人教版 (2019)必修 第二册乙烯与有机高分子材料第一课时导学案

这是一份人教版 (2019)必修 第二册乙烯与有机高分子材料第一课时导学案，共10页。学案主要包含了教材挖掘等内容，欢迎下载使用。
知识点一 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）乙烯的不同表示形式
（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。
【教材挖掘】
结合乙烯分子的结构特点，分析CH2 CH—CH3（丙烯）分子中的所有原子是否共平面？
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CH2 CHCH3分子中并不是所有原子都共平面。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（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.关于乙烯的结构，下列说法正确的是（ ）
A.乙烯的电子式为H︰C·‥H︰C·‥H︰H
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
解析：C 乙烯分子中碳原子间形成的是双键，有两个共用电子对，A错误；碳原子的半径应比氢原子的半径大，B错误；乙烯的结构简式为CH2 CH2，D错误。
3.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.乙烯和乙烷的化学性质相似
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
解析：A 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正确；乙烯分子中最多只有2个原子在同一条直线上，B错误；乙烯中碳原子的价键没有达到饱和，与乙烷的化学性质不相似，C错误；乙烯分子中含有碳碳双键，环丙烷分子中没有碳碳双键，二者虽然满足同一通式，但结构不同，不互为同系物，D错误。
知识点二 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。
②实验探究
【思考】 乙烯能使溴水褪色，二氧化硫也能使溴水褪色，二者使溴水褪色的原理相同吗？
提示：不同。SO2使溴水褪色是因为SO2将溴单质还原生成了无色的HBr，乙烯使溴水褪色是因为乙烯与溴单质发生了加成反应生成了无色的二溴乙烷。
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。
【教材挖掘】
根据乙烯和乙烷的性质，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）鉴别乙烷和乙烯的方法：①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。②将气体通入溴水中，使溴水褪色的为乙烯，不褪色的为乙烷。③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概念：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?CH2—CH2?聚乙烯
②聚合物相关概念
【教材挖掘】
分析乙烯的加聚反应，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.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（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.（鲁科版习题）下列操作中，可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中混有的乙烯的是（ ）
A.将气体通入盛有硫酸的洗气瓶中
B.将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中
C.将气体通入盛有水的洗气瓶中
D.将气体通入盛有澄清石灰水的洗气瓶中
解析：B 甲烷和乙烯均不与硫酸反应，A错误；将气体通入盛有足量溴水的洗气瓶中，乙烯因发生加成反应使溴水褪色且被除去，甲烷不发生反应，B正确；常温常压下，甲烷和乙烯与水和澄清石灰水均不反应，C、D错误。
3.已知聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯的结构分别为、、。请尝试写出它们的单体。
答案：、CH3CH CH2、
归纳总结
加成反应与取代反应的比较
1.乙烯是一种重要的化工原料。下列物质中，不能通过乙烯的加成反应一步制得的是（ ）
A.CH3CHBr2B.CH3CH2OH
C.CH3CH2ClD.BrCH2CH2Br
解析：A 乙烯能与溴水发生加成反应生成BrCH2CH2Br，而不是CH3CHBr2，A符合题意，D不符合题意；一定条件下，乙烯与水发生加成反应生成乙醇，B不符合题意；一定条件下，乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷，C不符合题意。
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
解析：B A项，前者是取代反应，后者是加成反应，反应类型不同；B项，两个反应（燃烧）均是氧化还原反应，反应类型相同；C项，前者是加成反应，后者是氧化还原反应，反应类型不同；D项，前者为加成反应，后者为取代反应，反应类型不同。
3.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
解析：B CH2 CHCH3与HCl在一定条件下加成可以得到、两种产物。
4.根据乙烯的转化图，完成下列问题：
（1）①③的反应类型为 加成反应 。
（2）丙的结构简式为 BrCH2CH2Br 。
（3）反应②的化学方程式为CH2 CH2＋3O22CO2＋2H2O。
（4）反应④为工业上乙烯制乙醇的反应，其化学方程式为CH2 CH2＋H2OCH3CH2OH。
题组一 乙烯的组成、结构与物理性质
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.甲烷B.乙烯
C.丁烷D.生长素
解析：B 该气体有催熟作用，能催熟的气体只有乙烯。
2.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是（ ）
A.乙烯分子中碳、氢原子的个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的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 ml乙烯完全加成需消耗1 ml溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
解析：C A项，分子中的碳氢原子个数比不能说明其含有一个碳碳双键，如环丙烷中碳、氢原子个数比也为1∶2，但不含碳碳双键；B项，燃烧产物的物质的量相等，只能说明该物质中碳原子和氢原子个数比为1∶2，不能说明含有一个碳碳双键；C项，1 ml乙烯只能与1 ml溴单质加成，说明乙烯分子中含有一个碳碳双键；D项，被酸性KMnO4溶液氧化，说明该有机物中含有碳碳不饱和键等，不能说明含有一个碳碳双键。
3.与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同，但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体的是（ ）
A.B.乙烷
C.甲烷D.CH3CH CH2
解析：A A项分子式为C3H6，与乙烯（C2H4）所含碳、氢元素的百分含量相同，但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体，A正确。
题组二 乙烯的化学性质
4.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
解析：D 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，选D。
5.已知乙烯可发生反应：nCH2 CH2?CH2—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
解析：C 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。
6.（2025·安徽芜湖段考）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.①②B.②③
C.②④D.①④
解析：C 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溴水挥发出的溴，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。
7.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
解析：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正确。
8.1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.CH3CH3B.CH2 CH2
C.CH3CH CH2D.CH2 CHCH CH2
解析：C 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。
9.科学家在－100 ℃的低温下合成了一种结构简式为的烃X，实验测得其分子中只有一种氢原子。下列说法中不正确的是（ ）
A.X的分子式为C5H4
B.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 ml X在一定条件下可与2 ml氢气发生反应
D.X的一氯代物只有2种
解析：D 根据烃X的结构简式可知其分子式为C5H4，A正确；X分子中含碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；X分子中含两个碳碳双键，1 ml X在一定条件下可与2 ml氢气发生加成反应，C正确；由结构对称性可知，分子中只有一种位置的H，一氯代物只有1种，D错误。
10.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
解析：B 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。
11.柑橘是我们生活中喜爱的一种水果，柑橘，是橘、柑、橙、金柑、柚、枳等的总称。中国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，优良品种繁多，有4 000多年的栽培历史。从柑橘中炼制萜二烯，下列有关它的推测不正确的是（ ）
A.它能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.常温下可能为液态，难溶于水
C.分子式为C10H14
D.与过量的溴的四氯化碳溶液反应后产物为
解析：C A项，分子中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；B项，分子中碳原子数大于4，常温下可能为液态，难溶于水；C项，分子式为C10H16，C错误；D项，碳碳双键可以与溴发生加成反应。
12.乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题：
（1）乙烯的结构式是 。
（2）若将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中，反应的化学方程式为 CH2 CH2＋Br2 CH2BrCH2Br 。
（3）可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的试剂是 ③ （填序号）。
①水 ②氢气 ③溴水 ④酸性KMnO4溶液
（4）在一定条件下，乙烯能与水反应生成有机物A，A的结构简式是 CH3CH2OH（或C2H5OH） ，其反应类型是 加成 反应。
（5）下列化学反应原理相同的一组是 ② （填序号）。
①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色
②SO2使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液褪色
④乙烯与溴水的反应和甲烷与溴蒸气在光照下的反应
（6）聚合物：的单体是（填结构简式） 。
解析：（3）乙烯中含有碳碳双键，能和溴发生加成反应，能被酸性KMnO4溶液氧化生成二氧化碳和水，与水、氢气只有在一定条件下才能反应且H2O、H2的量不易控制，而乙烷与以上物质均不反应，所以可用来除去乙烷中混有的少量乙烯的试剂是溴水。
（4）在一定条件下，乙烯能与水发生加成反应生成乙醇，乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH。
（5）①溴和乙烯发生了加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯被KMnO4氧化，使酸性KMnO4溶液褪色；因此①不符合题意。②SO2和溴水、酸性KMnO4溶液发生了氧化还原反应而使溴水、酸性KMnO4溶液褪色；因此②符合题意。③SO2和有色物质结合生成了无色物质使品红溶液褪色；SO2和NaOH反应生成Na2SO3和H2O，使溶液的碱性降低使滴有酚酞的NaOH溶液褪色；因此③不符合题意。④乙烯与溴水的反应是加成反应，甲烷与溴蒸气在光照下的反应是取代反应；因此④不符合题意。
13.（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＋H2O⇌HBr＋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 （球形）干燥管 ，碱石灰的作用是 除去乙烯中混有的水蒸气 。
（2）实验过程中控制反应快慢的操作为 调节分液漏斗活塞，控制液体的下流速度 。
（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）乙同学认为采用图中装置，上述检验方案不合理，原因是 挥发出的Br2和水反应也能生成HBr ，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 四氯化碳（或四氯甲烷） （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 CH3CH2Br（或HOCH2CH2Br） （写出其中一种）。
解析：（4）单质溴易挥发，且和水能发生反应：Br2＋H2O⇌HBr＋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＋H2O⇌HBr＋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。1.掌握乙烯的组成及结构特点，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。
2.知道有机物之间在一定条件下是可以相互转化的。
3.了解乙烯在生产及生活中的应用。
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
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
分析
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
也可以写成：CH2 CH2＋Br2 CH2BrCH2Br
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：?CH2—CH2?
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
示例
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＋Cl2光 CH3CH2Cl＋HCl
开键加合式，如
CH2 CH2＋HCl催化剂 △ CH3CH2Cl
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