当前位置:首页 >> 理化生 >>

2 乙烯


乙烯

烯烃

1.复习重点 1.乙烯的分子结构、化学性质、实验室制法及用途; 2.烯烃的组成、通式、通性。 2.难点聚焦 一、乙烯的结构和组成 根据乙烯分子的球棍模型写出乙烷分子的分子式,结构式和结构简式。 四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点六个原子处于同一个平面上。 二、乙烯的实验室制法 工业上所用的大量乙烯主要是从石油炼制厂和石油化工厂所生产的气体中分离出来 的。 在实验室里又是如何得到少量的乙烯气体呢? 1.制备原理

从上述乙烯制备的反应原理分析,该反应有什么特点?应该用什么样的装置来制备? 回答:该反应属于“液体+液体生成气体型”反应,两种液体可以混合装于圆底烧瓶中, 加热要用到酒精灯。 那么反应所需的 170℃该如何控制?用温度计,当然量程应该在 200℃左右的。 温度计:水银球插入反应混合液面下,但不能接触瓶底。 2.发生装置 ① 浓硫酸起了什么作用?浓 H2SO4 的作用是催化剂和脱水剂。 ② 混合液的组成为浓硫酸与无水酒精,其体积比为 3∶1。 ③ 由于反应温度较高,被加热的又是两种液体,所以加热时容易产生暴沸而造成 危险,可以在反应混合液中加一些碎瓷片加以防止。 (防暴沸) ④ 点燃酒精灯,使温度迅速升至 170℃左右,是因为在该温度下副反应少,产物较 纯。 ⑤ 收集满之后先将导气管从水槽里取出,再熄酒精灯,停止加热。 ⑥ 这样的话该装置就与实验室制氯气的发生装置比较相似,只不过原来插分液漏 斗的地方现在换成了温度计。 3.收集方法:排水法 当反应中生成乙烯该如何收集呢? C2H4 分子是均匀对称的结构,是非极性分子,在水中肯定溶解度不大,况且其相对分子 质量为 28,与空气的 28.8 非常接近,故应该用排水法收集。 请大家根据制备出的乙烯,总结乙烯有哪些物理性质。 三、乙烯的性质 1.物理性质 无色、稍有气味、难溶于水、ρ =1.25g/L 乙烯是一种典型的不饱和烃,那么在化学性质上与饱和烷烃有什么差别呢?下面我们 来进行验证。 2.化学性质 (1)氧化反应

[演示实验 5—4] (由两名学生操作)将原先的装置中用于收集乙烯的导气管换成带玻 璃尖嘴的导气管,点燃酒精灯,使反应温度迅速升至 170℃,排空气,先收集一部分乙烯于 试管中验纯,之后用火柴点燃纯净的乙烯。 实验现象:乙烯气体燃烧时火焰明亮,并伴有黑烟。 [演示实验 5—5] 熄灭燃烧的乙烯气, 冷却, 将乙烯通入盛有酸性 KMnO4 溶液的试管中。 酸性 KMnO4 溶液的紫色很快褪去。 [演示实验 5—6]将乙烯气通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中。 实验现象:溴的四氯化碳溶液的红棕色很快褪去。 (先撤出导管,后熄灭酒精灯,停止反应,演示实验结束) a.燃烧 CH2==CH2+3O2 ???? 2CO2+2H2O

点燃

b.使酸性 KMnO4 溶液褪色 乙烯与溴反应时,乙烯分子的双键中有一个键被打开,两个溴原子分别加在两个价键 不饱和的碳原子上,生成了无色的物质:1,2—二溴乙烷。 (2)加成反应

加成反应:有机物分子中双键(或叁键)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。 除了溴之外还可以与水、氢气、卤化氢、Cl2 等在一定条件下发生加成反应,如工业制 酒精的原理就是利用乙烯与 H2O 的加成反应而生成乙醇。 学生动手写:与水、氢气、卤化氢、Cl2 等在一定条件下发生加成反应的化学方程式。 制备 CH3CH2Cl 时,选用乙烯和 HCl 作反应物好,还是选用乙烷与 Cl2 作反应物好? [答]用乙烯和 HCl 作反应物好,因为二者发生加成反应后无副产物,而乙烷与 Cl2 发生取代反应后产物有多种,副产物太多。 本节小结: 本节课我们学习和讨论了乙烯的分子结构, 探究了乙烯的实验室制法的制备原 理、发生装置、收集方法等,并制备收集了乙烯气,实验验证了乙烯的重要化学性质、氧化 反应和加成反应, 并分析了乙烯的聚合反应的特点; 了解了乙烯的重要用途和烯烃的相关知 识,重点应掌握乙烯的实验室制法及相关问题和其主要的化学性质。 ●板书设计 第三节 乙烯 烯烃 不饱和烃的概念 一、乙烯的结构和组成 二、乙烯的实验室制法 1.制备原理 2.发生装置 3.收集方法:排水法 三、乙烯的性质 1.物理性质 2.化学性质 (1)氧化反应 a.燃烧 CH2==CH2+3O2 b.使酸性 KMnO4 溶液褪色 (2)加成反应 (3)聚合反应 2CO2+2H2O
点燃

催化剂 n CH2==CH2 ????? [ — CH2—CH2 ] —n

通过刚才的加成反应知道 C2H4 分子中的双键不稳定,在适宜的温度、压强和有催化剂存 在的条件下,乙烯的碳碳双键中的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相结合成很长的链, 就生成了聚乙烯。 CH2==CH2+CH2==CH2+CH2==CH2+??

? ?? —CH2—CH2—+—CH2—CH2—+—CH2—CH2+?? ? ?? —CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2??
什么叫高分子化合物?什么叫聚合反应? 聚乙烯的分子很大, 相对分子质量可达到几万到几十万。 相对分子质量很大的化合物属 于高分子化合物, 简称高分子或高聚物。 那么由类似乙烯这样的相对分子质量小的化合物分 子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。 大家在理解乙烯的聚合反应时应注意把握聚合反应的两个特点: 其一是由分子量小的化 合物互相结合成分子量很大的化合物; 其二是反应属于不饱和有机物的加成反应。 像这种既 聚合又加成的反应又叫加聚反应。乙烯生成聚乙烯的反应就属于加聚反应。 四、乙烯的用途 乙烯的一个重要用途: 作植物生长调节剂可以催熟果实; 乙烯是石油化学工业最重要的 基础原料,可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等,乙烯的生产发展带动其他石油化工基 础原料和产品的发展。 所以一个国家乙烯工业的发展水平即乙烯的产量, 已成为衡量这个国 家石油化学工业水平的重要标志之一。 乙烯的结构特点是分子中含有一个碳碳双键,那么我们就把 分子里含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃,乙烯是烯烃的典型,也是最简单的烯烃。 五、烯烃 1.烯烃的概念:分子里含有碳碳双键的一类链烃 2.烯烃的通式:CnH2n(n≥2) 在烃分子中,当碳原子数一定时,每增加一个碳碳键必减少两个氢原子,将烷烃和烯烃 的分子组成比较可得,烯烃的通式应为 CnH2n 实际我们所说的烯烃都是指分子中只含一个碳碳双键的不饱和烃, 所以也叫单烯, 也还有二 烯烃:CH2==CH-CH==CH2 烯烃的通式为 CnH2n,但通式为 CnH2n 的烃 不一定是烯烃,如右图中其分子式为 C4H8,

符合 CnH2n,但不是烯烃。不难发现在烯烃中碳氢原子个数比为 1∶2,则碳的质量分数 为一定值,是 85.7%。 3.烯烃在物理性质上有何变化规律? (根据表 5—3 中的数据自学、归纳总结后回答) :对于一系列无支链且双键位于第一 个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃, ①随着分子里碳原子数的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;烯烃的相对密 度小于水的密度;不溶于水等。 ②烯烃常温常压下 C 1~4 气态,C 5~10 液态,C 11~固态, 4.烯烃化学性质 讲叙:由于烯烃的分子结构相似——分子里有一个碳碳双键,所以它们的化学性质与 乙烯相似,如(学生写)

①氧化反应 a.燃烧

CnH2n +

3n 点燃 O2 ???? nCO2+nH2O 2

b.使酸性 KMnO4 溶液褪色 ②加成反应 ′ R-CH==CH-R +Br-Br ③加聚反应 催化剂 R-CH==CH2 5.烯烃的系统命名法 ①选主链,称某烯。 (要求含 C═C 的最长碳链)

(聚丙乙烯)

②编号码,定支链,并明双链的位置。

3.例题精讲 例 1、最近国外研究出一种高效的水果长期保鲜新技术:在 3℃潮湿条件下的水果保鲜室中 用一种特制的低压水银灯照射, 引起光化学反应, 使水果贮存过程中缓缓释放的催熟剂转化 为没有催熟作用的有机物。试回答: (1)可能较长期保鲜的主要原因是__________________________________________。 (2)写出主要反应的化学方程式___________________________________________。 解析:水果能放出少量的乙烯,乙烯是催熟剂。根据题意,这种新技术能除去乙烯,把乙烯 转化为一种没有催熟作用的有机物, 生成什么有机物呢?联系题中所给出的反应条件 “潮湿、 光化学反应”可得出乙烯是跟水反应生成乙醇。 (1)使乙烯转化为乙醇而无催熟作用使水果在较低温度下保鲜时间长。

?? C2H5OH。 (2)CH2=CH2 + H2O ?


例 2.若已知某金属卡宾的结构示意为 R---M=CH2(R 表示有机基团、M 表示金属原子),它 与 CH2=CHCH3 的反应如下: CH2=CHCH3 + R---M=CH2 CH2=CHCH3 + R---M=CHCH3 即 2CH2=CHCH3
R---M=CH2

R---M=CHCH3 + CH2=CH2 R---M=CH2 + CH3CH=CHCH3 CH2=CH2 + CH3CH=CHCH3

现有金属卡宾 R---M=CHCH3 和烯烃分子 CH2=C(CH3)2 它们在一起发生反应。请回答 如下问题; 1.能否得到 CH3CH2CH=CHCH2CH3 (填“能”或“不能”)

2.产物中所有碳原子都在同一平面的的烯烃的结构简式是 3.生成的相对分子质量最小的烯烃的电子式为 4.若由 CH2=C(CH3)2 制 CH2=CHCl 则应选用的金属卡宾为 解析: 金属卡宾 R---M=CHCH3 和烯烃 CH2=C(CH3)2 的反应有: CH2=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH2=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH3CH=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH2=C(CH3)2 + R---M=CH2 CH2=C(CH3)2 + R---M=C(CH3)2 由上述反应可知: 1.不能 2. CH2=CH2 CH3CH=CH2 CH3CH=CHCH3 CH3CH=C(CH3)2 3. H C C H H H 4. R---M=CHCl 例 3Grubbs 催化剂,具有非常广泛的官能团实用性,且稳定、易制备。反应产物的产率高, 催化剂的用量少。它可催化关(成)环复分解反应,它的结构如下: PCy3 Cl Cl R N Ph Ru N R Ru:钌原子 R:2,4,6-三甲苯基 (CH3)2C=C(CH3)2 CH3CH=C(CH3)2 + R---M=CH2 CH3CH=CH2 + R---M=C(CH3)2 CH3CH=CHCH3 + R---M=C(CH3)2 CH2=CH2 + R---M=C(CH3)2 R---M=CH2 + (CH3)2C=C(CH3)2

Ph:苯基

Cy:环已基

Grubbs 催化剂

已知:环已烷的结构可用

表示。 。 CCH2CH2C(COOH)2CH2C CH3 CH3 CH2 为主要原料合成

1.上述 Grubbs 催化剂的分子式为 2. 请用化学方程式表示以 CH2

O 有机化合物 O C

O C O

解析: 1. C46H64 Ru P N2 Cl2 2. 2CH3CH2OH + CH2 CCH2CH2C(COOH)2CH2C CH3 CH3 CH2

浓硫酸 △

CH2

CCH2CH2C(COOC2H5)2CH2 C CH3 CH3

CH2

+ 2H2O

O C O

O C O
催化剂

O C O

O C O +

(先进行“烯烃复分解反应”后酯化也可以,有机物结构用箭线式或结构式都可以) 例 4 实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的 SO2。某同 学设计下列实验以确定上述混合气体中含有乙烯和 SO2。

混合气体

(I)

(II)

(III)

(IV)

(1)I、II、III、IV 装置可盛放的试剂是:I II III IV(请将下列 有关试剂的序号填入空格内) A、品红 B、NaOH 溶液 C、浓硫酸 D、酸性 KMnO4 溶液 (2)能说明 SO2 气体存在的现象是 ; (1)使用装置 II 的目的是 ; (2)使用装置 III 的目的是 ; (3)确定含有乙烯的现象是 。 分析:实验室制取乙烯过程中常混有 SO2。证明 SO2 存在可用品红溶液,看是否褪色。 而证明乙烯存在可用酸性 KMnO4 溶液,但乙烯和 SO2 都能使酸性 KMnO4 溶液褪色,所以 在证明乙烯存在以前应除去 SO2。 利用乙烯与碱溶液不反应而 SO2 能与碱溶液反应的性质除 去 SO2。 答案为: (1)A;B;A;D。 (2)装置 I 中品红溶液褪色可说明混合气体中含有 SO2。 (3) 除去 SO2 气体(4)检验 SO2 是否除尽。 (5)装置(III)中品红溶液不褪色,装置(IV)中 酸性 KMnO4 溶液褪色,说明混合气体中含有乙烯。 4.实战演练 一、选择题(每小题 5 分,共 45 分)

1.下图可用于

A.加热无水醋酸钠和碱石灰制取 CH4 B.加热乙醇与浓硫酸的混合液制 C2H4 C.加热 KClO3 和少量 MnO2,制取 O2 D.加热 NH4Cl 和消石灰混合物制 NH3 2.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。 原子利用率表示目标产物的质量与生成物 总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是

3.两种气态烃以任意比例混合,在 105℃时 1 L 该混合烃与 9 L O2 混合,充分燃烧后 恢复到原状态,所得气体体积仍是 10 L,下列各组混合烃中不符合此条件的是 A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H6 C.C2H4、C3H4 D.C2H2、C3H6 4.婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。 下列高分子中有可能被采用的是

5.CH4 中混有 C2H4,欲除去 C2H4 得纯净 CH4,最好依次通过盛下列哪一组试剂的洗气瓶 A.澄清石灰水,浓 H2SO4 B.酸性 KMnO4 溶液,浓 H2SO4 C.Br2 水,浓 H2SO4 D.浓 H2SO4,酸性 KMnO4 溶液

?? 2CH3CH2CHF2+Xe 的说法正确的是 6.下列关于反应 XeF4+2CH3-CH==CH2 ?
A.XeF4 被氧化 B.CH3—CH==CH2 是还原剂 C.CH3CH2CHF2 是还原产物 D.XeF4 既是氧化剂,又是还原剂 7.某烃分子中含偶数个碳原子,相同条件下 1 mL 气态烃完全燃烧时需 6 mL 氧气,此烃 分子中原子的总数为 A.8 B.11 C.12 D.14 8.烯烃在一定条件下发生氧化反应时,C==C 发生断裂。RCH==CHR′可以氧化成 RCHO 和 R′CHO。在该条件下,下列烯烃分别被氧化后,产物中可能有乙醛的是 A.CH3CH==CH(CH2)2CH3 B.CH2==CH(CH2)2CH3 C.CH3CH==CHCH==CHCH3 D.CH3CH2CH==CHCH2CH3 9.丁腈橡胶:

具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的原料是 ①CH2==CH—CH==CH2 ②CH3—C==C—CH3 ③CH2==CH—CN ④CH3—CH==CH—CN ⑤CH3CH==CH2 ⑥CH3—CH==CH—CH3 A.③⑥ B.②③ C.①③ 二、非选择题(共 55 分) 10.(9 分)某高聚物的结构简式为

D.④⑤

形成高聚物分子的三种单体的结构简式分别为 、 、 。 11.(6 分)1999 年合成了一种新化合物,本题用x为代号。用现代方法测得x的相对分 子质量为 64。x含碳 93.8%,含氢 6.2%;x分子中有 3 种化学环境不同的氢原子和 4 种化学环境不同的碳原子;x分子中同时存在 C—C、C==C 和 C==C 三种键,并发现其 C==C 比寻常的 C==C 短。 (1)x的分子式是 ; (2)请将x的可能结构式画在方框内。

12.(16 分)实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓 H2SO4 生成少量的 SO2,有人设 计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和 SO2,试回答下列问题:

(1)图中①②③④装置可盛放的试剂是: ① ; ② ; ③ ; ④ (将下列有关试剂的序号填入空 格内)。 A.品红溶液 B.NaOH 溶液 C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液 (2)装置①中的现象是 。 (3)使用装置②的目的是 。 (4)使用装置③的目的是 。 (5)确证含有乙烯的现象是 。 13.(12 分)(1)已知某混合气体由体积分数为 80% CH4、15% C2H4 和 5% C2H6 组成。请 计算 0.500 mol 该混合气体的质量和标准状况下的密度。 (2)CH4 在一定条件下催化氧化可以生成 C2H4、C2H6(水和其他反应产物忽略不计)。取一 -1 定量 CH4 催化氧化后得到一种混合气体,它在标准状况下的密度为 0.780 g·L 。已知 反应中 CH4 消耗了 20.0%, 计算混合气体中 C2H4 的体积分数(本题计算过程中请保留 3 位有效 数字)。

14.(12 分) (2000 年上海市高考题)某烃 A,相对分子质量为 140,其中碳的质量分数 为 0.857。A 分子中有两个碳原子不与氢直接相连。A 在一定条件下氧化只生成 G,G 能使石 蕊试液变红。

试写出: (1)A 的分子式 。 (2)化合物 A 和 G 的结构简式: A ,G (3)与 G 同类的同分异构体(含 G)可能有

。 种。

附参考答案 一、1.AC 2.C 3.BD

4.B

5.C 6.B 7.C 8.AC 9.C

12.(1)A B A D (2)品红溶液褪色 (3)除去 SO2,以免干扰乙烯的性质实验 (4)检验 SO2 是否除尽 (5)装置③中的品红溶液不褪色,装置④中的酸性 KMnO4 溶液褪色 -1 13.(1)9.25 g 0.826 g·L (2)4.44% 14.解析: (1)由 0.857 可求出 A 的分子式 C10H20; (3)实际考丁基的 4 种异构体 答案:(1)C10H20 (2)CH3—C(CH3)2—CH==CH—C(CH3)2—CH3 CH3—C(CH3)2—COOH (3)4


相关文章:
乙烯2
乙烯2_化学_自然科学_专业资料。第乙烯 2 1、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...
2-2.3乙烯
【板书】 一、乙烯 1、乙烯分子结构 【讲述】 【板书】 乙烯是一种不饱和烃,分子式 C2H4 10 分 结构式: 【板书】 电子式: 结构简式:CH2=CH2 【定义】 ...
二乙烯苯的应用综述
乙烯的主要聚合:聚 乙烯苯,苯乙烯-二乙烯苯共聚,其他与二乙烯苯共 聚 (一)聚二乙烯苯的聚合及应用: 1.聚二乙烯苯微球的合成:按照比例将二乙烯苯(DVB...
1,2-二氯乙烯
1.物质的理化常数: 1.物质的理化常数: 物质的理化常数国标编号 32040 CAS 号 540-59-0 中文名称 1,2-乙烯 英文名称 1,2-dichloroethylene 别名 氯化...
人教版必修2乙烯、苯知识点总结及对应练习
人教版必修2乙烯、苯知识点总结及对应练习_理化生_高中教育_教育专区。化学、人教版必修2 乙烯、苯基础知识和对应练习。很有用的新授课完成后的复习巩固。来自...
乙烯作业2
乙烯作业2_理化生_高中教育_教育专区。01.将 2L 乙烯和 1L 甲烷的混合气体在 150℃, 1.01× 105Pa 下与 20L 空气充分燃烧后, 所得 混合气体的体积是(前后...
乙烯2
乙烯2_化学_自然科学_专业资料。预习案 武俊琴编 乙烯(第 2 课时)【复习提纲】 石蜡油分解实验现象:①酸性高锰酸钾和溴的四氯化碳溶液褪色 ②火焰明亮且大量黑烟...
必修二有机 2.乙烯
必修有机 2.乙烯_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区。高一化学必修有机第节来自石油和煤的两种基本化工原料要点一、乙烯的组成和结构 1、乙烯的组成 ...
化学名词(2)
1 6、乙烯:乙烯是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物,分子式为 C2H4,结构式 CH2=CH2乙烯是合成纤维、合 乙烯: 成橡胶、合成塑料、合成乙醇的基本化工...
乙烯练习2
乙烯练习2_理化生_高中教育_教育专区。1、既可以用来鉴别乙烷与乙烯,又可以用来除去乙烷中的乙烯以得到纯净乙烷的方法是( ) A.通过足量的 NaOH(aq) B.通过足...
更多相关标签: