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.ppt

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个共价键 2 碳原子与碳原子之间结合的方式可有 三键 3 碳链可以是直链也可以是结构 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 即现象 4 单键 双键 环状 同分异构 2 烷烃的组成和结构烃分子中的碳原子间只以单键结合 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 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 密度 状态由气态 液态 固态 剩余的价键 cnh2n 2 逐渐升高 逐渐增大 4 下列五种烃 ch3ch2ch ch3 2 ch3c ch3 3 丙烷 丁烷 ch3 ch2 3ch3 1 和 的关系是 2 和 的关系是 3 其沸点按由高到低的顺序排列是 解析 1 和 是戊烷的3种同分异构体 2 和 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 5 某种烷烃11g完全燃烧时 需要28l氧气 标准状况下 该烷烃是 a c5h12b c4h10c c3h8d 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 少于 cnh2n n 2 2 烯烃制取原理及其性质的实验探究 褪去 褪去 明亮 黑烟 褪色 烯烃和烷烃 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 2 空间构型 乙烯为结构 2个碳原子和4个氢原子 2 乙烯的物理性质 平面 共平面 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 概念 有机物分子中不饱和碳原子与其他直接结合生成新的化合物的反应 原子或原子团 4 乙烯的用途 1 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 乙烯 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 ch3ch3b ch3chcl2c ch3ch2ohd ch3ch2br 解析 a项 由ch2ch2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ch2ch2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 ch2chch3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 ch2chch3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ch2ch ch3结构中可看做是ch2ch2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ch2ch 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ch2ch2中的一个氢原子 又可以看做一个乙烯基 ch2ch 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 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 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 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 chch2 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 chch2分子里有一个 与h2发生加成反应生成ch3 ch2 ch3 答案 ac 知能提升 加成反应和取代反应的比较 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 5mol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100g 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30g 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 100g白色沉淀是caco3 其物质的量是1mol 与其对应的co2的物质的量也是1mol 设co2使盛na2o2的干燥管增加的质量是x 则 y 2mol 2g 4g 1mol 0 5mol烃完全燃烧生成1molco2和1molh2o 则每摩尔烃含2molc和4molh 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 当y 4时 v 0 气态烃主要为ch4 c2h4 c3h4 当y 4时 v 0 增大 分子中n h 4的气态烃都符合 当y 4时 v 0 减小 气态烃中只有c2h2符合 变式训练 3 双选 在1 01 105pa 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 ch4b c2h6c c2h4d 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ch2ch2 双键不能省略 d错 答案 b 2 有关乙烯的下列叙述 乙烯溶于水后可得乙醇 乙烯能发生加聚反应 乙烯能与溴水发生加成反应 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 b 和 c 和 d 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