《乙烯与有机高分子材料》课件

第二节乙烯与有机高分子材料目

标

素

养1.了解乙烯的物理性质,知道其在化工生产中的作用。2.掌握乙烯的分子结构,初步体会其结构特点对性质的影响。3.掌握乙烯的化学性质,了解其参加反应的断键、成键情况,认识加成反应、聚合反应、加聚反应的特点。4.了解饱和烃和不饱和烃的概念。5.初步认识有机高分子化合物的结构、性质及应用,学会书写重要加聚反应的化学方程式。6.了解有机高分子化合物的主要反应类型及其在生产、生活、现代科技发展中的广泛应用。7.了解塑料、橡胶、纤维的主要性质。知

识

概

览

第1课时

乙烯一、乙烯的物理性质和组成结构1.乙烯的物理性质和用途。乙烯是一种无色、稍有气味的气体,密度比空气的密度略小,难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。乙烯主要从石油中获得,是石油的裂解产物,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。2.乙烯的组成结构。

二、乙烯的化学性质1.氧化反应。(1)燃烧。乙烯能在空气中燃烧,火焰明亮且伴有黑烟,生成二氧化碳和水,同时放出大量热。(2)被酸性高锰酸钾溶液氧化。乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。酸性高锰酸钾溶液和溴水中通入乙烯均能褪色,其原理相同吗?提示:不相同,乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,与溴水发生加成反应。2.加成反应。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。完成乙烯与下列物质发生加成反应的化学方程式:3.加聚反应。(1)在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂,分子间通过碳原子的相互结合形成很长的碳链,生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯:(2)聚合物的组成及有关概念的比较。鉴别甲烷和乙烯可采用哪些方法?提示:用燃烧法,点燃时产生淡蓝色火焰的是甲烷,火焰明亮且伴有黑烟的是乙烯;或者通入酸性高锰酸钾溶液或溴水中,能使溶液褪色的是乙烯,另一种是甲烷。甲烷中混有乙烯时,如何除去乙烯杂质?提示:依次通入盛有溴水、氢氧化钠溶液、浓硫酸的洗气瓶。除去甲烷中的乙烯时不能用酸性高锰酸钾溶液,因为乙烯会被高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳气体,这样会引入新的杂质。一

加成反应重难归纳1.对加成反应的理解。(1)“不饱和碳原子”可以指碳碳双键、碳碳三键或碳氧双键等不饱和键两端的碳原子,也可以是其他不饱和键上的碳原子。如下列两类反应都是加成反应:(2)“其他原子或原子团”可以是分子内的,也可以是分子间的,可以是同种分子间的,也可以是不同种分子间的。如下列两个反应也都是加成反应:2.加成反应和取代反应的比较。

3.加成反应和取代反应中氯气参与反应用量与烃的用量关系。(1)加成反应:消耗的Cl2的量由不饱和键的数目决定,如双键数与消耗Cl2分子数之比为1∶1。(2)取代反应消耗的Cl2的量由分子内氢原子个数决定,分子内氢原子个数与消耗Cl2的分子数之比为1∶1。结合乙烯的加成反应原理,实验探究能否用Br2的四氯化碳溶液鉴别CH4和C2H4?提示:CH4与Br2的四氯化碳溶液不发生反应,而C2H4与Br2能发生加成反应生成无色液体

而使Br2的四氯化碳溶液褪色,因此可用Br2的四氯化碳溶液鉴别CH4和C2H4。典例剖析下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是(

)。A.甲烷与氯气混合后在光照条件下反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;乙烯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C.一氯甲烷与氯气的反应,有油状液体生成;乙烯与水生成乙醇的反应D.乙烯通入溴水,使溴水褪色;乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷答案:C解析:甲烷与氯气混合后在光照条件下发生取代反应,而乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应;乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,一氯甲烷与氯气的反应,有油状液体生成,是取代反应;乙烯与水生成乙醇的反应属于加成反应;乙烯通入溴水使溴水褪色和乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷均属于加成反应。学以致用下列各反应属于加成反应的是(

)。答案:D解析:甲烷与氧气发生氧化反应生成二氧化碳和水,不属于加成反应,故A错误;乙醇与氧气发生氧化反应生成乙醛和水,不属于加成反应,故B错误;甲烷和氯气混合光照后,甲烷中的氢原子被氯原子所取代生成氯代物而使黄绿色消失,属于取代反应,故C错误;乙烯中含有碳碳双键,与Br2反应生成1,2-二溴乙烷,属于加成反应,故D正确。二

乙烯和乙烷的比较与鉴别方法重难归纳1.乙烯和乙烷结构、性质比较。规律总结乙烯的性质总结:

稍有气味水难溶,高锰酸钾溴反应。

现象相同理不同,前因氧化后加成。

加氧燃烧黑烟冒,聚合分子碳链增。2.乙烯、乙烷的鉴别。利用被鉴别物质性质的差异进行区分,要求操作简单、安全,现象明显,结论准确。方法一:将两种气体分别通入溴水(或溴的四氯化碳溶液)中;溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷。方法二:将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液中;溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷。3.除去乙烷中乙烯的方法。(1)除杂原则。要求将杂质除干净,又不能引入新的杂质,还不能对主要成分产生不利影响。因此不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯,因为乙烯能被氧化成CO2而引入新的杂质。也不能用乙烯与H2加成转化为乙烷的方法除去乙烯。(2)操作。将混合气体通入盛有溴水的洗气瓶,乙烯与溴发生加成反应生成液态产物而被除去,乙烷因不反应而逸出。(1)用乙烷(CH3CH3)与Cl2反应可以制取氯乙烷(CH3CH2Cl),用乙烯(C2H4)与HCl反应也能制氯乙烷,两种方法哪种更好?提示:用C2H4与HCl反应制取更好。乙烷与Cl2发生的是取代反应,生成物中除CH3CH2Cl外,还有C2H4Cl2、C2H3Cl3、C2H2Cl4、C2HCl5、C2Cl6,生成物不纯、产率低。C2H4与HCl发生的是加成反应,无副反应,生成物只有CH3CH2Cl。(2)能否通过点燃的方式检验乙烯和乙烷?提示:通过点燃的方式可以检验乙烯和乙烷。乙烯中含碳量比较高,在一般的情况下燃烧不是很充分,因此火焰明亮且伴有黑烟。特别提醒乙烯燃烧火焰明亮并伴有黑烟的原因是乙烯的含碳量高(碳的质量分数为85.7%,比甲烷的含碳量高得多)。乙烯燃烧时不充分,一部分碳呈游离态,所以冒黑烟,又因该部分碳被烧成炽热状态,所以乙烯的火焰很明亮。有机化合物含碳量越高,燃烧时烟越大,火焰越明亮。典例剖析某烃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可以发生如图所示的一系列化学反应。(部分反应条件省略)根据如图回答下列问题。(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

)。

学以致用

1.下列各反应中属于加成反应的是(

)。A.①③

B.②③ C.①④ D.②④答案:A2.下列关于乙烯和乙烷比较的说法中,不正确的是(

)。A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,乙烷则不能C.乙烯分子为平面形结构,乙烷分子为立体结构D.乙烯分子中碳碳双键的强度是乙烷分子中碳碳单键强度的两倍,因此它比乙烷稳定答案:D解析:乙烯含有碳碳双键,属于不饱和烃,乙烷属于饱和烃,A正确;乙烯含有不饱和键,容易被酸性高锰酸钾溶液氧化,而乙烷性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;甲烷是正四面体结构,所以乙烷中所有原子不可能在同一平面上;乙烯为平面结构,所有原子都处在同一平面上,C正确;乙烯分子中碳碳双键强度小于乙烷分子中碳碳单键强度的两倍,双键中有一个键易断裂,所以乙烯活泼。1．(广东顺德月考改编)2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家，其中温度感受器的发现与辣椒素有关，已知辣椒素的结构如图所示。下列有关辣椒素的说法正确的是 (

)A．不能使溴水褪色 B．所有原子一定共面C．属于烯烃 D．能发生加成反应【答案】D2．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】两个碳原子在一条直线上，所有的原子在同一个平面上，C正确，D错误。3．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】碳氢原子个数比为1∶2，是对乙烯的组成分析，A错误；根据生成的二氧化碳和水的物质的量相等，只能推出碳、氢原子个数比为1∶2，B错误；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，C正确；能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征

，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，D错误。4．下图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是 (

)【答案】D

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】A6．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