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第七章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
课程学习目标
1
认识乙烯的分子结构和类型。
2
掌握乙烯的燃烧和氧化反应。
3
认识乙烯的加成反应。
4
掌握加成反应的发生的条件。
新课导入
食品:糖类、油脂、蛋白质……
我们几乎每天都可以看到水果,我们知道,水果在成熟的季节,会逐渐由青色逐渐变为红色和黄色,那么,你知道,是什么物质在起作用吗?
药物:阿司匹林、布洛芬……
1
乙烯
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1
乙烯的获得
1.乙烯的获得
从煤和石油中不仅可以得到多种常用燃料,而且可以从中获得大量的基本化工原料,其中,从石油中获得乙烯,已成为生产乙烯的主要途径;而乙烯的产量也是衡量一个国家化工发展水平的标志。
乙烯还可作水果的催熟剂
1
乙烯的分子结构和物理性质
结构式:
分子式:
结构简式:CH2=CH2
CH2CH2
C2H4
电子式:
乙烯是一种无色,略有气味的气体,密度比空气略小,难溶于水。可用排水法收集(不用排空气法)。
1
乙烯的分子结构和物理性质
乙烯的结构模型
空间构型:
6个原子共平面,键角120°,平面型分子。
分子式 乙烷 乙烯
结构式
键的类别
键角
键长(10-10米)
键能(kJ/mol)
空间 各原子的位置
2C和4H在同一平面上
109 28ˊ
1.54
348
2C和6H不在同一平面上
120
1.33
615
CH2=CH2
CH3-CH3
C—C
C=C
乙烯分子中含有碳碳双键,在组成和结构上与只含碳碳单键和碳氢键的烷烃有较大差异,因此在性质上也有很多不同。碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质。
1
乙烯的分子结构和物理性质
乙烯分子内碳碳双键的键能(615KJ/mol)小于碳碳单键键能(348KJ/mol)的二倍,说明其中有一条碳碳键键能小,容易断裂。
乙烯分子的碳碳双键中的一个键容易断裂。所以,乙烯的化学性质比较活泼。
1
乙烯的化学性质
1
乙烯的化学性质
【实验7-2】
(1)点燃纯净的乙烯,观察燃烧时的现象。
(2)将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的是管理,观察现象。
1
乙烯的化学性质
(1)、氧化反应
CH2=CH2
+
3O2
点燃
2CO2 + 2H2O
① 燃烧
现象:火焰明亮并伴有黑烟
现象:溶液的紫色褪去
应用:鉴别乙烯(与烷烃比)
【思考】能不能用于除去烷烃中的乙烯?
② 被(酸性KMnO4溶液)氧化
1
乙烯的化学性质
【实验7-3】
将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中,观察现象。
乙烯使溴的四氯化碳褪色
1
乙烯的化学性质
(2)、加成反应
H — C=C — H+Br—Br H — C — C — H
H
H
Br
Br
H
H
碳碳双键中有一个键易断
1,2-二溴乙烷
有机物分子中的不饱和键(双键 或 三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合成新化合物的反应叫加成反应。
思
考
与
交
流
?
加成反应的原理是什么呢?
我是
溴分子
加成反应机理
1
乙烯的化学性质
加成反应机理
1
乙烯的化学性质
加成反应机理
1
乙烯的化学性质
加成反应机理
1
乙烯的化学性质
加成反应机理
1
乙烯的化学性质
加成反应机理
1
乙烯的化学性质
加成反应机理
1
乙烯的化学性质
CH2=CH2 + H—Cl
催化剂
△,P
CH3—CH2Cl(氯乙烷)
(2)、加成反应
1
乙烯的化学性质
(3)、聚合反应
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。
n CH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化剂
(聚乙烯)
链节
聚合度
单体
1
乙烯的化学性质
(2)、加成反应
乙烯不仅可以与溴发生加成反应,在一定条件下,还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。
CH2=CH2 + H—H
催化剂
△
CH2=CH2 + H—OH
催化剂
△,P
CH3—CH3 (乙烷)
CH3CH2—OH(乙醇)
工业上乙烯水化法制酒精的原理
1
乙烯的化学性质
(3)、聚合反应
像这样,由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聚合物的反应叫做聚合反应。聚合反应在有机高分子材料的生产中有着广泛的应用。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。
1
乙烯的化学性质
1、重要的化工原料
2、植物生长调节剂,催熟剂等
除了被用作化工原料,乙烯还是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实。在两个透明的塑料袋中各放一个未成熟的水果,向其中的一个袋子里再放一个成熟的水果,将袋口密封,观察并比较水果的变化。请查阅资料,与同学交流,解释以上现象。
【信息搜索】
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课堂练习
1.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶 ( )
A.澄清石灰水,浓硫酸
B.溴水,浓硫酸
C.酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸
D.浓硫酸,酸性高锰酸钾溶液
B
2. 下列说法错误的是( )
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,都与分子内含有的碳碳双键有关
B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和甲烷
C.相同质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
C
3.长途运输水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅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
D.利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
C
4.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子中碳、氢原子的个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C
5.含有碳碳双键的有机物很多,其性质和乙烯相似,写出下列要求的方程式。
(1)丙烯与溴水反应: 。
(2)丙烯在一定条件下加聚生成聚丙烯:_______________________________
。
CH3—CH==CH2+Br2―→
nCH3—CH==CH2
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小结
乙烷与乙烯的分子结构和化学性质对比
分 子 结 构 分子式 C2H6 C2H4
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+7O2 4CO2+6H2O C2H4+3O2 2CO2+2H2O
特征反应 C2H6+Cl2 C2H5Cl+HCl CH2==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
乙烯的性质
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。
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谢谢欣赏