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第二節 乙烯與有機高分子材料
第1課時：乙烯
第七章 有機化合物
乙烯的物理性質及結構
01
乙烯的化學性質
02
學習目標
1．通過動手搭建模型、觀察分析，認識乙烯分子的結構模型及官能團（碳碳雙鍵），能正確書寫乙烯的電子式、結構式，知道烯烴與烷烴在結構上的異同點，培養用模型、符合對物質結構進行表征的能力。
2．通過實驗探究、討論交流，掌握乙烯重要的化學性質，理解加成反應的概念，有機物分子結構對性質的影響，體會利用多向思維思想研究有機物的基本思路和方法，培養邏輯推理、實驗探究等關鍵能力。
3．通過了解乙烯在生活、生產中的應用，體會化學與生活的聯系，認識乙烯及其衍生物在化工生產及生活中的重要作用，培養科學態度與社會責任的化學核心素養。
香蕉等水果需要在快成熟的時候采摘、運輸，并在運輸過程中放一些浸透高錳酸鉀溶液的硅藻土在容器中防止水果提前成熟。
乙烯的物理性質及結構
乙烯的物理性質及結構
活動一、認識乙烯的物理性質
學生活動1：閱讀教材P67頁第一自然段，聯系生活實際，結合教材P69
頁“信息搜索”欄目內容，思考乙烯的來源是什么？有何用途？
①乙烯是世界上產量最大的化學產品之一，乙烯工業是石油化工產業的核心，在國民經濟中占有重要的地位。少量乙烯存在于植物體內，是植物的一種代謝產物
乙烯的物理性質及結構
活動一、認識乙烯的物理性質
②乙烯是石油化學工業重要的基本原料，世界上已將乙烯產量作為衡量一個國家石油化工發展水平的重要標志之一，通過一系列化學反應，可以從乙烯得到有機高分子材料、藥物等成千上萬種有用的物質。
塑料—聚乙烯PE
合成乙醇
合成藥物
③乙烯還可以調節植物生長，可用于催熟果實
催熟劑
乙烯的物理性質及結構
活動一、認識乙烯的物理性質
學生活動2：閱讀教材P67頁第二自然段（或結合乙烯樣品），思考
乙烯具有哪些主要物理性質？
顏色 狀態 氣味 水溶性 密度
【溫馨提示】乙烯的密度與空氣相近，不能用排空氣法收集。
無色
氣體
稍有氣味
難溶于水
比空氣略小
（標況1.25g/L）
【典例1】蘇軾的《格物粗談》有這樣的記載：“紅柿摘下未熟，每
籃用木瓜三枚放入，得氣即發，并無澀味。”按照現代科技觀點，
該文中的“氣”是指（ ） A．脫落酸　 B．甲烷 C．生成素　 D．乙烯
D
【解析】根據記載所述，該“氣”為生物生長催熟劑，乙烯有此作用，故D正確。
對應訓練
【典例2】可以用來衡量一個國家石油化工水平的標志是（ ）
A．乙烯的產量 B．石油的產量
C．乙醇的消費量 D．苯的使用量
A
【解析】乙烯是重要的有機化工基本原料，主要用于生產聚乙烯、乙丙橡膠、聚氯乙烯等；在合成材料方面，大量用于生產聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡膠等；所以，乙烯的產量是衡量一個國家石油化工水平的標志，故選A。
對應訓練
乙烯的物理性質及結構
活動二、探究乙烯的組成與結構
學生活動1：閱讀教材P67頁內容，觀察圖7-9并制作乙烯的分子結構模
型，回答乙烯的組成和結構有何特點？結合有機物分子的表示方法，
填寫表格內容。
分子式 電子式 結構式 結構簡式 球棍模型 空間充填模型
C2H4
結構特點 乙烯的結構是平面形結構，2個C原子和4個H原子在同一個平面上，鍵角120°。即：
CH2==CH2
乙烯的物理性質及結構
活動二、探究乙烯的組成與結構
學生活動2：丙烯(CH3—CH==CH2)中最多有多少個原子在同一平面？
結合表格數據，對比乙烷和乙烯分子的組成和結構，能得到什么結論？
①因為乙烯中6個原子在同一平面，而甲烷為正四面體結構，最多只有3個原子在同一平面，而丙烯可以看作—CH3取代乙烯中的一個氫原子，—CH3中的C與雙鍵碳原子及其上的3個氫原子在同一平面，而—CH3中最多只有一個H與雙鍵碳原子及其上的3個氫原子在同一平面。因此，丙烯(CH3—CH==CH2)中最多有7個原子在同一平面。如圖：
乙烯的物理性質及結構
活動二、探究乙烯的組成與結構
②乙烷和乙烯分子的組成和結構比較
名稱 乙烷 乙烯
分子式
結構式
結構簡式
球棍模型
空間填充模型
CH3—CH3
CH2=CH2
C2H4
C2H6
乙烯的物理性質及結構
活動二、探究乙烯的組成與結構
名稱 乙烷 乙烯
碳碳鍵類別
鍵長/10-10m
碳碳鍵能kJ/mol
鍵角
結論 C—C
C=C
C—C：1.54、C—H：1.094 nm
C=C：1.33、C—H：1.076nm
348
615
120°
109°28
C=C的鍵能和鍵長并不是C—C鍵的二倍，說明C=C雙鍵中有一個鍵不穩定，容易斷裂，有一個鍵較穩定。
【溫馨提示】① C==C中C原子不能繞鍵旋轉（C—C可以）；② C==C不是兩個C—C的簡單組合。即：C==C中有一個鍵比較特殊，比通常的C—C 鍵能小，比較活潑，鍵容易斷裂
【典例1】關于乙烯的分子結構描述錯誤的是(　　)
A．乙烯的結構簡式為CH2==CH2
B．乙烯是最簡單的烯烴
C．乙烯分子中所有的原子都在同一平面上
D．乙烯分子中所有的原子都在一條直線上
D
【解析】乙烯的結構式為 ，兩個碳原子在一條直線上，所有的原子在同一個平面上。
對應訓練
C
【典例2】下列說法正確的是(　　)
A．乙烯分子的電子式為 B．乙烯分子的球棍模型為
C．乙烯分子是平面結構 D．乙烯分子的結構簡式為CH2CH2
【解析】乙烯分子中兩個碳原子以雙鍵相連，碳剩余價鍵被H原子飽和，由此得其電子式為 ，A項錯誤；乙烯分子中的碳原子半徑大于氫原子半徑，故乙烯分子的球棍模型應為 ，B項錯誤；乙烯分子是平面結構，六個原子在同一平面上，C項正確；乙烯分子中含有碳碳雙鍵，正確的結構簡式為CH2==CH2，D項錯誤。
對應訓練
乙烯的化學性質
乙烯的化學性質
活動一、實驗探究乙烯的化學性質
乙烯的燃燒—
氧化反應
乙烯的化學性質
活動一、實驗探究乙烯的化學性質
乙烯與酸性高錳酸鉀反應
乙烯的化學性質
活動一、實驗探究乙烯的化學性質
乙烯與溴的四氯化碳溶液反應
乙烯的化學性質
活動一、實驗探究乙烯的化學性質
學生活動1：結合教材P67-68頁【實驗7-2】和【實驗7-3】，完成實驗
或觀看實驗視頻，填寫表格內容。
內容物質 反應現象 反應原理（方程式） 解釋
燃燒
產生黑煙是因為含碳量高，燃燒不充分；火焰明亮是碳微粒受灼熱而發光
乙烯在空氣中燃燒，火焰明亮且伴有黑煙
C2H4＋3O2
2CO2＋2H2O
內容物質 反應現象 反應原理（方程式） 解釋
KMnO4(H+)
溴的CCl4溶液
乙烯的化學性質
活動一、實驗探究乙烯的化學性質
CH2==CH2＋Br2 CH2BrCH2Br
（不溶于水無色液體ρ＞ρ水）
CH2=CH2+ KMnO4 +H2SO4
CO2 + MnSO4+ K2SO4+ H2O
乙烯可以被酸性高猛酸鉀溶液氧化
乙烯與發生加成反應，生成無色的1,2-二溴乙烷（CH2BrCH2Br）
【溫馨提示】①甲烷中混有乙烯，除去方法：通入酸性KMnO4溶液再通入NaOH溶液中最后通入堿石灰。②利用乙烯使酸性高猛酸鉀溶液褪色的性質，可用于鑒別CH4和C2H4（烷烴和烯烴）
酸性高猛酸鉀溶液褪色
褪色，褪色后溶液不分層
乙烯的化學性質
活動一、實驗探究乙烯的化學性質
學生活動2：閱讀加成P68頁內容，思考加成反應的定義是什么？有何
特點？
①定義：有機物分子里不飽和的碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成新的物質的反應。
②在一定條件下，乙烯還可以與H2 、 HCl、Cl2、H2O等發生加成反應：
CH2==CH2＋H—H CH3CH3（制乙烷）
CH2==CH2＋H—Cl CH3CH2Cl（制氯乙烷）
CH2==CH2＋H—OH CH3CH2OH （工業制乙醇）
③特點：斷一(斷雙鍵中的一個鍵)，加二(加兩個原子或原子團)，每一個不飽和碳原子上各加上一個，只上不下。似“化合反應”。
【典例1】能證明乙烯分子里含有一個碳碳雙鍵的事實是(　　) A．乙烯分子里碳氫個數比為1∶2 B．乙烯完全燃燒生成的CO2和水的物質的量相等 C．乙烯容易與溴的四氯化碳溶液發生加成反應，且1 mol乙烯完全加
成需要消耗1 mol溴 D．乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C
【解析】碳氫原子個數比為1∶2，是對乙烯的組成分析，而不是證明碳碳雙鍵存在的事實；B與A的實質是一樣的，根據生成的CO2和水的物質的量相等，也只能推斷出碳、氫原子個數比為1∶2，A、B不能證明；加成反應是不飽和烴的特征性質，1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴，說明乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵，C能證明；能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色是不飽和烴的特征，不能定量地說明乙烯分子的結構中只含有一個碳碳雙鍵，D不能證明。
對應訓練
【典例2】列各組中兩個反應所屬反應類型相同的是(　　)
A．光照甲烷和氯氣的混合氣體，混合氣體顏色變淺；乙烯能使溴的
四氯化碳溶液褪色
B．乙烷在氧氣中燃燒；乙烯在空氣中燃燒
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．用乙烯與氯化氫制取氯乙烷；用乙烷與氯氣反應制取氯乙烷
B
【解析】A中前者是取代反應，后者是加成反應，反應類型不同；B中兩個反應均是氧化反應(燃燒)，反應類型相同；C中前者是加成反應，后者是氧化反應，反應類型不同；D中前者為加成反應，后者為取代反應。
對應訓練
乙烯的化學性質
活動二、有機反應類型—加成反應和取代反應比較
乙烯的化學性質
活動二、有機反應類型—加成反應和取代反應比較
學生活動1：閱讀加成P68頁最后自然段，思考乙烯分子之間可否發生加
成反應，并回答什么是加聚反應
①在一定條件下，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，分子間通過碳原子相互結合形成很長的碳鏈，生成相對分子質量很大的聚合物一聚乙烯：
聚乙烯
nCH2=CH2 —CH2—CH2—
催化劑
[ ]n
乙烯
②定義：由相對分子質量小的化合物分子(單體)相互結合成相對分子質量大的聚合物(高分子化合物)的反應叫聚合反應。由不飽和的相對分子質量小的單體分子以加成反應的形式結合成相對分子質量大的高分子化合物的反應叫做加成聚合反應，簡稱加聚反應
CH2==CH2 + CH2==CH2 + CH2==CH2 +……
……— CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2—CH2—……
聚乙烯
—CH2—CH2— + —CH2—CH2— + —CH2—CH2— +……
聚乙烯的分子結構模型(局部)
乙烯的化學性質
在適當的溫度、壓強和催化劑存在的條件下，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，分子間通過碳原子相互結合形成很長的碳鏈，生成相對分子質量很大的聚合物——聚乙烯。
活動二、有機反應類型—加成反應和取代反應比較
乙烯的化學性質
活動二、有機反應類型—加成反應和取代反應比較
【溫馨提示】①加聚反應制得的高分子化合物都是混合物，因此無固定熔沸點；②加聚高分子化合物各元素的質量分數與單體中各元素的質量分數相同；③聚乙烯等白色塑料廢棄物，微生物不能降解，是白色污染物。
③聚合反應生成的高分子是由較小的結構單元重復連接而成的。例如，聚氯乙烯分子可以用 來表示，其中重復的結構單元“一CH2一CHCl一”稱為鏈節，鏈節的數目n稱為聚合度。能合成高分子的小分子物質稱為單體，氯乙烯就是聚氯乙烯的單體。如圖：
n CH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化劑
聚乙烯
單體
鏈節
聚合度
單體
聚合成高分子化合物的小分子化合物
CH2==CH2
鏈節
高分子化合物中的最小重復單元
—CH2—CH2—
聚合度
高分子化合物中的鏈節數
n
乙烯的化學性質
高分子化合物
乙烯的化學性質
活動二、有機反應類型—加成反應和取代反應比較
學生活動2：取代反應和加成反應的比較有何異同？填寫表格內容。
類型 取代反應 加成反應
反應物結構特征
生成物
鍵變化情況
結構變化
實例
【溫馨提示】制取氯乙烷，采取CH3—CH3與Cl2取代反應，不如用CH2==CH2與HCl加成反應好，因為加成反應的副產物少。
含有易被取代的原子或原子團
不飽和的有機化合物(含雙鍵等)
一種或一種以上(有機物)
部分打開
無變化
等價替換式
開鍵加合式
CH3CH3＋Cl2→CH3CH2Cl＋HCl
CH2==CH2＋HX→CH3CH2X
兩種(一般有機物和無機物各一種)
【典例1】1.加成反應是有機化學中的一類重要的反應，下列屬于加成
反應的是（ ）
A．甲烷與氯氣混和后光照反應
B．乙烯與氯化氫反應生成氯乙烷
C．乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D．乙烯在空氣中燃燒
B
【解析】甲烷與氯氣混和后光照發生取代反應產生一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，每一步取代反應除產生有機物，還會產生小分子HCl，A不符合題意；乙烯與氯化氫在一定條件下發生加成反應生成氯乙烷，B符合題意；乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是發生了氧化還原反應，C不符合題意；乙烯在空氣中燃燒，反應類型為氧化還原反應，D不符合題意。
對應訓練
【典例2】高分子化合物 的單體是（ ）
A．CH2=CH－CH2－CH3 B．CH2=CH2
C．CH3－CH2－CH2－CH3 D．CH3－CH=CH－CH3
D
【解析】此高分子化合物的鏈節為 ，根據乙烯的加聚
反應可知，單體為CH3－CH==CH－CH3，故選D。
對應訓練
1．乙烯可作水果催熟劑。下列有關乙烯的說法正確的是（ ）
A．常溫常壓下為無色液體
B．易溶于水
C．能使酸性KMnO4溶液褪色
D．分子中C、H元素的質量之比為1∶2
C
【解析】A． 乙烯常溫常壓下為無色氣體，故A錯誤；B． 乙烯是有機物，難溶于水，故B錯誤C． 乙烯含有碳碳雙鍵，能被酸性KMnO4溶液氧化，則能使酸性KMnO4溶液褪色，故C正確；D． 乙烯的分子式為C2H4，故分子中C、H元素的物質的量之比為1∶2，， 質量之比不是1∶2，故D錯誤；故選C。
2．下列關于乙烯和乙烷比較的說法中，不正確的是（ ）
A．乙烯的結構簡式為CH2CH2，乙烷的結構簡式為CH3CH3
B．乙烯分子中所有原子處于同一平面上，乙烷分子則為立體結構，
原子不都在同一平面上
C．乙烯分子中含有碳碳雙鍵，乙烷分子中含有碳碳單鍵，雙鍵不
如單鍵穩定，導致乙烯的性質比乙烷活潑
D．乙烯分子中因含有不飽和鍵，導致乙烯能使酸性KMnO4溶液
和溴的四氯化碳溶液褪色
A
【解析】乙烯的結構簡式為CH2==CH2。乙烯分子中的一個鍵易斷裂，導致乙烯比乙烷活潑，乙烷中的碳碳單鍵穩定，致使乙烷不能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。
3．下列有關乙烯的說法不正確的是(　　)
A．由乙烯分子組成和結構推測含一個碳碳雙鍵的單烯烴通式為CnH2n
B．乙烯分子里所有的原子共平面，分子中碳氫鍵之間的鍵角約為
120°，乙烯的電子式為
C．從乙烯與溴發生加成反應生成1,2 二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳雙
鍵中有一個鍵不穩定，易發生斷裂
D．乙烯屬于不飽和鏈烴，乙烷屬于飽和鏈烴
B
【解析】選項A，乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵，碳原子結合的氫原子比相同碳原子數烷烴少兩個，因此單烯烴通式為CnH2n，正確；選項B，乙烯為平面結構，所有原子處于同一個平面上，乙烯分子中碳原子間為碳碳雙鍵，電子式為，不正確；選項C，對比乙烯加成反應生成物的結構可以明顯看出，乙烯分子中的碳碳雙鍵經加成反應后變為碳碳單鍵，即反應時碳碳雙鍵中斷裂一個鍵，此鍵相對于烷烴分子中的碳碳單鍵來說不穩定，易發生斷裂，正確；選項D，乙烯含有碳碳雙鍵，屬于不飽和烴，乙烷分子結構中完全是單鍵，屬于飽和烴，正確。
4．下列關于乙烯、聚乙烯的說法錯誤的是（ ）
A．等質量的乙烯和聚乙烯完全燃燒生成的CO2的物質的量相等
B．乙烯生成聚乙烯的反應是乙烯分子互相加成的反應，一噸乙烯
完全反應可生成一噸聚乙烯
C．聚乙烯可使溴水因發生化學反應而褪色
D．聚乙烯沒有固定的熔點
C
【解析】乙烯和聚乙烯的最簡式相同，都是CH2，含碳量相等，所以相同質量時，完全燃燒生成的二氧化碳的物質的量相等，故A正確；乙烯發生加聚反應生成聚乙烯，所以一噸乙烯完全反應可以得到一噸聚乙烯，故B正確；聚乙烯中不含碳碳雙鍵，不能和溴發生加成反應，所以不能使溴水褪色，故C錯誤；聚乙烯是混合物，沒有固定的熔點，故D正確；故選C。
延時符
乙烯
氧化反應：燃燒、KMnO4（H+）等強氧化劑
含有C=C不飽和鍵，平面結構，6個原子共平面，鍵角120°
決
定
無色稍有氣味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小
物理性質
結構特點
主要性質
化學性質
加成反應：與Br2、H2、HCl、H2O等加成
加聚反應：制備聚乙烯塑料
第1課時 乙烯

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