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2018年高中化学第三章有机化合物3.2.1乙烯课件新人教版必修2

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       第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料

                    第1课 乙烯

  [目标定位] 1.了解烯烃的概念,能根据烃的结构或特征
性质判断烯烃化合物。2.掌握乙烯的分子结构,会用其结构
特点推测乙烯应具有的化学性质。3.掌握乙烯的化学性质,
能从结构上认识加成反应的特点。
  1.有机物种类繁多的原因
  (1)碳原子最外层有4个电子,可以和其他原子形成  4   个共
价键。
  (2)碳原子与碳原子之间结合的方式可有   单键           、 双键        、
  三键。
  (3)碳链可以是直链也可以是   环状           结构。
  (4)含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结
构,即    同分异构                现象。
  2.烷烃的组成和结构
  烃分子中的碳原子间只以单键结合,   剩余的价键                      均与
氢原子结合,使每个碳原子都达“饱和”的烃称为烷烃,其
分子通式为    C   n H    2 n +   2      。
  3.烷烃的性质
  (1)物理性质
  随着碳原子数的增加,烷烃的熔沸点    逐渐升高                          ,
  密度      逐渐增大                    ,状态由气态→液态→固态。

4.下列五种烃:①CH3CH2CH(CH3)2

②CH3C(CH3)3 ③丙烷 ④丁烷

⑤CH3(CH2)3CH3,
(1)①、②和⑤的关系是___________________________;
(2)③和④的关系是__________________________;
(3)其沸点按由高到低的顺序排列是________________。
  【解析】 (1)①、②和⑤是戊烷的3种同分异构体;
  (2)③和④均为烷烃,属于同系物;
  (3)一般来说,具有不同C原子数的烷烃,C原子数越多,
沸点越高;具有相同C原子数的烷烃,分子结构越趋于链状(
支链越少)沸点越高,趋于球形(支链越多)沸点越低。
  【答案】 (1)同分异构体
  (2)同系物
  (3)⑤①②④③
  5.某种烷烃11     g完全燃烧时,需要28       L氧气(标准状况下)
,该烷烃是(  )

  A.C5H12         B.C4H10

  C.C3H8                                     D.C2H6
  【解析】 烷烃燃烧的通式为:
   一、烯烃和烯烃的工业制法
   1.不饱和烃与稀烃
   (1)不饱和烃:碳原子所结合的氢原子数    少于        饱和烃里
的氢原子数的碳氢化合物。
   (2)烯烃:分子中含有碳碳双键的不饱和烃,分子通式是
     C H  (n≥2)
            n    2  n                 。
实
      .烯烃制取原理及其性质的实验探究
验    2
 操
 作

实                          褪去
            B中溶液紫色              ;
                            褪去
验
           C中溶液红棕色      明亮          ; 黑烟
现
           D处点燃火焰            并伴有  
 象        褪色
                                    烯烃和烷烃
    (1)石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液
实
    和溴的四氯化碳溶液                 的气态产 物;
验
    (2)气态产 物中含有与烷烃      性质不同的烃,
结
    实际  是
论
    的混合物
                     [对应练习]
  1.下列说法正确的是(  )
  A.甲烷是最简单的烷烃,其含碳量最高
  B.烯烃也可不含有双键
  C.在烯烃的分子组成中,碳和氢的质量比固定不变,烯

烃通式为CnH2n(n≥2)

  D.烯烃完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量不相等
  【解析】 甲烷是最简单的烷烃,其含氢量最高,A错误

;烯烃一定含有双键,B错误;烯烃通式为CnH2n,碳与氢的

质量比为6∶1,完全燃烧生成CO2与H2O的物质的量相同,
故C正确,D错误。
  【答案】 C
  2.下图表示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________类,其中烷烃有
________。
  (2)在结构上B与A的主要不同是________;B应属于烃的
类别是________。
  (3)写出下图中为烯烃的结构简式,并简述你是怎样从下
图中识别烷烃和烯烃的:____________________________
  __________________________________________________
  ________________________________________________。

二、最简单的烯烃——乙烯
1.乙烯的组成和结构
(1)组成和结构的表示方法
颜色      状态       气味         水溶性          密度

    (2)空间构型:乙烯为  平面        结构,2个碳原子和4个氢原子
         共平面                。
    2.乙烯的物理性质


 无色      气体     稍有气味       难溶于水        比空气略小
3.乙烯的化学性质
(1)氧化反应


(2)加成反应
①概念:有机物分子中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。

  4.乙烯的用途
  (1)     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)在农业生产中用作  植物生长调节剂                             。
                   [对应练习]
3.下列对乙烯分子的叙述中错误的是(  )
A.乙烯分子里所有原子都在同一平面上

B.乙烯的结构简式为CH2CH2,电子式为
C.乙烯分子中碳氢键之间的夹角约为120°
D.乙烯分子中既含极性键又含非极性键
  【解析】 乙烯是平面结构,所有原子共平面,A项正确
;乙烯为不饱和烃,碳碳间以双键结合,书写结构简式和电

子式时都应将此点表示出来,其结构简式应为CH2CH2,电
子式应为                              ,B项错误;乙烯分子中含碳碳键
(非极性键)和碳氢键(极性键),且碳氢键之间的夹角为120°,
C、D两项正确。
  【答案】 B
  4.下列物质中不可能是乙烯加成产物的是(  )

  A.CH3CH3            B.CH3CHCl2

  C.CH3CH2OH         D.CH3CH2Br

  【解析】 A项,由CH2                 CH2与H2反应产生;B项,

两个氯原子不可能加在同一个碳原子上;C项,可由CH2              

    CH2与H2O反应产生;D项,可由CH2CH2与HBr反应产
生。
  【答案】 B
探究点一 乙烯的分子结构和性质特点
1.结构特点
  2.性质特点
  因为乙烯碳碳双键中的一个键易断裂,故乙烯的特征性质
是易发生加成反应。
  3.乙烷和乙烯的结构和性质的比较

  【特别提醒】 结构决定性质,乙烯的化学性质(能被酸性
高锰酸钾溶液氧化、发生加成反应)主要是由碳碳双键所决定
的,与碳氢键无关。
  (1)CH2               CHCH3分子中所有原子都共平面吗?
  答:所有原子并不都共平面。乙烯中的氢原子被其他原子
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

原子才与原有原子一定共平面,CH2                     CHCH3中的—CH3
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
氢原子在原平面上。
  (2)把乙烯和乙烷分别通入酸性高锰酸钾溶液中,观察到
怎样的现象?    
  答:前者使溶液褪色,后者无明显现象。
  (3)乙烯燃烧时为什么火焰明亮并伴有黑烟?
  答:乙烯燃烧时火焰明亮并伴有黑烟的原因是乙烯的含碳
量高。乙烯燃烧不充分时,一部分碳呈游离态,所以冒黑烟
,又因该部分碳被烧成炙热状态,所以乙烯的火焰很明亮。
1.下列叙述正确的是(  )
A.乙烷的化学性质比乙烯活泼
B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时冒出黑烟
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
  【解析】 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,且乙烯中碳碳双键中的一个键易断裂,所以,乙烯
的性质较活泼,故A、C错误;乙烯含碳量较高,燃烧时火
焰明亮且冒黑烟,B正确;乙烷和乙烯都能与溴反应,但前
者是与溴蒸气在光照时反应,后者与溴水常温即发生反应。
  【答案】 B
探究点二 乙烯的氧化反应和加成反应
1.氧化反应



   (1)能否利用氢气除去乙烯中混有的乙烯杂质?
  答:不能。虽然乙烯能与氢气反应生成乙烷,但易引入新
的杂质氢气,反应物的用量不易控制。
  (2)乙烯分别通入溴水和溴的四氯化碳中,现象相同吗?
  答:不完全相同,溶液都褪色,但是前者溶液分层,下层
是油状液体,而后者溶液不分层。
  2.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
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
  【解析】 本题考查乙烯的性质。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项正确

;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项正确;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项错误;甲
烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧,火焰明亮有黑烟,D项
正确。
  【答案】 C
  【例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.分子中有一个碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液
褪色
  【解析】 丙烯CH2              CH—CH3结构中可看做是CH2   

       CH2结构中一个氢原子被一个—CH3所替代               ,
显然3个碳原子不在同一条直线上,A项错误。由于甲基中4

个原子不在同一平面上,所以CH2                        CH—CH3分子中所
有原子不可能都在同一平面上,B项错误。丙烯分子中可以

看做一个—CH3取代了CH2                  CH2中的一个氢原子,又可

以看做一个乙烯基(CH2           CH—)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。
  【答案】 D
  【知能提升】 分子中含有碳碳双键的烃类。  
  (1)烯烃是链烃,分子中无环状结构。
  (2)烯烃分子中含有碳碳双键。
  ①双键只能是碳碳双键,不能是其他双键。若某分子中含
有碳氧双键,则该分子不属于烃,更不是烯烃。
  ②通常所说的烯烃严格地讲是单烯烃,分子内只能有一
个碳碳双键。若某分子内有2个碳碳双键,则该烃应为二
烯烃,二烯烃不属于烯烃的同系物,但具有烯烃相似的化
学性质。

  ③烯烃同系物的通式为CnH2n(n为正整数,n≥2,下同)
,但具有这一通式的有机物还包括单环烷烃,不一定是烯
烃。
  【变式训练】
  1.有关烯烃的下列说法中正确的是(  )
  A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
  B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应不能发生取代
反应

  C.分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
  D.烯烃既能使溴水褪色也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
  【解析】 烯烃分子中,双键碳原子及与其相连的4个原子处
于同一平面上,而其他原子则不一定处于该平面上,如丙烯

(CH3—CH        CH2)分子中—CH3上的氢原子最多只有一个处
于该平面上,A不正确。加成反应是不饱和烃的特征反应,但
若烯烃中还含有烷基等其他原子团时,一定条件下也可以发生

取代反应,B不正确。分子式为C4H8的烃可以是烯烃,也可以
是环烷烃,而环烷烃中并不含有碳碳双键,C不正确。烯烃中
的碳碳双键既可以与溴发生加成反应而使溴水褪色,也可以被
酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。
  【答案】 D

  【解析】 B是无机反应中的化合反应,而不属于加成反

应;D为取代反应;A为加成反应;对于C项,CH3—CH     

  CH2分子里有一个                    ,与H2发生加成反应生成

CH3—CH2—CH3。
  【答案】 AC
          取代反应                加成反应
     【知能提升】 加成反应和取代反应的比较有机分子中不饱和碳原
    有机分子中的一个原子
                        子与其他原子或原子团
概念  或原子团被其他原子或
                        直接结合生成新物质的
    原子团所代替的反应
                        反应
意义    取而代之,有进有出          加而成之,有进无出
归属     烷烃的特征反应             烯烃的特征反应
断键
         C—H键断裂             不饱和键断裂
规律
产物  至少为两种产物,产物          只有有机产物,产物相
特点  复杂,为混合物             对较纯净
【答案】 (1)加成反应 (2)取代反应 (3)加成反应
(4)氧化反应
  【例3】 0.5 mol的某烃完全燃烧后得到二氧化碳和水蒸气
的混合气体。若将该混合气体全部通入盛有足量澄清石灰水
的洗气瓶中,洗气瓶内产生白色沉淀100             g;若将该混合气体
全部通入盛有足量过氧化钠的干燥管,干燥管的质量增加 30 
g。
  试完成下列问题:
  (1)该烃的化学式是________。
  (2)该烃是否为烷烃________(填“是”或“否”),理由是
____________________________________。
  【解析】 (1)烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物

,完全燃烧生成CO2和H2O,烃与CO2之间保持碳元素的质

量守恒,烃与H2O之间保持氢元素的质量守恒。100                g白色沉

淀是CaCO3,其物质的量是1        mol,与其对应的CO2的物质的

量也是1 mol。设CO2使盛Na2O2的干燥管增加的质量是x。则
:

  y=2 mol×2 g÷4 g=1 mol。

0.5 mol烃完全燃烧生成1 mol CO2和1 mol H2O,则每摩尔

烃含2 mol C和4 mol H,烃的化学式为C2H4。

(2)烷烃分子组成的通式为CnH2n+2,C2H4不是烷烃。

【答案】 (1)C2H4 (2)否 C2H4不符合烷烃通式CnH2n+2
【知能提升】 气态烃完全燃烧前后总体积的变化规律
(1)若燃烧后生成的水为液态
  ①当y=4时,ΔV=0,气态烃主要为CH4、C2H4、C3H4。
  ②当y>4时,ΔV>0(增大),分子中n(H)>4的气态烃都符合。

  ③当y<4时,ΔV<0(减小),气态烃中只有C2H2符合。
  【变式训练】
  3.(双选)在1.01×105   Pa、150 ℃条件下,某烃在恒容容器中
完全燃烧,反应前后压强不发生变化,该有机物可能是(  )

  A.CH4                 B.C2H6  

  C.C2H4             D.C2H2
【答案】 AC
1.下列化学用语正确的是(  )

A.CCl4的电子式


B.甲烷的结构式

C.乙烯的结构式

D.乙烯的结构简式CH2CH2
  【解析】 能够熟悉常见物质的表达方式是解题关键。A项

CCl4的电子式没有标出氯原子的电子,正确的应写为

                     ,A错;乙烯的结构式应为                               ,


  C错;乙烯的结构简式为CH2             CH2,双键不能省略,D
错。
  【答案】 B
   2.有关乙烯的下列叙述:①乙烯溶于水后可得乙醇 ②乙
烯能发生加聚反应 ③乙烯能与溴水发生加成反应 ④乙烯是
无色、稍有气味、难溶于水的气体;其中正确的是(  )
   A.只有②         B.①和③
   C.②和③         D.②③④
   【解析】 乙烯需在一定条件下与水加成才能得到乙醇。
   【答案】 D
  3.下列关于乙烯的叙述中不正确的是(  )
  A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
  B.乙烯燃烧时,火焰明亮,同时产生黑烟
  C.乙烯可作香蕉等水果的催熟剂    
  D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和
取代反应
  【解析】 乙烯分子中的碳碳双键不稳定,其中一个键易
断裂,与其他物质发生加成反应,但不发生取代反应。   
  【答案】 D
  4.下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的
氯乙烷的是(  )
  A.乙烷与氯气混合
  B.乙烯与氯气混合
  C.乙烯与氯化氢气体混合
   D.乙烯通入浓盐酸中

  【解析】 乙烷与Cl2的取代反应,产物是多种卤代烃的混

合物;乙烯与Cl2在一定条件下发生加成反应,得1,2­二氯乙
烷;乙烯与盐酸不发生反应。只有乙烯与HCl的加成反应才
得到纯净的氯乙烷。
  【答案】 C
  5.下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验

C2H4性质的实验,完成下列各题。
  (1)碎瓷片的作用是________。
  (2)B中现象是________,乙烯发生________反应。
  (3)C中现象是________,发生反应的化学方程式
______________________。
  (4)在D处点燃时必须进行的操作是_____________。
  【解析】 石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4,碎瓷
片的作用是催化剂,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色
,前者发生氧化反应,后者发生加成反应,点燃可燃性气体
之前必须检验可燃性气体的纯度。
  【答案】 (1)催化剂 (2)溶液紫色褪去 氧化
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