高中化学人教版 (2019)必修 第二册乙烯与有机高分子材料第一课时教案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册乙烯与有机高分子材料第一课时教案设计，共13页。教案主要包含了乙烯的组成，乙烯的化学性质及用途等内容，欢迎下载使用。
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少于乙烷分子中的氢原子数。碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”。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？
提示 丙烯可看作CH2==CH2分子中一个氢原子被—CH3替代，可写作，—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。
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( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.下列分子中各原子均在同一平面上的是( )
A.C2H3ClB.CHCl3
C.CH3CH==CH2D.CH3—CH3
答案 A
解析 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、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？
提示 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)聚合反应
①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。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。
nCH2==CH2
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。
提示 nCH3—CH==CH—CH3。
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。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)在农业生产中乙烯可以调节植物生长，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( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2.(2024·云南保山高一期中)下列有关乙烯的说法正确的是( )
A.乙烯与盐酸能发生加成反应
B.乙烯能在空气中燃烧
C.乙烯易与溴水发生加成反应，1 ml乙烯完全加成消耗2 ml Br2
D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了加成反应
答案 B
解析 乙烯在一定条件下能与HCl发生加成反应，不能与盐酸发生加成反应，A错误；乙烯中含有1个碳碳双键，1 ml乙烯完全加成消耗1 ml Br2，C错误；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应，D错误。
3.(2024·大连高一月考)已知乙烯可发生反应：nCH2==CH2(聚乙烯)。下列叙述正确的是( )
A.聚乙烯有固定熔点
B.聚乙烯分子中含有碳碳双键
C.CH2==CH2是聚乙烯的单体
D.该反应的反应类型为取代反应
答案 C
解析 聚乙烯中n有多种取值，因此聚乙烯无固定熔点，A错误；聚乙烯分子中没有碳碳双键，B错误；该反应的反应类型为加成聚合反应，D错误。
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
答案 C
解析 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.(2024·安徽芜湖高一段考)某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯，并得到纯净干燥的乙烷，合理的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
答案 C
解析 溴水能除去乙烷中混有的少量乙烯，但溴水具有挥发性，挥发出的溴不能与浓硫酸反应，而碱石灰能吸收水蒸气和挥发出的溴，①错误、②正确；酸性高锰酸钾溶液能与乙烯反应生成CO2，氢氧化钠溶液能吸收反应生成的CO2，但混合气体会带出水蒸气，而碱石灰能吸收水蒸气和反应生成的CO2，③错误、④正确。
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 。
答案 (1)加成反应 (2)BrCH2CH2Br
(3)CH2==CH2+3O22CO2+2H2O
(4)CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
课时对点练 [分值：100分]
(选择题1~12题，每小题5分，共60分)
题组一 乙烯的组成及结构
1.下列有关乙烯的说法正确的是( )
A.乙烯分子中的碳碳双键中有一个键较易断裂
B.乙烯分子中所有原子都在同一平面上，且有4个原子在同一条直线上
C.乙烯与氢气发生加成反应所得的生成物分子中，所有原子在同一平面上
D.乙烯和环丙烷()的分子组成都符合通式CnH2n，因此它们互为同系物
答案 A
解析 乙烯分子中碳原子间共用的两对电子性质不同，其中的一对强度相对较弱，形成的化学键易断裂发生化学反应，A项正确；乙烯分子中最多只有2个原子在同一条直线上，B项错误；乙烯与氢气发生加成反应后的产物是乙烷，乙烷分子中的所有原子不可能在同一平面上，C项错误；乙烯分子中含有碳碳双键，环丙烷分子中含有碳碳单键，二者虽然满足同一通式，但结构不同，不互为同系物，D项错误。
2.能证明乙烯分子中只含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子中碳、氢原子个数之比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等
C.乙烯易与Br2发生加成反应，且1 ml乙烯完全加成需要消耗1 ml Br2
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案 C
解析 碳、氢原子个数之比为1∶2，是对乙烯的组成分析，而不能证明碳碳双键存在的事实，B项与A项的实质是一样的，根据生成的CO2和水的物质的量相等，也只能推断出碳、氢原子个数之比为1∶2，A、B两项不符合题意；加成反应是不饱和烃的特征性质，1 ml乙烯完全加成需要消耗1 ml Br2，说明乙烯分子中含有一个碳碳双键，C项符合题意；能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征，并不能定量地说明乙烯分子中只含有一个碳碳双键，D项不符合题意。
题组二 乙烯的化学性质
3.(2024·西安高一下段考)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.甲烷B.乙烯
C.丁烷D.生长素
答案 B
解析 该气体有催熟作用，能催熟的气体只有乙烯，故选B。
4.(2024·石家庄高一段考)乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，证明乙烯具有( )
A.酸性B.碱性
C.饱和性D.不饱和性
答案 D
解析 乙烯分子中含有碳碳双键，能和溴单质发生加成反应，证明乙烯具有不饱和性，故选D。
5.(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
答案 A
解析 乙烷不与溴反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，B错误；乙烯能发生加聚反应，但乙烷不能，C错误；乙烷和乙烯中碳的质量分数不同，所以等质量的乙烷、乙烯完全燃烧时，产生的CO2质量不等，D错误。
6.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.用乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷；用乙烷与氯气反应制取氯乙烷
答案 B
7.由乙烯推测丙烯(CH2==CHCH3)的结构或性质，下列关于丙烯的说法不正确的是( )
A.分子中3个碳原子不在同一直线上
B.与HCl在一定条件下加成只得到一种产物
C.最多有7个原子在同一平面上
D.在空气中燃烧时火焰明亮且伴有黑烟
答案 B
解析 CH2==CHCH3与HCl在一定条件下加成可以得到、两种产物。
8.(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
答案 D
解析 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。
9.(2023·开封高一检测)如图表示结构模型，小球表示原子序数小于10的原子，短线表示化学键，每个原子都达到稳定结构。下列有关说法正确的是( )
A.M分子中的所有原子共面
B.实验室中，N溶液贮存在玻璃试剂瓶中
C.L存在同分异构体
D.L能使酸性KMnO4溶液褪色
答案 A
解析 由图可知，发生的反应为CH2==CH2+HF―→CH3CH2F。M为乙烯，含碳碳双键，为平面结构，M分子中的所有原子共面，故A正确；N为HF，可腐蚀玻璃，故B错误；由乙烷中6个H相同可知，L(CH3CH2F)只有一种结构，不存在同分异构体，故C错误。
10.1体积某气态烃只能与1体积氯气发生加成反应，生成氯代烷。此氯代烷0.5 ml可与3 ml氯气发生完全取代反应，则该烃的结构简式为( )
A.CH3CH3
B.CH2==CH2
C.CH3CH==CH2
D.CH2==CHCH==CH2
答案 C
解析 1体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应，说明1个该烃分子中含有一个，加成后的氯代烷0.5 ml可与3 ml Cl2发生取代反应，说明1个该氯代烷分子中含6个氢原子，CH3CH==CH2符合题意。
11.某单烯烃与H2发生加成反应后产物的结构简式是CH3CH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3，则该单烯烃的结构可能有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
答案 B
解析 单烯烃与氢气加成碳骨架不变，则该单烯烃的结构可能有、、，共3种，故选B。
12.降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化：
下列说法错误的是( )
A.降冰片二烯与四环烷互为同分异构体
B.降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.四环烷的一氯代物超过三种(不考虑立体异构)
D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个
答案 C
解析 降冰片二烯与四环烷分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体，A正确；降冰片二烯分子中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；四环烷含有三种类型的H原子，其一氯代物有三种，C错误；根据乙烯分子是平面分子，与碳碳双键连接的C原子在碳碳双键所在的平面上可知，降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子最多为4个，D正确。
13.(22分)(2024·北京高一期中)在炽热条件下，石蜡油分解可以产生乙烯，某同学设计实验探究乙烯的主要化学性质，实验装置如图所示。请回答下列问题：
(1)C装置中可观察到的现象是 发生反应的反应类型是 。
(2)查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。本实验能证明这一点的实验现象 。
(3)通过上述实验探究，检验甲烷和乙烯的方法是 (填字母，下同)，除去甲烷中乙烯的方法是 。
A.气体通入水中
B.气体通过盛溴水的洗气瓶
C.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.气体通过氢氧化钠溶液
(4)丙烯(CH2==CHCH3)与乙烯具有相似的化学性质。
①丙烯与溴发生加成反应的化学方程式为 。
②在一定条件下丙烯与H2O的加成产物可能是 。
③由丙烯制备聚丙烯的化学方程式是 ，反应类型为 。
(5)实验室制取的乙烯中常混有少量的SO2，有人设计如图实验装置以证明上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫。
①图中a、b、c、d装置盛放的试剂依次是 (填字母)。
A.品红溶液B.NaOH溶液
C.浓硫酸D.酸性高锰酸钾溶液
②能说明混合气体中含有乙烯的现象是
。
答案 (1)高锰酸钾溶液褪色 氧化反应
(2)D装置中澄清石灰水变浑浊 (3)BC B
(4)①CH2==CHCH3+Br2―→CH2BrCHBrCH3 ②CH2OHCH2CH3、CH3CHOHCH3 ③nCH2==CHCH3 加聚反应 (5)①A、B、A、D ②装置c中的品红溶液不褪色，装置d中的酸性高锰酸钾溶液褪色
解析 (1)C装置中乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使其褪色。
(3)烷烃和溴水、酸性高锰酸钾溶液不反应，甲烷、乙烯和水、NaOH均不反应，乙烯和溴水发生加成反应，乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则检验甲烷和乙烯的方法是B、C，除去甲烷中乙烯的方法是B，不能用C，会引入杂质二氧化碳。
(5)SO2的检验用品红溶液，乙烯的检验用酸性高锰酸钾溶液，乙烯和SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以先检验SO2，然后检验乙烯，同时在检验乙烯之前用NaOH溶液除去SO2，再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净，最后用酸性高锰酸钾溶液检验乙烯。
14.(18分)(2024·南京高一期中)某校课题小组利用乙烯利和氢氧化钠反应制备乙烯，并在此基础上研究乙烯的化学性质，实验装置如图所示：
相关资料如下：
Ⅰ.乙烯利的化学式为C2H6ClO3P，可以和氢氧化钠反应生成乙烯、磷酸钠和氯化钠；
Ⅱ.单质溴易挥发，且和水能发生反应：Br2+H2OHBr+HBrO；
Ⅲ.溴和溴化氢的沸点及溶解性如表。
(1)装有碱石灰的仪器名称为 ，碱石灰的作用是 。
(2)实验过程中控制反应快慢的操作为 。
(3)甲同学认为装置B中溶液褪色，可能是因为发生了取代反应，通过验证装置C中产物即可证明，其检验方法是 。
(4)乙同学认为采用图中装置，上述检验方案不合理，原因是 ，通过改进实验装置可以解决方案的不足之处，即在装置B和C之间加装盛有 (填试剂名称)的洗气瓶。
(5)经实验探究证明装置B中溶液褪色，是因为乙烯和溴发生加成反应所致，丙同学认为若去掉碱石灰直接将装置A中产生的气体通入装置B中，则装置B中除生成1，2⁃二溴乙烷外，可能还有其他有机物生成，其结构简式为 (写出其中一种)。
答案 (1)(球形)干燥管 除去乙烯中混有的水蒸气
(2)调节分液漏斗活塞，控制液体的下流速度
(3)取少量锥形瓶中液体于试管中，滴加紫色石蕊溶液，观察溶液是否变红(或滴在pH试纸上观察是否变红；滴加硝酸银溶液观察是否有淡黄色沉淀出现；检测锥形瓶中液体导电性等)
(4)挥发出的Br2和水反应也能生成HBr 四氯化碳(或四氯甲烷)
(5)CH3CH2Br(或HOCH2CH2Br)
解析 (4)单质溴易挥发，且和水能发生反应：Br2+H2OHBr+HBrO，挥发出的Br2和水反应也能生成HBr，所以上述检验方案不合理；在装置B和C之间加装盛有四氯化碳的洗气瓶除去Br2，可以解决方案的不足之处。
(5)水和溴发生反应：Br2+H2OHBr+HBrO，HBr和乙烯发生加成反应生成CH3CH2Br，HBrO和乙烯发生加成反应生成HOCH2CH2Br，则装置B中还可能有CH3CH2Br或HOCH2CH2Br生成。颜色
状态
气味
密度
水溶性
无色
气体
稍有气味
比空气的略小
难溶于水
分子式
电子式
结构式
C2H4
结构简式
球棍模型
空间填充模型
CH2==CH2
实验
现象及反应
点燃乙烯
火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热，化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O
通入酸性高锰酸钾溶液中
酸性高锰酸钾溶液褪色，CH2==CH2CO2
实验装置
现象
溴的四氯化碳溶液褪色
微观探析
乙烯双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上
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
CH2==CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl
与H2加成
CH2==CH2+H2CH3CH3
与HCl加成
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
与H2O加成
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH(工业制乙醇)
聚乙烯：
单体
合成高分子的小分子物质
CH2==CH2
链节
最小的重复结构单元
—CH2—CH2—
聚合度
链节的数目
n
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+Cl2CH3CH2Cl+HCl
开键加合式，如CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
名称
Br2
HBr
常压下沸点/℃
58.8
-86.9
溶解性
水
难溶
易溶
CCl4
易溶
难溶