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1、- 1 - 来自石油和煤的两种基本化工原料(第1 课时)【学习目标】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,理解加成反应的含义。3了解乙烯的主要用途。【学习过程】1. 烯烃:(1)定义:分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃,乙烯是最简单的烯烃。(2)通式: CnH2n(n 2) 。(3)工业制取烯烃的原理:2. 乙烯的分子组成与结构:(1)乙烯分子里出现了C、C 双键,它所结合的氢原子个数比乙烷少了两个,像这样碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数的烃,就叫做不饱和烃。乙烯中的C、C可以看成有一个键相当于乙烷中的碳碳键,另一个碳碳键相当于乙烷去氢之后形成
2、的。(2)乙烯分子二个碳原子和四个氢原子在同一个平面上,键角为都是1200,乙烯是平面型结构 6 个原子共平面。(3)乙烯与乙烷的结构比较:C、C双键的键能不是C、C单键的二倍,说明C 、C双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。乙烯不同与乙烷的结构决定了乙烯有不同于烷的化学性质,主要发生在那个易断裂的键上。乙烷乙烯分子式C2H6C2H4结构简式CH3CH3CH2=CH2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -
3、 2 - 键的类别单键双键键长 /10-10m 1.54 1.34 键能 kJ/mol 348 615 键角10928 120温馨提示:乙烯分子为平面结构,2 个碳原子和4 个氢原子共平面,若将乙烯分子中的4 个氢原子替换为其他原子,如,则六个原子仍处于同一平面上。3. 乙烯的物理性质:乙烯是无色气体, 稍有气味, 密度是 1.25 g/L ,比空气略轻 (分子量28) ,难溶于水。4. 乙烯的化学性质:(1) 氧化反应:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮且伴有黑烟,燃烧的化学方程式为C2H43O22CO22H2O。乙烯能被酸性KMnO4溶液等氧化,使紫色酸性KMnO4溶液褪色。温馨提示:烯烃能发生加
4、成反应,能使酸性KMnO4溶液褪色,均由其分子结构中的碳碳双键决定,与碳氢键无关。乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鉴别甲烷和乙烯;除去甲烷中的乙烯时不能用酸性KMnO4溶液。(2) 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。 乙烯 使溴的 四氯化碳溶 液 ( 或溴 水 ) 褪色, 反应 的化 学方程 式为CH2=CH2 Br2CH2BrCH2Br。鉴别乙烷和乙烯可以使用溴水、酸性 KMnO4溶液或 Br2的 CCl4溶液,其中乙烯能使其褪色,而乙烷不能使其褪色;除去乙烷中的乙烯时不能用酸性KMnO4溶液,而应使用溴水或Br2的 C
5、Cl4溶液。乙烯与H2的加成反应化学方程式为CH2=CH2H2CH3CH3。乙烯与HCl 的加成反应化学方程式为CH2=CH2HClCH3CH2Cl。乙烯与H2O的加成反应化学方程式为CH2=CH2H2OCH3CH2OH 。乙烯之间的相互加成可以得到聚乙烯,加聚反应化学方程式为。温馨提示:加聚反应的实质是不饱和键的断裂和相互加成。不论加成还是加聚,根本原因都是含有不饱和的C、C双键。【归纳总结】(1)乙烯在燃烧时, 火焰比甲烷明亮, 并伴有黑烟 , 这是由于乙烯中碳的质量分数比甲烷高的缘故。据此可鉴别乙烯和甲烷。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
6、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 3 - (2)乙烯被酸性KMnO4溶液氧化后得到的产物是CO2,故除去甲烷或乙烷中的乙烯不能使用酸性 KMnO4溶液。(3)乙烯因发生加成反应能使溴水和溴的CCl4溶液褪色,但现象有差异,乙烯通入溴水中,溴水褪色,液体分层;而乙烯通入溴的CCl4溶液中,溶液只褪色不分层。(4)乙烯使Br2水和酸性 KMnO4溶液褪色原理不相同,前者为加成反应,后者为氧化反应。【当堂检测】1. 下列说法中,错误的是( ) A无论乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液
7、褪色,都与分子内含有碳碳双键有关B用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷2. 下列反应中,能够说明乙烯分子具有不饱和键的是( ) A燃烧B取代反应 C加成反应 D化合反应3. 如图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是( ) A该有机物的分子式一定为C2HCl3 B该有机物的分子中一定有C该有机物分子中的所有原子在同一平面上D该有机物不可以由乙烯和氯化氢经加成反应得到4. 下列事实能证明乙烯分子中含
8、有一个碳碳双键的是( ) A乙烯分子里碳氢原子个数之比为12 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 4 - B乙烯完全燃烧生成CO2和 H2O的物质的量相等C乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol C2H4完全加成消耗1 mol Br2 D乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色5. ( 1)某种塑料分解产物为烃,对这种烃进行以下实验:取一定量的该烃,使其燃烧后的气体通过干燥管,干燥管增重7.2 g ,再通过石灰水,石灰水增
9、重17.6 g 。经测定,该烃( 气体 ) 的密度是相同状况下氢气密度的14 倍。请回答:该烃的电子式为_,该烃的名称是 _,0.1 mol该烃能与 _g 溴起加成反应;加成产物需_mol 溴蒸气完全取代,该塑料的结构简式是_,名称是 _。(2)某烃 A 0.2 mol 在 O2中充分燃烧时,生成产物B、C各 1.2 mol。试回答:烃A的分子式_,B、C的分子式分别是_、_;若取一定量的烃A燃烧后生成B、C各3 mol,则有 _g 烃 A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下O2_L;若烃 A不能因反应而使溴水褪色,在一定条件下能与Cl2发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的结构简式 _。答案
10、与解析题号答案解析1 C 乙烯分子中含有碳碳双键,决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂,A 对;乙烯能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,但是乙烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷,B 对;乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C错;甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧,火焰明亮有黑烟, D对2 D A 项燃烧反应是有机物的共同特征,不是不饱和键所特有的性质;B 项中取代反应是碳碳单键饱和烷烃的特征反应;C 项加成反应是不饱和键的特征反应; D 项化合反应一般针对无机反应而言,
11、其不能说明乙烯分子中含有不饱和键有机物分子中一定含有C原子,且其一般形成4 个共价键,故可确定中间白球为碳原子;依据短周期名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 5 - 3 A 元素原子半径规律,可知小黑球可能为氢原子,则大黑球可能为氯原子或其他卤素原子;注意D中,若 C2H4和 HCl 发生加成反应,产物中至少含有5 个氢原子,与图示不符4 C 碳碳双键的特点是可以发生加成反应,1 mol碳碳双键完全发生加成反应需
12、要1 mol Br2,C选项正确;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为乙烯被氧化,D选项错误5 (1)乙烯 16 0.4 CH2CH2聚乙烯(2)C6H12 CO2 H2O 42 100.8 (1)由条件知,该烃燃烧产物中CO2为 17.6 g ,H2O为 7.2 g,碳、氢原子个数比为:17.6 g44 g mol1(7.2 g18 g mol 12) 12,该烃的最简式为CH2。由条件知: 该烃的相对分子质量Mr21428,该烃分子式为C2H4,即乙烯。(2)燃烧的产物CO2和H2O是等物质的量, 故此烃必符合通式CnH2n。1 mol A中含 C:1.20.26(mol) 。含 H:1.2
13、0.2212(mol) ,所以 A的分子式为C6H12。 烃充分燃烧产物为CO2和 H2O 。 C6H129O2点燃6CO26H2O 1nC6H129nO263 moln(C6H12) 360.5(mol),则m(C6H12) 42(g) ,n(O2)93692(mol) ,则V(O2) 22.4 92100.8(L)。符合 CnH2n通式的有烯烃和环烷烃,其中环烷烃不能使溴水褪色,能和Cl2取代,故A为环己烷名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - -