化学必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料图片ppt课件

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1.烷烃的特征反应是取代反应,乙烷与Cl2在光照条件下反应生成一氯代物的化学方程式为CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl。2.乙烷分子中碳原子之间以何种化学键结合?乙烷分子中所有原子是否处于同一平面上?答案:乙烷分子中碳原子之间以单键(共价键)结合,乙烷分子中所有原子不在同一个平面上。3.链状烷烃的通式是CnH2n+2(n≥1),C2H4不属于(填“属于”或“不属于”)烷烃。
一、乙烯的物理性质二、乙烯的分子组成与结构
三、乙烯的化学性质1.氧化反应
2.加成反应(1)定义:有机物分子中的不饱和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。(2)乙烯的加成反应①乙烯与溴反应:乙烯通入溴的四氯化碳溶液,现象是溶液褪色,其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br,产物名称为 1,2-二溴乙烷。
【微思考】用乙烷(CH3CH3)和Cl2反应可以制取氯乙烷(CH3CH2Cl),用乙烯(C2H4)和HCl反应也能制氯乙烷,两种方法哪种更好?提示用C2H4和HCl反应制取更好。乙烷和Cl2发生的是取代反应,生成物中除CH3CH2Cl外,还有C2H4Cl2、C2H3Cl3、C2H2Cl4、C2HCl5、C2Cl6、HCl,生成物不纯,产率低。C2H4和HCl发生的是加成反应,无副反应,生成物只有CH3CH2Cl。
3.加聚反应(1)乙烯自身发生加成反应的过程可表示为:(2)聚合反应基础①聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。②加聚反应:乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为加成聚合反应,简称加聚反应。
③能合成高分子的小分子物质称为单体;高分子中化学组成相同、重复的结构单元称为链节;链节的数目称为聚合度,通常用n表示。如以乙烯生成聚乙烯的反应为例:
四、乙烯的用途(1)乙烯是重要的化工原料,在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)乙烯的结构简式为CH2CH2。(　　)(2)乙烯的化学性质比乙烷活泼。(　　)(3)乙烯燃烧时火焰明亮,同时产生黑烟。(　　)(4)乙烯碳碳双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应。(　　)(5)某无色气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,该气体一定是乙烯。(　　)(6)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理是乙烯发生氧化反应。(　　)
答案:(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√解析:(1)书写结构简式时乙烯分子中的“=”不能省略。(2)乙烯的双键中有一个易断裂,化学性质较活泼。(3)乙烯的含碳量高,燃烧时火焰明亮且伴有黑烟。(4)乙烯双键中有一个键可以断裂,容易发生加成反应。
2.下列反应正确的是(　　)答案:B解析:A、C项中的Br原子都加到一个碳原子上,A、C两项错误;D项中的Br2是足量的,应当将碳碳双键全部加成,D项错误。
乙烯的结构与性质问题探究南方的香蕉在未成熟时采摘下来(青香蕉)运到北方后,有经验的消费者常把购回家的青香蕉同几个熟透的苹果一起放入塑料袋中,放一段时间后就会吃上金黄的、香喷喷的香蕉;同样在一些水果存贮库及花店里,人们常把水果或花朵密封好后再放入一些浸泡过高锰酸钾溶液的硅土,就大大提高了它们的保鲜期,延长了销售期,获得了很好的经济效益。
1.你知道青香蕉变熟的原理吗?高锰酸钾硅土为什么能延长水果的保鲜期?提示熟透的苹果会释放乙烯,可以催熟香蕉;保存过程中产生的催熟剂乙烯被KMnO4吸收氧化了。2.能否用酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯?为什么?提示不能。因酸性KMnO4溶液将乙烯最终氧化为CO2,引入新杂质CO2;而溴的四氯化碳溶液可溶解吸收乙烷。
3.CH2=CHCl、CH2=CHCH3中的所有原子均共面吗?请分析。
知识拓展1.乙烯分子的结构特点2.乙烯分子的性质特点因为乙烯所含碳碳双键中的一个键易断裂,故乙烯的特征性质是发生加成反应。
3.乙烷和乙烯的结构和性质的比较
素能应用典例1下列叙述正确的是(　　)A.乙烷的化学性质不如乙烯活泼B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时产生大量白雾C.乙烷和乙烯一样,分子中所有原子共平面D.乙烷和乙烯都能与溴反应且条件相同答案:A解析:乙烯分子所含碳碳双键中的一个键易断裂,所以,乙烯的性质较活泼,故A正确;乙烯含碳量较高,燃烧时火焰明亮且伴有黑烟,B错误;乙烯是平面结构,分子中所有原子共平面,但乙烷中碳原子成键特点与甲烷类似,分子中C、H不能全部共平面,C错误;乙烷和乙烯都能与Br2反应,但前者是与溴单质在光照时反应,后者与溴水常温下即发生反应,D错误。
变式训练1下列说法中错误的是(　　)A.无论是乙烯与Br2的加成反应,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,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
答案:C解析: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。乙烯在发生加成反应和氧化反应过程中,碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色,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项正确;乙烯和甲烷中氢元素的质量分数不同,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项错误;甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧火焰明亮且伴有黑烟,D项正确。
重要的有机反应类型——加成反应和取代反应问题探究1.上图是烯烃与溴发生加成反应时的断键与成键过程示意图,试设计实验来验证乙烯与溴水的反应是加成反应,而不是取代反应。提示将足量的乙烯通入到溴水中,充分反应后,向溶液中滴加HNO3酸化的AgNO3溶液,如果有浅黄色沉淀生成,说明发生的是取代反应;如果无明显现象,说明发生的是加成反应。2.乙烯既可使酸性KMnO4溶液褪色,又可使溴水褪色,二者原理是否相同?提示不相同,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,发生的是氧化反应,乙烯被氧化;而乙烯使溴水褪色,发生的是加成反应,乙烯与Br2加成生成了1,2-二溴乙烷。
知识拓展加成反应与取代反应的比较(1)反应物、生成物:取代反应的生成物有两种(一般是一种有机物、一种无机物);加成反应的反应物一般含有双键等不饱和键,生成一种有机化合物。(2)键的变化特点:取代反应的特点是“上一下一,有进有出”,是等价替换式。加成反应的特点是“断一加二,都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指断键后的不饱和碳原子上各加上一个原子或原子团,加成反应是开键加合式。(3)定量分析:烷烃与氯气发生取代反应时,反应消耗的氯气量由分子内氢原子个数决定,完全取代时,分子内的氢原子个数与消耗的氯气分子数之比为1∶1;烯烃与氯气发生加成反应时,反应消耗的氯气量由分子中的双键数决定,双键数与消耗的氯气分子数之比为1∶1。
素能应用典例2下列各组中两个反应所属反应类型相同的是 (　　)A.光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色B.乙烷在氧气中燃烧;乙烯在空气中燃烧C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色D.用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷答案:B解析:A项中一个是取代反应,一个是加成反应,反应类型不同;B项中两个反应(燃烧)均是氧化反应,反应类型相同;C项中一个是加成反应,一个是氧化反应,反应类型不同;D项中前者为加成反应,后者为取代反应。
变式训练21 ml乙烯与氯气发生加成反应,反应完全后,其产物与氯气在光照的条件下发生取代反应并反应完全,则两个过程中共消耗氯气(　　)A.3 mlB.4 mlC.5 mlD.6 ml答案:C解析:根据CH2=CH2+Cl2→CH2Cl—CH2Cl,1 ml乙烯与氯气发生加成反应,消耗1 ml氯气;加成反应的产物1,2-二氯乙烷与氯气在光照的条件下发生取代反应,并且反应完全,需要消耗4 ml氯气。两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是5 ml。
1.苏轼的《格物粗谈》有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”按照现代科技观点,该文中的“气”是指(　　)A.脱落酸B.甲烷C.生成素D.乙烯答案:D解析:根据记载所述,该“气”为植物生长催熟剂,应为乙烯,故D正确。
2.(双选)下列说法正确的是(　　)C.乙烯分子是平面结构D.乙烯的结构简式为CH2=CH2答案:CD解析:乙烯分子中碳原子以双键结合,有两对共用电子对,A项错误;碳原子半径应比氢原子的大,B项错误。
3.下列各反应中属于加成反应的是(　　)答案:B解析:A项,CH4在O2中燃烧,属氧化反应;B项,CH2=CH2与Br2发生加成反应;C项,CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应;D项,CH3CH2CH2CH3发生分解反应。
4.既可用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是(　　)A.混合气体通过盛水的洗气瓶B.混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶C.混合气体和过量H2混合D.混合气体通过酸性高锰酸钾溶液
答案:B解析:除杂时要注意不能引入新杂质。此题为气体除杂,应用洗气装置,通过反应除掉杂质气体。A选项,两种气体都不能与水反应且无明显现象,不正确;B选项,乙烷不与溴水反应,乙烯与溴水发生加成反应,使溴水褪色,所以可以鉴别出来,并且通过洗气瓶时,乙烯被氧化生成CH2BrCH2Br,正确;C选项,乙烷不与H2反应,乙烯与H2需在催化剂、加热的条件下反应生成乙烷,并不是简单的混合就可以反应,而且会引入H2杂质气体,不正确;D中,乙烷不与酸性高锰酸钾溶液反应,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以用来鉴别乙烷和乙烯,但乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化时有CO2生成,会引入新的杂质,不正确。
5.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应。据图回答下列问题:(1)写出A、C、D的结构简式:A　　　　　　,C　　　　　　,D　　　　　　。 (2)写出①②两步反应的化学方程式,并注明反应类型:①　　　　　　　　　　　　　　　(反应类型　　　　　　　　)。 ②　　　　　　　　　　　　　　　(反应类型　　　　　　　　)。