高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料第1课时导学案及答案

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[核心素养发展目标]
1.掌握乙烯的组成及结构特点，体会“结构决定性质”的观念，增强“宏观辨识与微观探析”能力。
2.掌握乙烯的化学性质，知道氧化、加成、聚合反应等有机反应类型，培养“证据推理与模型认知”能力。
3.了解乙烯在生产及生活中的应用，培养“科学态度与社会责任”。
一、乙烯的组成、结构与物理性质
1．乙烯的物理性质
2.乙烯的组成和结构
(1)乙烯的表示方式
(2)乙烯的结构
①空间结构
②结构特点
乙烯分子中氢原子数________乙烷分子中的氢原子数。碳原子的价键没有全部被氢原子“________”。乙烯分子中的碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质。
特别提醒 碳碳双键决定着乙烯的重要化学性质，所以乙烯的结构简式不能写成CH2CH2(双键不能省略)。
思考 结合乙烯分子的结构特点，通过球棍模型分析CH2==CH—CH3(丙烯)分子中的所有原子是否共平面？共面原子最多有几个？至少有几个？
________________________________________________________________________
1．判断正误
(1)乙烯是一种无色无味、难溶于水的气体( )
(2)乙烯和乙烷都只含有碳和氢两种元素，故结构相似( )
(3)乙烯分子中所有原子共平面，可推断四氟乙烯(CF2==CF2)所有原子也共平面( )
(4)乙烯分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”，因此乙烯属于不饱和烃( )
2．下列分子中各原子均在同一平面上的是( )
A．C2H3Cl
B．CHCl3
C．CH3CH==CH2
D．CH3—CH3
二、乙烯的化学性质及用途
1．乙烯的化学性质
(1)氧化反应
(2)加成反应
①实验探究
②概念：有机物分子中的________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叫做加成反应。
③乙烯不仅可以与溴发生加成反应，在一定条件下，还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。
思考1 基于乙烯和乙烷的性质，如何鉴别乙烷和乙烯？如何除去乙烷中混有的少量乙烯气体？
________________________________________________________________________
(3)聚合反应
①由________________________的化合物分子互相结合成______________________的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应，这样的反应又被称为________________，简称_____________________。
nCH2==CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂)) ______________________________
聚乙烯
②聚合物
思考2 根据加聚反应的特点，写出CH3—CH==CH—CH3发生加聚反应的化学方程式。
________________________________________________________________________
2．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。________可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)在农业生产中乙烯可以________________，可用于催熟果实。
1．判断正误
(1)乙烯的化学性质比乙烷活泼( )
(2)乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，反应原理相同( )
(3)酸性KMnO4既可以验证乙烷和乙烯，还可以除去乙烷中混有的乙烯( )
(4)乙烷中混有乙烯，可通过与H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷( )
(5)聚乙烯也可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色( )
2．(2023·沈阳高一期中)乙烷、乙烯是两种常见的烃，下列对于其共同点的叙述正确的是( )
A．都含有共价键
B．都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．都能发生加聚反应
D．等质量的乙烷、乙烯完全燃烧时，产生等质量的CO2
3．(2023·重庆高一期中)下列关于乙烯的说法正确的是( )
A．与溴单质或酸性高锰酸钾反应都与碳碳双键有关，但是两者原理不相同
B．CH3CH2Br不可能是乙烯的加成产物，只能是CH3CH3的一卤取代产物
C．乙烯和聚乙烯二者都能使溴水褪色，性质相似
D．乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，所以除去乙烷中混有的少量乙烯，可以在一定条件下通入过量氢气
加成反应与取代反应的比较
1．(2023·南昌高一检测)关于乙烯的结构，下列说法正确的是( )
A．乙烯的电子式为
B．乙烯的球棍模型为
C．乙烯分子在空间上呈平面结构
D．乙烯的结构简式为CH2CH2
2．(2023·保定高一检测)现有图1、2所示的装置，下列有关叙述正确的是( )
A．将乙烯分别通入两个装置中，二者都褪色且原理相同
B．若某气体均能使二者褪色，说明该气体一定含乙烯
C．二者都可用于除去乙烷中混有的乙烯
D．二者都可用于鉴别乙烷和乙烯
3．根据乙烯的转化图，完成下列问题：
(1)①③的反应类型为________________。
(2)丙的结构简式为__________________。
(3)反应②的化学方程式为__________________________________________________。
(4)反应④为工业上乙烯制乙醇的反应，其化学方程式为____________________________。
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
一、
1．无色 气体 小 难
2．(1)C2H4 CH2==CH2
(2)①共平面 ②少于 饱和
思考 不共平面。CH2==CHCH3可看作CH2==CH2分子中一个氢原子被—CH3替代，因此—CH3中的碳原子一定在原平面上，而3个氢原子最多可以有1个氢原子在原平面上，故CH2==CHCH3分子中并不是所有原子都共平面。最多有7个原子、至少有6个原子共平面。
应用体验
1．(1)× (2)× (3)√ (4)√
2．A [C2H3Cl的结构与乙烯类似，所有原子均在同一平面上。CH4是正四面体结构，所以含有—CH3及其类似结构的分子，其所有原子不可能在同一平面上。]
二、
1．(1)明亮 黑烟 C2H4＋3O2eq \(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O 褪色
(2)①褪色 一个键 不饱和
②不饱和 ③CH2==CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl
CH2==CH2＋H2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3CH3 CH2==CH2＋HCleq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3CH2Cl CH2==CH2＋H2Oeq \(―――――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热、加压))CH3CH2OH
思考1 ①鉴别乙烷和乙烯
方法一：点燃纯净的气体，火焰明亮并伴有黑烟的为乙烯，无黑烟的为乙烷。
方法二：将气体通入溴水中，使溴水褪色的为乙烯，不褪色的为乙烷。
方法三：将气体通入酸性KMnO4溶液中，使溶液褪色的为乙烯，无现象的为乙烷。
②除去乙烷中的乙烯：将气体通入溴水中，乙烯和溴发生加成反应生成1,2­二溴乙烷液体，乙烷不反应。
(3)①相对分子质量小 相对分子质量大 加成聚合反应 加聚反应 CH2—CH2 ②CH2==CH2
—CH2—CH2— n
思考2 nCH3—CH===CH—CH3eq \(――→,\s\up7(催化剂))。
2．(1)乙烯的产量 (2)调节植物生长
应用体验
1．(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2．A 3.A
随堂演练 知识落实
1．C [乙烯分子中碳原子间形成的是双键，有两对共用电子对，A项错误；碳原子的半径应比氢原子的半径大，B项错误；乙烯的结构简式为CH2==CH2，D项错误。]
2．D [含碳碳双键的烯烃都可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，因此均能使二者褪色的气体不一定含乙烯，B项错误；乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，使乙烷气体中混入了新的杂质，不能达到除杂的目的，C项错误；乙烷与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液都不能发生反应，而乙烯可以使两种溶液都褪色，现象不同，可以鉴别，D项正确。]
3．(1)加成反应 (2)BrCH2CH2Br
(3)CH2==CH2＋3O2eq \(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O
(4)CH2==CH2＋H2Oeq \(―――――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热、加压))CH3CH2OH
颜色
状态
气味
密度
水溶性
稍有气味
比空气的略________
____溶于水
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
实验
现象及反应
点燃乙烯
火焰______且伴有______，同时放出大量的热，化学方程式为__________________________________
通入酸性高锰酸钾溶液中
酸性高锰酸钾溶液____，CH2==CH2eq \(―――――→,\s\up7(KMnO4H＋))CO2
实验装置
现象
溴的四氯化碳溶液________
微观探析
乙烯双键中的________断裂，两个溴原子分别加在两个价键________的碳原子上
化学方程式
＋Br—Br―→______________
1,2­二溴乙烷
也可以写成：CH2==CH2＋Br2―→_______________
反应
化学方程式
与Cl2加成
与H2加成
与HCl加成
与H2O加成
____________________________
(工业制乙醇)
聚乙烯：CH2—CH2
单体
合成高分子的小分子物质
链节
最小的重复结构单元
聚合度
链节的数目
类型
取代反应
加成反应
反应物的结构特征
含有易被取代的原子或原子团
含有不饱和键(如碳碳双键等)
生成物
两种(一般是一种有机物和一种无机物)
一种(有机物)
碳碳键变化情况
无变化
不饱和键断裂
结构变化形式举例
等量替换式，如CH3CH3＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl
开键加合式，如CH2==CH2＋HCleq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3CH2Cl