7.2.1乙烯-高一化学讲义分层练习（人教版2019）

第二节乙烯与有机高分子材料第1课时乙烯1.以乙烯为例认识有机化合物中的碳碳双键的结构，培养宏观辨识与微观探析的能力。2.掌握乙烯的氧化反应、加成反应及加聚反应，培养科学探究与创新意识。3.了解乙烯的用途。培养科学态度与社会责任等学科素养。知识点一、乙烯的物理性质颜色状态气味水溶性密度无色气体稍有气味难溶于水比空气略小知识点二、乙烯的分子组成与结构知识点三、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。（2）乙烯的加成反应：①乙烯与溴反应：乙烯通入溴的四氯化碳溶液，现象是溶液褪色，其化学方程式为CH2CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br，产物名称为1，2­二溴乙烷。②乙烯与氢气反应：CH2CH2＋H2CH3—CH3。③乙烯与水反应：。3.加聚反应（1）乙烯自身发生加成反应的过程可表示为：简写为：。（2）聚合反应基础①聚合反应：由相对分子质量小的化合物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。②加聚反应：乙烯生成聚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。③能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体；高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节；含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示。④如由乙烯生成聚乙烯的反应来说知识点四、乙烯的用途（1）乙烯是重要的化工原料，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）在农业生产中用作植物生长调节剂探究任务一乙烯的结构与性质1.乙烯的分子结构特点2．乙烯的性质特点碳碳双键中的一个键易断裂，易发生加成反应。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。3．乙烯和乙烷结构、性质的比较分子结构分子式C2H6C2H4结构式碳碳键类别碳碳单键碳碳双键分子内原子的相对位置C、H不全在一个平面内6个原子都在同一平面内化学性质燃烧2C2H6＋7O2eq\o(→,\s\up7(点燃))4CO2＋6H2OC2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O特征反应C2H6＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))C2H5Cl＋HClCH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br与酸性高锰酸钾溶液不反应因发生氧化反应而使其褪色4.特别提醒（1）书写乙烯的结构简式必须书写碳碳双键，不能省略。（2）乙烷、乙烯与卤素反应时，分别需要的是卤素单质、溴水(或溴的CCl4溶液)，其反应条件不同。【典例1】下列关于乙烯和乙烷的说法中，不正确的是()A．乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子中的原子不在同一平面上C．乙烯分子中的碳碳双键比乙烷分子中的碳碳单键更稳定，性质更活泼D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能【答案】C【解析】乙烯含有碳碳双键，属于不饱和链烃，乙烷只含碳碳单键，属于饱和链烃，故A正确；乙烯分子中6个原子处于同一平面上，乙烷分子看作是2个甲基相连，原子不可能在同一平面上，故B正确；乙烯分子中的双键有1个键易断裂，不稳定，故C错误；乙烯含有双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能，故D正确。【变式训练1】下列说法中错误的是()A.无论是乙烯与Br2的加成反应,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【答案】C【解析】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。乙烯在发生加成反应和氧化反应过程中,碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色,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;乙烯和甲烷中氢元素的质量分数不同,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,乙烯燃烧火焰明亮且伴有黑烟,D项正确。探究任务二重要的有机反应类型——加成反应和取代反应1.取代反应和加成反应的比较类型取代反应加成反应反应物结构特征含有易被取代的原子或原子团不饱和的有机化合物(含双键等)生成物两种(一般是一种有机物和一种无机物)一种或一种以上(有机物)碳碳键变化情况无变化打开结构变化等价替换式开键加合式实例CH3CH3＋Cl2→CH3CH2Cl＋HClCH2=CH2＋HX→CH3CH2X2.烯烃加成反应的特点加成反应是有机物分子中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，其特点是：“断一加二，都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个。【典例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【答案】B【解析】A中前者是取代反应，后者是加成反应，反应类型不同；B中两个反应均是氧化反应(燃烧)，反应类型相同；C中前者是加成反应，后者是氧化反应，反应类型不同；D中前者为加成反应，后者为取代反应。【变式训练2】1mol乙烯与氯气发生加成反应，反应完全后，其产物与氯气在光照的条件下发生取代反应并反应完全，则两个过程中共消耗氯气()A．3mol B．4molC．5mol D．6mol【答案】C【解析】根据CH2=CH2＋Cl2→CH2Cl—CH2Cl,1mol乙烯与氯气发生加成反应，消耗1mol氯气；加成反应的产物1,2二氯乙烷与氯气在光照的条件下发生取代反应，并且反应完全，消耗4mol氯气。两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是5mol。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．脱落酸 B．甲烷C．生成素 D．乙烯【答案】D【解析】根据记载所述，该“气”为生物生长催熟剂，乙烯有此作用，故D正确。2．关于乙烯的分子结构描述错误的是()A．乙烯的结构简式为CH2=CH2B．乙烯是最简单的烯烃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条直线上【答案】D【解析】乙烯的结构式为，两个碳原子在一条直线上，所有的原子在同一个平面上。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，同时冒出黑烟C．乙烯可作为香蕉等果实的催熟剂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【答案】D【解析】碳碳双键中有一个键可以断裂发生加成反应，而不是发生取代反应。4.对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是()A．二者燃烧时现象完全相同B．点燃前都应验纯C．甲烷燃烧的火焰呈黄色，乙烯燃烧的火焰较明亮，并有大量黑烟生成D．二者燃烧时都有黑烟生成【答案】B【解析】可燃性气体点燃前都必须验纯，B项正确；甲烷、乙烯的含碳量不同，燃烧现象不同，前者为淡蓝色火焰，后者火焰明亮，并伴有黑烟。5.下列叙述正确的是()A．乙烷的化学性质不如乙烯活泼B．乙烯燃烧时火焰明亮，同时产生淡蓝色火焰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【答案】A【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，而乙烯分子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正确，C错误；乙烯含碳量较高，燃烧时火焰明亮且冒黑烟，B错误；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，D错误。6.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。据图回答下列问题：（1）写出A、C、D的结构简式：A________，C________，D________。（2）写出①②两步反应的化学方程式，并注明反应类型：①________________________________________(反应类型____________)。②________________________________________(反应类型____________)。【答案】（1）CH2=CH2CH3CH2ClCH3CH2OH（2）CH2=CH2＋H2CH3CH3加成反应CH2CH2＋HClCH3CH2Cl加成反应【解析】根据烃A的用途知A为乙烯，则B为CH3CH3，C为CH3CH2Cl，D为CH3CH2OH，其中化学反应①为CH2=CH2＋H2CH3CH3，化学反应②为CH2=CH2＋HClCH3CH2Cl。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．脱落酸 B．甲烷C．生成素 D．乙烯【答案】D【解析】根据记载所述，该“气”为生物生长催熟剂，乙烯有此作用，故D正确。2．关于乙烯的分子结构描述错误的是()A．乙烯的结构简式为CH2=CH2B．乙烯是最简单的烯烃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条直线上【答案】D【解析】乙烯的结构式为，两个碳原子在一条直线上，所有的原子在同一个平面上。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，同时冒出黑烟C．乙烯可作为香蕉等果实的催熟剂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【答案】D【解析】碳碳双键中有一个键可以断裂发生加成反应，而不是发生取代反应。4.对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是()A．二者燃烧时现象完全相同B．点燃前都应验纯C．甲烷燃烧的火焰呈黄色，乙烯燃烧的火焰较明亮，并有大量黑烟生成D．二者燃烧时都有黑烟生成【答案】B【解析】可燃性气体点燃前都必须验纯，B项正确；甲烷、乙烯的含碳量不同，燃烧现象不同，前者为淡蓝色火焰，后者火焰明亮，并伴有黑烟。5.下列叙述正确的是()A．乙烷的化学性质不如乙烯活泼B．乙烯燃烧时火焰明亮，同时产生淡蓝色火焰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【答案】A【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，而乙烯分子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正确，C错误；乙烯含碳量较高，燃烧时火焰明亮且冒黑烟，B错误；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，D错误。6.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。据图回答下列问题：（1）写出A、C、D的结构简式：A________，C________，D________。（2）写出①②两步反应的化学方程式，并注明反应类型：①________________________________________(反应类型____________)。②________________________________________(反应类型____________)。【答案】（1）CH2=CH2CH3CH2ClCH3CH2OH（2）CH2=CH2＋H2CH3CH3加成反应CH2CH2＋HClCH3CH2Cl加成反应【解析】根据烃A的用途知A为乙烯，则B为CH3CH3，C为CH3CH2Cl，D为CH3CH2OH，其中化学反应①为CH2=CH2＋H2CH3CH3，化学反应②为CH2=CH2＋HClCH3CH2Cl。1．下列关于乙烯用途的叙述中，错误的是()A．利用乙烯可以生产聚乙烯塑料B．可作为植物生长的调节剂C．是替代天然气作为燃料的理想物质D．农副业上用作水果催熟剂【答案】C【解析】用乙烯作为燃料的经济成本太高，故不是理想的燃料。2.下列过程中发生了加成反应的是()A.C2H4使酸性高锰酸钾溶液褪色B.C2H4使溴的CCl4溶液褪色C.C2H4燃烧生成二氧化碳和水D.CH4和Cl2的混合气体在光照条件下逐渐褪色【答案】B【解析】C2H4与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,A错误;C2H4与溴发生加成反应,B正确;C2H4燃烧属于氧化反应,C错误;CH4和Cl2在光照下发生取代反应,D错误。3．下列有关乙烯的说法不正确的是()A．由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2nB．乙烯分子里所有的原子共平面，分子中碳氢键之间的键角约为120°，乙烯的电子式为C．从乙烯与溴发生加成反应生成1,2­二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定，易发生断裂D．乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃【答案】B【解析】选项A，乙烯分子中含有一个碳碳双键，碳原子结合的氢原子比相同碳原子数烷烃少两个，因此单烯烃通式为CnH2n，正确；选项B，乙烯为平面结构，所有原子处于同一个平面上，乙烯分子中碳原子间为碳碳双键，电子式为，不正确；选项C，对比乙烯加成反应生成物的结构可以明显看出，乙烯分子中的碳碳双键经加成反应后变为碳碳单键，即反应时碳碳双键中断裂一个键，此键相对于烷烃分子中的碳碳单键来说不稳定，易发生断裂，正确；选项D，乙烯含有碳碳双键，属于不饱和烃，乙烷分子结构中完全是单键，属于饱和烃，正确。4．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()【答案】A【解析】A项的分子式为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项正确；乙烷和甲烷与乙烯所含碳、氢元素的百分含量不相同，B、C两项错误；CH3CH=CH2与乙烯属于同系物，D项错误。5.由乙烯推测丙烯(CH3CH=CH2)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．分子中所有原子在同一平面上C．与HCl加成只生成一种产物D．能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】D【解析】只要掌握乙烯的结构和性质就可推断丙烯的结构和性质，具体过程如下：6.下列不可能是乙烯加成产物的是()【答案】B【解析】乙烯加成的实质是：乙烯分子的双键中有一个键被打开，其他原子或原子团分别“加”在发生断键的两个碳原子上。所以，加成后的产物不可能是在某个不饱和的碳原子上“加”上两个一样的原子或原子团，而B选项中的一个碳原子上“加”入两个氯原子，这不可能。7.足球比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医会迅速对运动员的受伤部位喷射一种药剂——氯乙烷(沸点为12.27℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。（1）氯乙烷用于冷冻麻醉应急处理的原因是___________。（2）制取CH3CH2Cl最好的方法是____(填序号)。A．乙烷与氯气反应 B．乙烯与氯气反应C．乙烷与HCl反应 D．乙烯与HCl反应（3）选择上述方法的理由是_________________________；发生反应的化学方程式为___________________________。【答案】（1）氯乙烷的沸点较低，易挥发而吸收热量，使局部冷冻麻醉（2）D（3）由于烷烃的卤代反应是分步进行的，而且反应很难停留在一元取代阶段，所以得到的产物往往是混合物；而用乙烯和HCl反应只有一种加成产物，所以可以得到相对纯净的产物CH2=CH2＋HClCH3—CH2Cl【解析】为制得纯净的氯乙烷，应用乙烯与HCl的加成反应，而不宜用乙烷与Cl2的取代反应。因为乙烯与HCl的加成产物只有一种，而乙烷与Cl2的取代产物是多种氯代烷的混合物。8.根据乙烯的转化图，完成下列问题：（1）①③的反应类型________________。（2）丙的结构简式是________________。（3）反应②的化学方程式：______________________________。（4）反应④为工业上乙烯制备乙醇的反应，其反应方程式为_______________。【答案】（1）加成反应（2）CH2BrCH2Br（3）CH2=CH2＋3O22CO2＋2H2O（4）CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH【解析】（1）CH2=CH2与溴、氯化氢均能发生加成反应。（2）溴与乙烯发生加成反应生成1,2二溴乙烷(CH2BrCH2Br)。（3）反应②为乙烯的燃烧，化学方程式为CH2=CH2＋3O22CO2＋2H2O。（4）乙烯与水发生加成反应生成乙醇的化学方程式为CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH。9.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、氢个数比为1∶2B．乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等C．乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，且1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色【答案】C【解析】碳氢个数比为1∶2是对乙烯的组成分析，而不是证明碳碳双键存在的事实；B选项与A选项的实质是一样的，根据生成的CO2和水的物质的量相等，也只能推断出碳、氢个数比为1∶2；C选项，加成反应是不饱和烃的特征性质，1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴，说明乙烯分子中含有一个碳碳双键；D选项，能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征，包括烯烃和炔烃，并不能说明一定含有碳碳双键，也不能定量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键。10．(2024·大连高一检测)下列叙述正确的是()A．等质量的甲烷和乙烯完全燃烧，乙烯消耗的O2多B．C5H11Cl有6种同分异构体C．乙烯可使溴水褪色D．正丁烷和异丁烷互为同系物【答案】C【解析】根据烃分子的燃烧通式CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2xCO2＋eq\f(y,2)H2O可知在质量相等时烃分子含氢量越高，耗氧量越多，甲烷是所有烃类物质含氢量最高的，则等质量的甲烷和乙烯完全燃烧，甲烷消耗的O2多，A项错误；C5H11Cl相当于戊烷分子中的1个氢原子被氯原子取代，正戊烷有3类氢原子，异戊烷有4类氢原子，新戊烷有1类氢原子，因此C5H11Cl有8种同分异构体，B项错误；乙烯含有碳碳双键，能使溴水褪色，C项正确；正丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，不是同系物，D项错误。11.(2024·乌鲁木齐高一检测)0.5体积某气态烃只能与0.5体积氯气发生加成反应，生成氯代烷。0.5mol此氯代烷可与3mol氯气发生完全的取代反应，则该烃的结构简式为()A．CH2=CH2B．CH3CH=CH2C．CH3CH3D．CH3CH2CH=CH2【答案】B【解析】0.5体积某气态烃只能与0.5体积氯气发生加成反应，生成氯代烷，确定分子中只含有一个碳碳双键；0.5mol此氯代烷可与3mol氯气发生完全的取代反应，确定该分子中有6个氢原子(烷烃与氯气取代，烷烃中每有一个氢原子，需要1分子的氯气)，B正确。12.将15gCH4和C2H4的混合气体通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7g,则混合气体中CH4和C2H4的体积之比为()A.1∶2 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶3【答案】B【解析】烷烃不与溴水反应,乙烯可与Br2发生加成反应,因此,溴水质量增加是因为吸收了乙烯,故乙烯的物质的量为7g28g·mol-1=0.25mol,则甲烷的物质的量为15g-7g13.现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：ABC（1）等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母，下同)。（2）同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。（3）等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。（4）在120℃、1.01×105Pa条件下时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________。【答案】（1）A（2）C（3）BA（4）AB【解析】据球棍模型可知A为CH4，B为C2H4，C为C2H6。（1）等质量的烃完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，即碳氢原子个数比越小耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6中的碳氢原子个数比依次为eq\f(1,4)、eq\f(2,4)、eq\f(2,6)，故CH4耗O2最多。（2）等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，x＋eq\f(y,4)的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的x＋eq\f(y,4)依次为1＋e