高中化学第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料讲义含解析新人教版必修2

第1课时 乙烯

1．了解乙烯的组成和结构，体会分子结构对其性质的影响。

2．掌握乙烯的化学性质，认识加成反应的特点。

3．了解乙烯的主要用途。

1. 乙烯是一种重要的基本化工原料，工业上主要从石油中获得。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。

2．乙烯的结构简式为CH 2===CH 2，碳原子间的化学键是碳碳双键，分子中所有原子处于同一平面上。

3．乙烯是一种无色、稍有气味的气体，密度比空气小，不溶于水。

4．烯烃的分子通式为C n H 2n (n ≥2)。乙烯燃烧时，火焰明亮并伴有黑烟，乙烯分子中由于碳碳双键的存在，能使溴水和酸性KMnO 4溶液褪色，表现出较活泼的化学性质。两反应原理不同，前者属于加成反应，后者属于氧化反应。

(1)乙烯燃烧的化学方程式为CH 2===CH 2＋3O 2――→点燃2CO 2＋2H 2O 。

(2)乙烯与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为CH 2===CH 2＋Br 2―→CH 2BrCH 2Br 。

5．乙烯的用途

(1)重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。

(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。

[新知探究]

1

(1)实验中，哪些现象证明生成物具有与烷烃相同的性质？哪些现象证明生成物可能具有不同于烷烃的性质？

提示：气体在空气中燃烧与烷烃的性质相同；烷烃性质较稳定，不能与酸性KMnO 4溶液和溴的四氯化碳溶液反应，这一点不同。

(2)通过上述实验，你认为生成的气体中都是烷烃吗？请说明理由。

提示：生成的气体不都是烷烃；否则气体通过酸性KMnO 4溶液或溴的四氯化碳溶液时，溶液不会褪色。

(3)综合以上问题，你能得出什么结论？

提示：石蜡油(烷烃)分解产物中有不同于烷烃的物质产生，即烯烃。

2．如图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。

(1)它们同属于有机物中的烃类，其中烷烃有A 和C 。

(2)在结构上B 与A 的主要不同是B 中有键，比A 少两个H 原子；B 应属于烃的类别是不饱和烃或烯烃。

(3)写出图中为烯烃的结构简式，并简述你是怎样从图中识别烷烃和烯烃B ：CH 3CH===CHCH 3、E ：CH 3CH 2CH===CH 2、 F ：(CH 3)2C===CH 2，看分子结构中有无碳碳双键：若碳原子之间全部以碳碳单键结合的链烃，就是烷烃；若分子中含有碳碳双键的链烃，则为烯烃。

3．以下是两种有机物的球棍模型，代表H 原子，代表C 原子，请回答下列问题：

(1)(Ⅰ)、(Ⅱ)的化学式分别为C 2H 6、C 2H 4。

(2)说出(Ⅰ)、(Ⅱ)结构上的两点差异。

① (Ⅰ)中含有碳碳单键，(Ⅱ)中含有碳碳双键。

② (Ⅰ)是空间立体结构，(Ⅱ)是平面结构。

4. 结合上述讨论，观察乙烯的分子结构模型，完成下面填空：

乙烯的分子式C 2H 4，电子式，结构式，结构简式，空间结构平面结构。

[名师点拨]

1．乙烯分子的结构特点

2．有机物分子中原子的共面情况

乙烯中的一个氢原子被其他原子或原子团代替后，只有与碳碳双键两端的碳原子直接相连的原子才与原有的原子共平面，如丙烯的—CH 3中的碳原子一定在原平面上，而3个氢原子中至多可以有1个在原平面上。

[对点演练]

1．由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是( )

A ．分子中3个碳原子在同一直线上

B ．分子中所有原子都在同一平面上

C ．分子中共价键的夹角均为120°

D ．分子中共价键数为8，其中有一个碳碳双键

解析：选D 丙烯结构中可看作是结构中一个氢原子被一个—CH 3所替代，显然3个碳原子不在同一条直线上。由于—CH 3中4个原子不在同一平面上，所以分子中所有原子不可能都在同一平面上。丙烯分子中可以看作一个－CH 3取代了中的一个氢原子，又可以看作一个取代了甲烷中的一个氢原子，共价键的夹角既有120°，又有部分接近109°28′，故C 项错误。

[新知探究]

1.

提示：＋3O 2――→点燃2CO 2＋2H 2O ，乙烯燃烧时有较浓的黑烟是因为乙烯分子里含碳量(85.7%)

比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的。

2．乙烯可以作为水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的。请你解释其中的奥秘。

提示：乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。

[名师点拨]

2．对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是( )

A ．二者燃烧时现象完全相同

B ．点燃前都不需验纯

C ．甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧的火焰较明亮且伴有黑烟

D ．二者燃烧时都有黑烟生成

解析：选C CH 4与C 2H 4都是可燃性气体，若气体不纯，点燃时可能发生爆炸，因此点燃前需验纯；因为二者含碳量不同，故燃烧时的现象不同，甲烷含碳量较低，火焰呈淡蓝色，不产生黑烟，而乙烯含碳量较高，燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟，故C 选项正确。

[新知探究]

1．加成反应：有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。如将乙烯通入溴的四氯化碳溶液(或溴水)中，现象是溴的红棕色褪去，乙烯与溴发生了加成反应，反应方程式为 CH 2===CH 2＋Br 2―→CH 2Br CH 2Br 。

2．乙烯除了与溴加成外，一定条件下还能与Cl 2、H 2、HCl 、H 2O 等发生加成反应，请你写出相关的化学方程式

＋Cl 2―→CH 2ClCH 2Cl 、

＋H 2――→催化剂△

CH 3CH 3 、 ＋HCl ――→催化剂△

CH 3CH 2Cl 、 ＋H 2O ――→催化剂高温、高压CH 3CH 2OH 。

3．如何区分甲烷和乙烯？如何除去甲烷中混有的乙烯？

提示：乙烯能使酸性KMnO 4溶液或溴水褪色，由此可区别甲烷(烷烃)和乙烯(烯烃)。乙烯被酸性KMnO 4溶液氧化的产物是CO 2，因此甲烷中混有乙烯时，不能用酸性高锰酸钾溶液除去(引入新的杂质)，应用溴水洗气除去。

[名师点拨]

1．乙烯与Br 2反应

(1)一般用溴水或溴的四氯化碳溶液，且生成的1,2­二溴乙烷为难溶于水的无色油状液体。

(2)利用反应时溶液褪色的现象，既可以鉴别甲烷和乙烯，也可以除去甲烷中的乙烯。

2．乙烯与HCl 反应

可利用该反应制取纯净的氯乙烷。

3．乙烯与H 2O 反应

乙烯与水需在高温、高压和催化剂作用下反应，通常情况下，二者不反应。

4．生成聚乙烯的反应

乙烯之间相互加成可得到聚乙烯，化学方程式为

。

[对点演练]

3．由乙烯推测丙烯()与溴水反应的产物是( )

A ．CH 2Br —CH 2—CH 2Br

B ．CH 3—CBr 2—CH 3

C ．CH 3—CH 2—CHBr 2

D ．CH 3—CHBr —CH 2Br

解析：选D 加成反应中不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合，即所加的两个