学年高中化学第3章有机化合物第二节第1课时乙烯学案新人教版必修2.docx

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学年高中化学第3章有机化合物第二节第1课时乙烯学案新人教版必修2

第1课时　乙烯

1．探究乙烯分子的组成和结构式；掌握乙烯的化学性质。

2．掌握加成反应的概念。

一、不饱和烃和烯烃

1．不饱和烃：

碳原子所结合的氢原子数少于饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物。

2．烯烃

（1）概念：

分子中含有碳碳双键的烃，属于不饱和烃。

（2）通式：

分子中只有一个碳碳双键的烯烃通式CnH2n，n≥2。

（3）最简单的烯烃是乙烯。

二、乙烯

1．工业制取乙烯原理的实验探究

实验操作

实验现象

B中溶液紫色褪去

C中溶液红棕色褪去

D处点燃火焰明亮并伴有黑烟

实验结论

（1）石蜡油分解产生了使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物

（2）气态产物中含有与烷烃性质不同的烃，实际是烯烃和烷烃的混合物

2.乙烯的组成与结构

分子式

电子式

结构式

C2H4

结构简式

球棍模型

比例模型

CH2===CH2

3.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

4.化学性质

（1）氧化反应

（2）加成反应

①概念：

有机物分子中的双键（或三键）两端的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

乙烯能发生自身加成反应生成高分子化合物聚乙烯：

nCH2===CH2

CH2—CH2。

5．乙烯的用途

（1）在农业生产中用作植物生长调节剂。

（2）乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。

（3）重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。

1．通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（　　）

A．石油的产量　　B．乙烯的产量

C．天然气的产量D．硫酸的产量

解析：

乙烯是重要的有机化工原料，故乙烯的产量是衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志。

答案：

B

2．下列变化既不是加成反应，也不是取代反应的是（　　）

A．甲烷和氯气反应，使氯气褪色

B．乙烯使溴水褪色

C．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．一定条件下乙烯与H2的反应

解析：

A项甲烷和Cl2发生取代反应，而使Cl2褪色；B项C2H4与Br2发生加成反应，而使溴水褪色；C项C2H4被酸性KMnO4氧化，酸性KMnO4褪色，符合题意；D项C2H4与H2发生加成反应。

故选C项。

答案：

C

3．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）乙烯是最简单的烯烃。

（　　）

（2）乙烷的化学性质比乙烯活泼。

（　　）

（3）乙烯分子中两个碳原子和4个氢原子都在同一平面内。

（　　）

（4）可用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲烷和乙烯。

（　　）

（5）等质量的甲烷和乙烯完全燃烧，生成的H2O的物质的量相等。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）×

　乙烯的分子的结构特点及与乙烷的比较

1．乙烯分子的结构特点

2．乙烯、乙烷结构和性质比较

分子式

C2H6

C2H4

分子结构

结构式

碳碳键的类别

碳碳单键

碳碳双键

分子内各原子的相对位置

C、H不全在一个平面内

6个原子在同一个平面内

性质

相同点

（都能燃烧）

2C2H6＋7O2

4CO2＋6H2O

C2H4＋3O2

2CO2＋2H2O

不同点

（特征性质）

C2H6＋Cl2

C2H5Cl＋HCl

（取代反应）

CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br

（加成反应）

　下列说法不正确的是（　　）

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CnH2n

B．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．CHBr===CHBr分子中所有原子共平面

【解析】　乙烯分子中含有一个碳碳双键，碳原子结合的氢原子比含相同碳原子数的烷烃少两个，因此由烷烃的通式为CnH2n＋2可推知单烯烃的通式为CnH2n，A项正确；乙烯分子式为C2H4，分子中含有碳碳双键，其电子式为

，B项错误；对比乙烯加成反应生成物的结构可以看出，乙烯分子中的碳碳双键有一个键断裂，发生加成反应后生成碳碳单键，乙烯与溴水常温下即可发生反应，说明乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定，易发生断裂，C项正确；CHBr===CHBr可看作乙烯分子中碳原子上氢原子被Br原子取代，由乙烯为平面分子，可推知CHBr===CHBr分子中所有原子共平面，D项正确。

【答案】　B

（2018·吉安市期末）科学家最近在－100℃的低温下合成一种烃X，此分子的结构如图所示（图中的连线表示化学键）。

下列说法正确的是（　　）

A．X既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色

B．X是一种常温下能稳定存在的液态烃

C．X和乙烷类似，都容易发生取代反应

D．充分燃烧等质量的X和甲烷，X消耗氧气较多

解析：

由结构简式可知，X为C5H4，分子中含2个C===C键，既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色，A正确；在－100℃的低温下合成一种烃X，则常温下不能稳定存在，B错误；X易发生加成，乙烷易发生取代反应，二者性质不相似，C错误；充分燃烧等质量的X和甲烷，

×2＞

×6，则甲烷消耗氧气多，D错误。

答案：

A

　乙烯的氧化反应和加成反应

1．氧化反应

（1）燃烧反应：

C2H4＋3O2

2CO2＋2H2O

①当温度高于100℃时，乙烯燃烧前后的混合气体体积相等。

②乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶1。

③利用燃烧时的现象与甲烷不同，可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯。

（2）被酸性KMnO4氧化

①乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，利用该反应可以鉴别甲烷、乙烷等烷烃和乙烯。

②酸性KMnO4溶液可将乙烯氧化为CO2，因此不能用酸性KMnO4除去甲烷中混有的少量乙烯。

2．加成反应

（1）当乙烯与Br2反应时，一般用溴水或溴的四氯化碳溶液，生成无色液体1,2二溴乙烷。

（2）利用乙烯和溴水的反应，既可以鉴别乙烯和烷烃，也可以除去烷烃中混有的乙烯气体以提纯烷烃。

（3）通常情况下，乙烯不与水反应，可用排水法收集乙烯，但在一定条件下乙烯可以与水反应生成乙醇（工业生产乙醇）。

（4）生成聚乙烯的反应（加聚反应）：

乙烯之间相互加成可得到聚乙烯、化学方程式为

nCH2===CH2

CH2—CH2。

（5）制备纯净的氯乙烷，应用乙烯与HCl加成反应来制备，不宜用乙烷与Cl2的取代反应，因为乙烷与Cl2的取代产物是多种氯代烷的混合物。

3．取代反应与加成反应的比较

反应类型

取代反应

加成反应

举例

CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl

CH2===CH2＋Br2―→

反应物结构特征

含有易被取代的原子或原子团

含有碳碳双键（或三键）等不饱和有机化合物

生成物

两种（一般是一种有机化合物和一种无机物）

一种（有机化合物）

碳碳键变化情况

没有变化

打开

反应特点

有上有下

只上不下

常用试剂

H2、X2、HX、H2O

　下列说法错误的是（　　）

A．无论是乙烯使溴水褪色，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．乙烯与溴水和酸性KMnO4溶液反应的反应类型相同

C．相同物质的量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同

D．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼

【解析】　乙烯使溴水褪色发生加成反应，乙烯使酸性KMnO4溶液褪色发生氧化反应，两个反应过程中碳碳双键都断裂，A项正确，B项错误；由乙烯（C2H4）和甲烷（CH4）的分子式可知，相同物质的量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的物质的量相同，质量也相同，C项正确；乙烯分子中含有碳碳双键，化学性质比乙烷的活泼，D项正确。

【答案】　B

　（2018·湖南师大附中期末）使1mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应，则两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是（　　）

A．3mol　　B．4mol

C．5molD．6mol

解析：

由CH2===CH2＋Cl2―→CH2Cl—CH2Cl，知1mol乙烯可与1molCl2发生加成反应，由C2H4Cl2与Cl2发生取代反应，可知1molC2H4Cl2可与4molCl2发生取代反应，故共消耗Cl25mol，选C项。

答案：

C

1.下列关于乙烯的说法正确的是（　　）

A．分子中的6个原子在同一平面上

B．通常状况下，是易溶于水的气体

C．与酸性高锰酸钾溶液的反应是加成反应

D．不能发生燃烧反应和加聚反应

解析：

乙烯为平面分子，分子中的6个原子在同一平面上，A项正确；乙烯不易溶于水，B项错误；乙烯与酸性KMnO4溶液的反应为氧化反应，C项错误；乙烯是可燃性气体，D项错误。

答案：

A

2．下列物质属于不饱和烃的是（　　）

A．CH3—CH3　　B．

C．CH2===CH—CH3D．C8H18

解析：

A、D项符合通式CnH2n＋2，属于烷烃，是饱和烃；B项含有氧元素，不属于烃；C项含碳碳双键，比含相同碳原子数的烷烃的氢原子数少，为不饱和烃。

答案：

C

3．（2018·湖南师大附中期中）既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是（　　）

A．混合气体通过盛水的洗气瓶

B．混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶

C．混合气体和过量H2混合

D．混合气体通过酸性KMnO4溶液

解析：

乙烷和乙烯均不与水反应，不能鉴别，也不能除杂，A错误；乙烯与溴水反应，而乙烷不能，可鉴别，也可除杂，B正确；和过量H2混合，引入新杂质氢气，不能除杂，且加成反应现象不明显，不利用此法鉴别，C错误；混合气体通过酸性KMnO4溶液，可鉴别，但乙烯与高锰酸钾发生氧化反应生成二氧化碳，引入新杂质，不能除杂，D错误。

答案：

B

4．（2018·南宁三中期末）制取一氯乙烷的最佳方法是（　　）

A．乙烷和氯气反应

B．乙烯和氯气反应

C．乙烯和氯化氢反应

D．乙烯和氢气反应后，所得产物再和氯气反应

解析：

乙烷和氯气发生取代反应会生成多种有机产物，不适合制取一氯乙烷，A错误；乙烯与氯气发生加成反应生成1,2二氯乙烷，B错误；乙烯和氯化氢发生加成反应生成一氯乙烷，C正确；乙烯和氢气反应生成乙烷，且二者量不好控制，生成的乙烷与氯气发生取代反应，产物复杂，不适合制取一氯乙烷，D错误。

答案：

C

5．指出下列反应的反应类型。

（1）CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br，反应类型：

________。

（2）CH3CH3＋2Cl2

CH2ClCH2Cl＋2HCl，反应类型：

________。

（3）C2H4＋3O2

2CO2＋2H2O，反应类型：

________。

答案：

（1）加成反应　

（2）取代反应　（3）氧化反应

1．（2018·平顶山市期末）苏轼的《格物粗淡》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．甲烷B．脱落酸

C．乙烯D．生长素

解析：

根据题意可知，促进果实成熟的激素是乙烯。

答案：

C

2．下列关于乙烯的说法中不正确的是（　　）

A．乙烯属于不饱和烃、乙烷属于饱和烃

B．通过石油加工可获得乙烯

C．乙烯易与溴水发生加成反应，1mol乙烯完全加成能消耗2molBr2

D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色

解析：

乙烯属于不饱和烃，分子中含有碳碳双键，碳碳双键上的碳原子及与其相连的氢原子处于同一平面上。

碳碳双键中的一个键易断裂，化学性质比较活泼，可与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使之褪色，1mol

可与1molBr2完全加成，故C项错误。

答案：

C

3．下列有机物中，不可能是乙烯加成产物的是（　　）

A．CH3CH3B．CH3CHCl2

C．CH3CH2OHD．CH3CH2Br

解析：

C2H4与H2加成可生成CH3CH3（A项）；与H2O加成可生成CH3CH2OH（C项）；与HBr加成可生成CH3CH2Br（D项）；C2H4利用加成反应无法生成CH3CHCl2，故选B项。

答案：

B

4．从南方往北方运输水果时，常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中，其目的是（　　）

A．利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌，防止水果霉变

B．利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气，防止水果腐烂

C．利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯，防止水果早熟而腐烂

D．利用高锰酸钾的氧化性，催熟水果

解析：

长途运输水果时往往会释放出乙烯气体，乙烯是水果催熟剂，容易造成水果早熟甚至腐烂霉变，将浸泡高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中，利用KMnO4的氧化性吸收水果释放的乙烯以防止水果早熟。

答案：

C

5．下列关于乙烯和乙烷比较的说法中，不正确的是（　　）

A．乙烯是最简单的烯烃，乙烷是最简单的烷烃

B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，原子不都在同一平面上

C．乙烯分子中含有碳碳双键，乙烷分子中含有碳碳单键，双键不如单键稳定，导致乙烯的性质比乙烷活泼

D．乙烯分子中因含有不饱和键，导致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色

解析：

乙烯是最简单的烯烃，甲烷是最简单的烷烃，A项错误；乙烯为平面分子，分子中6个原子在同一平面内，乙烷分子可看作甲基取代了甲烷分子中的一个氢原子，乙烷分子为立体结构，原子不都在同一平面上，B项正确；乙烯分子中碳碳双键中一个键容易断裂，导致乙烯比乙烷活泼，乙烷中的碳碳单键稳定，致使乙烷不能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，C、D项正确。

答案：

A

6．（2018·雅安市期末）已知乙烯分子中含有一个碳碳双键，分子呈平面结构，六个原子都在同一平面上，下列对丙烯（CH3—CH===CH2）结构和性质的推断正确的是（　　）

A．丙烯分子中所有的原子都在同一平面上

B．丙烯分子中三个碳原子有可能在同一条直线上

C．过量的丙烯通入浓溴水中，观察到溴水褪色，溶液均一稳定

D．丙烯既可以发生加成反应，又可以发生取代反应

解析：

丙烯分子中含甲基，甲基为四面体构型，则所有原子不可能都在同一平面上，A错误；碳碳双键为平面结构、甲基为四面体构型，则3个C原子可共面，只有2个C共线，B错误；丙烯与溴水发生加成反应，溴易溶于有机物，可观察到溴水褪色，加成产物不溶于水，分层，C错误；含碳碳双键可发生加成反应，甲基上H可发生取代反应，D正确。

答案：

D

7．（2018·湛江市期末）1,2二溴乙烷（CH2BrCH2Br）在常温下是无色液体，密度比水大，沸点是131.4℃，熔点是9.79℃，不溶于水。

在实验室中可以用下图所示装置来制备1,2二溴乙烷。

其中试管D中小试管装有液溴（表面覆盖少量水）。

（1）写出制备1,2二溴乙烷的化学方程式________________。

（2）A装置一个作用是可以检查实验进行时D中小试管里的导管是否发生堵塞。

另一作用是__________________________。

（3）容器B中所装试剂为________溶液，容器E中NaOH溶液的作用是__________________________。

（4）反应过程中应用冷水冷却装置D，如过度冷却（如用冰水），其后果是__________________。

解析：

（1）乙烯含有碳碳双键，和溴水发生加成反应得到1,2二溴乙烷，反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br。

（2）通过观察实验装置可知，A装置除了可以检查实验进行时D中小试管里的导管是否发生堵塞，还有一个作用是安全瓶防止液体倒吸。

（3）由于乙烯中含有SO2和CO2，会干扰后续的实验，所以b中盛氢氧化钠溶液除去乙烯中的CO2和SO2。

由于溴易挥发，且溴是有毒的，所以d中氢氧化钠溶液的作用是吸收溴蒸气，防止污染空气。

（4）反应过程中应用冷水冷却装置D，如过度冷却（如用冰水），1,2二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞。

答案：

（1）CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br　

（2）安全瓶，可以防止倒吸　（3）NaOH　吸收溴蒸气　（4）1,2二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞

8．现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物：

（1）等质量的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。

（2）相同状况下，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CO2最多的是________，生成水最多的是________。

解析：

等质量的烃CxHy的耗氧量取决于

的值，

的值越大，耗氧量越大；等物质的量的烃CxHy的耗氧量取决于

的值，该值越大，耗氧量越大；等质量的烃CxHy燃烧时，生成CO2最多的是碳的质量分数最大的烃，生成水最多的是氢的质量分数最大的烃。

答案：

（1）CH4　

（2）C2H6　（3）C2H4　CH4

1．1体积某气态烃只能与1体积氯气发生加成反应，生成氯代烷。

此氯代烷0.5mol可与3mol氯气发生完全取代反应，则该烃的结构简式为（　　）

A．CH3CH3B．CH2===CH2

C．CH3CH===CH2D．CH2===CHCH===CH2

解析：

1体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应，说明该烃分子中含有一个

，排除A、D项；加成后的氯代烷0.5mol可与3molCl2发生取代反应，说明1个氯代烷分子中含6个氢原子，CH2===CH2分子中含4个氢原子，CH3CH===CH2分子中含6个氢原子，故选C项。

答案：

C

2．（2018·赣州第一中学期末）从柑橘中炼制萜二烯

，下列有关它的推测，不正确的是（　　）

A．它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B．常温下为液态，难溶于水

C．分子式为C10H16

D．与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为

解析：

含C===C，则能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；该有机物为C原子个数大于4的烯烃类物质，则常温下为液态，难溶于水，B正确；由结构简式可知，分子式为C10H16，C正确；含2个双键，与2mol溴发生加成，则与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为

，D正确。

答案：

A

3．（2018·南昌市第二中学月考）某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，则这两种烃分别是（　　）

A．CH4　C5H12B．C2H6　C4H8

C．CH4　C4H8D．C2H2　C4H10

解析：

因为在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，可以知道混合气体的平均相对分子质量为13×2＝26，在混合气体中相对分子质量小于26的烃只有CH4，故一定有CH4存在。

混合烃总物质的量为56L/22.4L·mol－1＝2.5mol，混合烃总质量为m（混合烃）＝56L/22.4L·mol－1×26g/mol＝65g。

设烯烃的分子式为CnH2n，则有m（CnH2n）＝35g，m（CH4）＝30g，甲烷的物质的量为n（CH4）＝30g/16g/mol＝1.875mol，n（CnH2n）＝2.5mol－1.875mol＝0.625mol，M（CnH2n）＝35g/0.625mol＝56g/mol，所以有14n＝56，n＝4，即该烯烃为C4H8，则这两种烃分别是CH4和C4H8。

答案：

C

4．某单烯烃氢化后得到的饱和烃为

该单烯烃可能的结构有（　　）

A．1种B．2种

C．3种D．4种

解析：

由题可看出，该分子为对称结构，相邻的2个C原子之间均有H时可形成碳碳双键，该单烯烃的可能结构有3种，如图为

可能在1、2、3处是双键位置，选C项。

答案：

C

5．实验室制取的乙烯常含有少量二氧化硫，现设计如下实验，确认混合气体中有乙烯和二氧化硫。

（1）①②③④装置可盛放的试剂是（填序号）：

①________、②________、③________、④________。

A．品红溶液B．氢氧化钠溶液

C．浓硫酸D．酸性高锰酸钾溶液

（2）能说明二氧化硫气体存在的现象是______________。

（3）使用装置②的目的是_______________________________。

（4）使用装置③的目的是_______________________________。

（5）确定含有乙烯的现象是______________________________。

解析：

乙烯和二氧化硫两种气体都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但使品红溶液褪色的只有SO2，因此应先通过品红溶液检验SO2，并确认SO2被完全吸收后再通过酸性高锰酸钾溶液确认C2H4的存在。

答案：

（1）①A　②B　③A　④D　

（2）①装置中的品红溶液褪色　（3）将SO2气体完全吸收，防止干扰验证乙烯的实验　（4）检验SO2是否已完全被吸收　（5）③装置中的品红溶液不褪色，④中的酸性KMnO4溶液褪色