高中化学人教版 (2019)必修 第二册第七章 有机化合物第二节 乙烯与有机高分子材料精品学案

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知识精讲
知识点01 乙烯的物理性质与组成结构
1．物理性质
2．分子结构
3．乙烯的应用
（1）乙烯是石油化学工业重要的基本原料，可以合成有机高分子材料、药物等。
（2）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。
（3）乙烯还可以调节植物生长。
【即学即练1】下列关于乙烯的结构与性质的叙述错误的是（ ）。
A．C2H4表示乙烯的分子式
B．乙烯分子中的4个C－H相同
C．乙烯分子中6个原子在一个平面上
D．乙烯分子中碳碳双键中的两个碳碳键强度相同
知识点02 乙烯的化学性质
1．氧化反应
（1）可燃性
①化学反应：____________________________
②实验现象：火焰明亮且伴有_______，同时放出大量的热
（2）酸性高锰酸钾溶液
①反应产物：乙烯被酸性KMnO4溶液氧化为_______。
②实验现象：酸性高锰酸钾溶液_______
2．加成反应
（1）概念：有机物分子中的不饱和碳原子与其他______________直接结合生成新的化合物的反应。
（2）乙烯与Br2加成
①化学反应：__________________________________________
②实验现象：溴的四氯化碳溶液（或溴水）_______
（3）乙烯与H2加成：____________________________
（4）乙烯与H2O加成
①化学反应：___________________________________
②反应应用：工业上制取酒精（乙醇）
3．聚合反应
（1）概念：由______________的化合物分子互相结合成______________的聚合物的反应。乙烯的聚合反应同时也是_______反应，称为加成聚合反应，简称_______反应。
（2）反应：__________________________________________
（3）相关概念
①_______：能合成高分子的小分子物质
②_______：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位
③__________：链节的数目，通常用n表示。
【即学即练2】乙烯是一种重要的化工原科。下列物质中，不能通过乙烯的加成反应一步制得的是（ ）。
A．CH3CHBr2 B．CH3CH2OH
C．CH3CH2Cl D．BrCH2CH2Br
能力拓展
考法01 烯烃的结构和性质
【典例1】（2022·青海省西宁市高一下学期期末）某有机物的结构简式如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是（ ）。
A．该有机物的化学式为C10H14
B．它的一氯代物有6种
C．该有机物分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D．一定条件下，它可以发生取代、加成、氧化和还原反应
【知识拓展】
1．乙烷和乙烯结构和性质的比较
2．乙烯氧化反应的原理
（1）燃烧反应：C2H4+3O22CO2+2H2O，乙烯中的碳碳键、碳氢键全部被破坏。
（2）乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应
①乙烯与酸性高锰酸钾反应时，碳碳双键被破坏，乙烯被氧化为二氧化碳，MnO4－被还原为无色的Mn2+。
②应用：酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯。
3．乙烯加成反应的原理
（1）乙烯加成反应的示意图（以乙烯与溴加成为例）
（2）乙烯与常见物质的加成反应
【特别提醒】乙烯的氧化反应、加成反应是因为含，故含的有机物具有与乙烯相似的化学性质。
考法02 碳碳双键加聚反应的原理
【典例2】（双选）某高分子化合物的部分结构如下：
下列说法中正确的是（ ）。
A．聚合物的分子式为C3H3Cl3
B．聚合物的链节为
C．合成该聚合物的单体是CHCl＝CHCl
D．若n表示聚合度，则其相对分子质量为97n
【知识拓展】
1．碳碳双键加聚反应的类型
（1）单烯烃型单体：“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”
①n CH2＝CHClCH2－n
②n CH3CH＝CH2CH2－n
③n CH3CH＝CHCH3n
④n CH＝CH2
⑤n CF2＝CF2CF2－CF2n
（2）二烯烃型单体：“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”
①nCH2＝CH－CH＝CH2CH2－CH＝CH－CH2n
②nCH2＝CH－CH2CH2－CH－CH2n
③nCH2＝－CH＝CH2CH2－CH－CH2n
（3）多单烯烃型单体：“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”
①nCH2＝CH2+nCH3－CH＝CH2CH2－CH2－CH2n
②n CH2＝CHCl+nCH＝CH2CH2－－CH2n
（4）单烯烃型和二烯烃型单体：“双键打开，中间相连，单键变双键，添上括号，右下写n”
①nCH2＝CH2+n CH2＝CH－CH2CH2－CH－CH2CH2CH2n
②n CH2＝CH－CH＝CH2+n CH2＝CHCHOCH2－CH＝CH－CH2－n
2．由高聚物推断单体
（1）若主链上碳原子间全部以单键结合，则每隔2个碳原子切开，“单键变双键”即得单体。
（2）若主链上碳原子间含碳碳双键，则以碳碳双键为中心每隔4个碳原子切开，“单键变双键，双键变单键”即得单体。
分层提分
题组A 基础过关练
1．（2021·北京合格考）乙烯分子的球棍模型如图所示。下列关于乙烯分子的说法不正确的是（ ）。
A．分子式为C2H4
B．含有碳碳双键
C．空间结构是正四面体形
D．结构式为
2．如图表示某有机反应过程的示意图。该反应的类型是（ ）。
A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．置换反应
3．下列试剂中，不能鉴别甲烷和乙烯的是（ ）。
A．蒸馏水 B．溴水
C．溴的四氯化碳溶液 D．酸性高锰酸钾溶液
4．（2022·杭州高一检测）乙烯可以催熟果实，为了延长果实的寿命，便于长距离运输，人们在装有果实的密闭容器内放入浸泡过某种溶液的硅藻土，用来吸收果实产生的乙烯。该溶液最可能是（ ）。
A．NaCl溶液 B．NaOH溶液 C．溴水 D．KMnO4溶液
5．（2022·湖北公安高一下期中）聚丙烯是生产医用口罩的主要材料。下列有关聚丙烯的说法正确的是（ ）。
A．属于纯净物
B．所有碳原子一定共平面
C．结构简式为CH2－CH2－CH2n
D．单体为CH3－CH＝CH2
6．聚合物的单体是（ ）。
A． B．CH2 AUTOTEXT == \* MERGEFORMAT ＝CH2
C．CH3－CH2－CH2－CH3 D．CH3－CH AUTOTEXT == \* MERGEFORMAT ＝CH－CH3
7．（2022·淄博高一检测）甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，可依次将其通过盛有下列哪组试剂的洗气瓶（ ）。
A．澄清石灰水，浓硫酸
B．溴水，浓硫酸
C．酸性高锰酸钾溶液，浓硫酸
D．浓硫酸，酸性高锰酸钾溶液
8．某液态烃和溴水发生加成反应，生成，则该烃是（ ）。
9．乙烯性质较活泼，能与多种物质反应，是重要的化工原料。
（1）将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色______（填“褪去”或“不变”）。
（2）乙烯在空气中燃烧时会产生黑烟，黑烟的主要化学成分是______（填化学式）。
（3）在CH2＝CH2+H2OCH3CH2OH中，每生成1ml乙醇，有______ml碳碳双键转化为碳碳单键。
题组B 能力提升练
1．（2022·金华高一检测）下列有机化合物的反应中，属于加成反应的是（ ）。
A．由乙烯制乙醇
B．乙烯在空气中燃烧
C．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．乙烯在催化剂条件下生成聚乙烯
2．利用下列反应不能制得括号中纯净物质的是（ ）。
A．乙烯与氯气加成（1，2－二氯乙烷）
B．等物质的量的氯气与乙烷在光照下反应（氯乙烷）
C．乙烯与水加成（乙醇）
D．乙烯与氯化氢在一定条件下反应（氯乙烷）
3．中国古代就发现将果实放在燃烧香烛的房子里可以促进果实的成熟，后来发现橘子产生的气体能催熟与其混装在一起的香蕉。直到1934年甘恩（Gane）才首先证明植物组织确实能产生乙烯。能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是（ ）。
A．乙烯分子里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1ml乙烯完全加成需消耗1ml溴单质
D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
4．（2022·广州高一下期中）降冰片烯（）在一定的条件下可以转化为降冰片烷（）。下列说法正确的是（ ）。
A．降冰片烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．降冰片烷易溶于水
C．降冰片烷与CH3互为同分异构体
D．降冰片烷的一氯代物有3种（不含立体异构）
5．柠檬烯具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用，其结构如图所示。下列关于柠檬烯的说法正确的是（ ）。
A．1ml柠檬烯只能与1mlH2反应
B．能发生取代反应和加成反应
C．属于乙烯的同系物
D．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
6．将29.5g乙烷和乙烯的混合气体通入足量的溴水后，溴水质量增加7g，则混合气体中乙烯的体积分数是（ ）。
A．21% B．25% C．30% D．35%
7．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的石油化工发展水平，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，其中①②③属于同种反应类型。根据下图回答下列问题：
（1）写出A、B、C、D的结构简式：A________；B________；C________；D________。（2）写出②④两步反应的化学方程式，并注明反应类型：
②____________________________，反应类型__________。
④____________________________，反应类型_________。
8．某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质，实验装置如图所示（已知烃类都不与碱反应）。请回答下列问题：
（1）工业制乙烯的实验原理是烷烃（液态）在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如，石油分馏产物之一的十六烷发生反应：C16H34C8H18+甲，甲4乙，乙的结构简式为____________。
（2）B装置中乙发生反应的化学方程式为__________________________。
（3）C装置中可观察到的现象是______________________，反应类型是____________。
（4）查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。本实验中能证明这一点的实验现象是______________________________________________。
（5）乙与氢气的加成产物与一定量的氯气混合后在光照条件下反应，反应产物最多有________种。
题组C 培优拔尖练
1．（2022·湖州高一检测）下列叙述错误的是（ ）。
A．1mlCH2＝CH2先与H2发生加成反应，再与Cl2发生取代反应，最多消耗3ml Cl2
B．实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3气体中的CH2＝CH2气体
C．实验室中可用酸性KMnO4溶液鉴别CH3CH3气体和CH2＝CH2气体
D．工业上可利用CH2＝CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl
2．（双选）有机物的结构可用键线式表示，如CH3CH＝CHCH3可简写为。有机化合物X的键线式为，下列说法不正确的是（ ）。
A．X的分子式为C8H6
B．X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z，Z的一氯代物有4种
D．1mlX最多能与3mlBr2发生加成反应
3．（2022·九江高一检测）如图是某种有机化合物分子的球棍模型，图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子，对该有机化合物的叙述不正确的是（ ）。
A．该有机化合物可能的化学式为C2HCl3
B．该有机化合物可以由乙烯和氯化氢通过加成反应得到
C．该有机化合物分子中的所有原子在同一个平面上
D．该有机化合物分子中一定有碳碳双键
4．（2022·无锡高一检测）环烷烃是一类饱和烃，下面依次是环丙烷、环丁烷、环戊烷及环丙烷的一种衍生物的化学性质下列说法正确的是（ ）。
①△+Br2→BrCH2CH2CH2Br
②□+Br2→BrCH2CH2CH2CH2Br
③+Br2→BrCH2CH2CH2CH2CH2Br
④
A．环烷烃与烷烃都是饱和烃，所以具有相同的通式
B．B所有的饱和烃都不能发生加成反应
C．可用溴水鉴别丙烯与环丙烷
D．可用酸性高锰酸钾溶液鉴别丙烯与环丙烷
5．某气态不饱和链烃CmHn在镍的催化下跟氢气发生加成反应，生成产物CmHn+x。今取CmHn与氢气的混合气体共60mL进行实验，反应前混合气体中氢气所占的体积为W（横坐标），反应后气体总体积为V（纵坐标），其相互关系如图所示：上述气体的体积均是在同温同压下测定，单位是mL。由此可知x的数据是（ ）。
A．2 B．3 C．4 D．5
6．为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯（CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O），生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此提出必须先除去杂质，再与溴水反应。请回答下列问题：
（1）甲同学设计的实验________（填“能”或“不能”）验证乙烯与溴水发生了加成反应，其理由是________（填字母）。
A．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
B．使溴水褪色的反应，就是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
D．使溴水褪色的物质，就是乙烯
（2）乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质是________（填化学式）。写出它与溴水反应的化学方程式____________________________________________。
（3）在验证过程中必须全部除去该杂质气体。为此，乙同学设计了如图所示的实验装置：
请回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是下列哪一种。Ⅰ______、Ⅱ______、Ⅲ______（填字母）。
A．品红溶液 B．NaOH溶液 C．溴水 D．酸性高锰酸钾溶液
（4）为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，其原理是____________________。
课程标准
课标解读
1．认识乙烯的结构及其主要性质与应用
2．知道加成、加聚等有机反应类型
3．能列举高分子在生产、生活中的重要应用
1．认识乙烯的结构及其主要性质与应用。
2．知道氧化、加成、聚合反应等有机反应的类型，知道有机化合物之间在一定条件下是可以相互转化的。
色态
气味
密度
溶解性
无色气体
稍有气味
比空气_______
_______水
反应条件
主要产物
Br2
溴的四氯化碳溶液
CH2BrCH2Br
H2
催化剂，加热
CH3CH3
HCl
催化剂，加热
CH3CH2Cl
H2O
加热、加压和催化剂
CH3CH2OH