7.2 第1课时　乙烯 学案 （含答案） 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

第1课时　乙烯
【课程目标】　
1.掌握乙烯的组成及结构特点。
2．掌握乙烯的化学性质，知道氧化、加成、聚合反应等有机反应类型。
3．了解乙烯在生产及生活中的应用。
知识点一　乙烯的物理性质、组成及结构
1．物理性质：乙烯为无色、稍有气味的气体，________溶于水，密度比空气的略小。
2．乙烯的表示方法
分子式 电子式 结构式
C2H4 ________________ ________________
结构简式 球棍模型 空间填充模型
________________
注：乙烯的结构简式不能写成CH2CH2(双键不能省略)。
3．乙烯的结构
(1)空间结构
　　　　　　　C===C中C原子不能绕键旋转(C—C可以)
(2)结构特点
①乙烯分子中含有碳碳双键。
决定乙烯的化学性质。
②碳原子的价键没有全部被氢原子“________”。
1．[2024·江西南昌高一检测]关于乙烯的结构，下列说法正确的是(　　)
A．乙烯的电子式为
B．乙烯的球棍模型为
C．乙烯分子在空间上呈平面结构
D．乙烯的结构简式为CH2CH2
2．判断正误
(1)乙烯是一种无色无味、难溶于水的气体(　　)
(2)乙烯和乙烷都只含有碳和氢两种元素，故结构相似(　　)
(3)乙烯分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”，因此乙烯属于不饱和烃(　　)
知识点二　乙烯的化学性质及用途
1．氧化反应
(1)燃烧
现象：火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热。
化学方程式：____________________________________________。
(2)被酸性高锰酸钾溶液氧化
现象：乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
转化过程：CH2===CH2CO2。
【师说·提醒】　不能用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯。
2．加成反应
(1)实验探究
【实验操作】将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中。
【实验现象】溴的四氯化碳溶液______，溶液不分层。
生成物溶于四氯化碳中。
【化学方程式】CH2===CH2＋Br2―→________(名称：____________)。
【微观探析】
断一(断双键中的一个键)，加二(加两个原子或原子团)，每一个不饱和碳原子上各加上一个，只上不下
(2)加成反应：有机物分子中的________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。
(3)乙烯可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应，反应的化学方程式分别为
CH2===CH2＋Cl2―→______________________、
________________________________________、
CH2===CH2＋HCl__________________、
____________________________(工业制乙醇)。
【师说·助学1】　基于乙烯和乙烷的性质，如何鉴别乙烷和乙烯？如何除去乙烷中混有的少量乙烯气体？
3．聚合反应
(1)概念：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。
(2)加聚反应：乙烯的聚合反应同时也是________，这样的聚合反应又被称为____________，简称加聚反应。
nCH2===CH2________________(名称：________)
(3)聚合物
【师说·助学2】　根据加聚反应的特点，写出CH3—CH===CH—CH3发生加聚反应的化学方程式。
4．用途
(1)乙烯是重要的化工原料，____________可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)在农业生产中乙烯可以调节植物生长，可用于催熟果实。
1．加成反应是有机化学中的一类重要的反应，下列属于加成反应的是(　　)
A．甲烷与氯气混和后光照反应
B．乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷
C．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．乙烯在空气中燃烧
2．[2024·重庆荣昌区高一期末]下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是(　　)
A．将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶
B．在催化条件下与氢气反应
C．将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶
D．将气体通过盛溴水的洗气瓶
3．[2024·湖南长沙高一期末]下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是(　　)
A．乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常温下是固体，为混合物
B．乙烯的化学性质比聚乙烯活泼
C．取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量均相等
D．乙烯和聚乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
　
题型一 有机物分子中原子共面问题
例1. 结合乙烯分子的结构特点，通过球棍模型分析CH2===CH—CH3(丙烯)分子中的所有原子，共面原子最多有________个、至少有________个。
状元随笔　CH2===CH2分子中氢原子被其它原子或原子团替代，两个不饱和碳原子及连在其上的四个原子一定在同一个平面上。
【变式演练】———————————你学会了吗？
1．下列分子中的所有原子均在同一平面上的是(　　)
A．CH2===CHCl
B．CHCl3
C．CH3CH===CHBr
D．CH3—CH3
2．在下列分子中，能在同一个平面内的原子数最多的是(　　)
A．甲烷(CH4)
B．一溴甲烷(CH3Br)
C．乙烯(CH2===CH2)
D．CH3—CH===CH—CH3
题型二 加成反应与取代反应的比较
例2. 下列反应①由乙烯制乙醇　②乙烷在空气中燃烧　③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色　④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色　⑤乙烷在光照下与氯气反应，其中属于取代反应的是________(填序号，下同)，属于氧化反应的是________，属于加成反应的是________。
练后归纳
加成反应与取代反应的比较
类型 取代反应 加成反应
反应物的 结构特征 含有易被取代的原子或原子团 含有不饱和键(如碳碳双键等)
生成物 两种 一种(有机物)
碳碳键 变化情况 无变化 不饱和键断裂
结构变化 形式举例 等量替换式，如CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl 开键加合式，如CH2===CH2＋HCl
【变式演练】———————————你学会了吗？
3.[2024·黑龙江哈尔滨高一期末]1 mol乙烯与氯气先发生加成反应，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，则两个过程中消耗氯气总的物质的量最多是(　　)
A．2 mol B．3 mol
C．4 mol D．5 mol
第1课时　乙烯
夯基提能·一遍过
知识点一
1．难
2．　 CH2===CH2
3．(1)共平面　(2)②饱和
即学即练
1．解析：乙烯分子中碳原子间形成的是双键，有两个共用电子对，A项错误；碳原子的半径应比氢原子的半径大，B项错误；乙烯的结构简式为CH2===CH2，D项错误。
答案：C
2．答案：(1)×　(2)×　(3)√
知识点二
1．(1)C2H4＋3O22CO2＋2H2O
2．(1)褪色　1，2-二溴乙烷　(2)不饱和碳　(3)CH2ClCH2Cl　CH2===CH2＋H2CH3CH3　CH3CH2Cl　CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
[师说·助学1]　提示：①鉴别乙烷和乙烯
方法一：点燃纯净的气体，火焰明亮并伴有黑烟的为乙烯，无黑烟的为乙烷。
方法二：将气体通入溴水中，使溴水褪色的为乙烯，不褪色的为乙烷。
方法三：将气体通入酸性KMnO4溶液中，使溶液褪色的为乙烯，无现象的为乙烷。
②除去乙烷中的乙烯：将气体通入溴水中，乙烯和溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷液体，乙烷不反应。
3．(2)加成反应　加成聚合反应 聚乙烯　
(3)CH2===CH2　—CH2—CH2—　n
[师说·助学2]　提示：nCH3—CH===CH—CH3。
4．(1)乙烯的产量
即学即练
1．解析：甲烷与氯气混和后光照发生取代反应产生一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，同时每一步取代反应除产生有机物，还会产生小分子HCl，A不符合题意；乙烯与氯化氢在一定条件下发生加成反应生成氯乙烷，B符合题意；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于发生了氧化还原反应，C不符合题意；乙烯在空气中燃烧，反应产生CO2、H2O，反应类型为氧化反应，D不符合题意。
答案：B
2．解析：二者都不和浓硫酸反应，既不能鉴别也不能除杂，A错误；将气体与H2混合，乙烯和H2可以发生加成反应转化为乙烷，但是会混入氢气杂质，且不能用来鉴别，B错误；虽然乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烷不能，可以鉴别二者，但是酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化为二氧化碳引入新的杂质，所以不能除杂，C错误；因为乙烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，所以可以鉴别，且生成的CH2BrCH2Br为液态，可以除杂，D正确。
答案：D
3．解析：分子中碳原子数小于4的烃属于气体，聚合物中，因为聚合度不同，所以聚合物为混合物，故A正确；乙烯含有碳碳双键，聚乙烯不含碳碳双键，所以乙烯性质比聚乙烯活泼，故B正确；乙烯和聚乙烯具有相同最简式，等质量完全燃烧生成二氧化碳和水的质量相等，故C正确；聚乙烯中不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误。
答案：D
素养落实·重拓展
例1　解析：CH2===CHCH3可看作CH2===CH2分子中一个氢原子被—CH3替代，—CH3中的碳原子代替乙烯分子中一个氢原子的位置，一定在原平面上，—CH3中的3个氢原子最多有1个氢原子在原平面上，故CH2===CHCH3分子中最多有7个原子、至少有6个原子共平面。
答案：7　6
变式演练
1．解析：乙烯具有平面结构，氯乙烯CH2===CHCl可看作是一个氯原子取代乙烯中的一个氢原子，则所有原子在同一个平面上，故A正确；CHCl3可以看作3个Cl原子取代了甲烷中3个H形成的，由于甲烷为正四面体结构，则CHCl3为四面体结构，所有的原子不可能共平面，故B错误；CH3CH===CHBr分子中含有—CH3，该分子中所有原子不可能都处于同一平面上，故C错误；CH3—CH3含有2个甲基，则乙烷分子中所有原子不可能共平面，故D错误。
答案：A
2．解析：甲烷是正四面体结构，在一个平面上最多有3个原子；一溴甲烷分子是甲烷分子中的1个氢原子被溴原子取代产生的，在一个平面上最多有3个原子；乙烯分子是平面分子，分子中6个原子在同一个平面上；D项可理解为2个甲基取代乙烯分子中的2个氢原子，甲基中的碳原子以及该碳原子上的1个氢原子与乙烯共平面，最多有8个原子在同一个平面内，D正确。
答案：D
例2　解析：①由乙烯制乙醇是乙烯与水的加成反应；②乙烷在空气中燃烧属于氧化反应；③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是乙烯和溴单质发生了加成反应生成1，2-二溴乙烷；④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应；⑤乙烷在光照下与氯气发生取代反应。
答案：⑤　②④　①③
变式演练
3．解析：乙烯与氯气发生加成反应生成1，2-二氯乙烷，反应的方程式为CH2===CH2＋Cl2―→ClCH2CH2Cl，则反应中1 mol乙烯消耗1 mol氯气，生成1 mol 1，2-二氯乙烷，1，2-二 氯乙烷光照条件下与氯气发生取代反应生成六氯乙烷，反应的方程式为 +Cl3CCCl3＋4HCl，则反应中1 mol 1，2-二氯乙烷消耗4 mol氯气，所以两个过程中消耗氯气总的物质的量为5 mol。
答案：D