新教材2023年秋高中化学第2章烃第2节第1课时烯烃课件新人教版选择性必修3

第1课时烯烃课前·基础认知课堂·重难突破素养·目标定位随堂训练素养·目标定位1.能写出烯烃的官能团、简单代表物的名称、组成和结构特点,能列举其典型代表物的主要物理性质和化学性质。2.通过实验探究,能基于官能团分析和推断烯烃的典型代表物的重要反应的特点和规律,能书写相应的化学方程式。3.结合生产、生活实际了解烯烃对环境和健康可能产生的影响,培养科学态度与社会责任的核心素养。目标素养知识概览课前·基础认知烯烃1.乙烯的结构与性质。(1)烯烃的官能团是

碳碳双键

,链状烯烃分子中只含有一个碳碳双键的烯烃的一般通式表示为

CnH2n(n≥2)

。

(2)乙烯是最简单的烯烃,其分子中的碳原子均采取

sp2

杂化,碳原子与氢原子之间均以

单键

相连,碳原子与碳原子之间以双键相连,具体分子结构示意图如下:

(3)乙烯分子结构特点:乙烯分子的空间构型为

平面形

,

6

个原子共平面。

2.乙烯的物理性质:纯净的乙烯是

无

色稍有气味的气体,密度比相同条件下的空气

略小

,

难

溶于水。

微思考1实验室里常用哪些方法收集乙烯?提示:一般用排水法收集。3.乙烯的化学性质。(1)可燃性:乙烯在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O。(2)将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色

变浅直至消失

。

(3)加成反应:如乙烯能与水发生加成反应,反应的化学方程式为

CH2═CH2+H2OCH3CH2OH

。

(4)乙烯还能发生加聚反应,其反应的化学方程式为微思考2实验室制取一氯乙烷有2种方案:你认为哪种方案更好?提示:乙烯与HCl加成反应更好,副产物少。4.烯烃的性质。(1)烯烃的物理性质递变规律与烷烃的相似,沸点也随分子中碳原子数的

递增

而逐渐升高。

(2)烯烃的化学性质与乙烯的相似,能发生加成反应和

氧化

反应。

微思考3根据乙烯的性质,你能写出丙烯与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式吗?5.烯烃的命名。(1)将含有双键的最长碳链作为主链,称为“某烯”;(2)从距离双键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位;(3)用阿拉伯数字标明双键的位置。用“二”“三”等表示双键的个数。提示:(1)2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯(2)2-甲基-1,3-丁二烯6.烯烃的立体异构。(1)产生原因:通过碳碳双键连接的

原子或原子团

不能绕键轴旋转会导致其空间

排列方式

不同,产生顺反异构现象。

(2)实例(以2-丁烯为例):①顺式结构:相同的原子或原子团位于双键的

同一

侧。②反式结构:相同的原子或原子团位于双键的

两侧

。

(3)性质:顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。如2-丁烯的两种异构体中,

顺-2-丁烯

的熔沸点、密度均比

反-2-丁烯

的大一些。

微思考4CH2═CHCH3分子中存在顺反异构现象吗?提示:不存在。碳碳双键中碳原子上连接两个相同的原子或原子团时,不能形成顺反异构。7.二烯烃——分子中含有两个碳碳双键的烯烃。1,3-丁二烯与Cl2发生加成反应时,有以下两种方式:(1)1,2-加成:课堂·重难突破问题探究丙烯是化学工业中重要的基本有机化工原料。研究丙烯及相关物质的性质有助于我们理解烯烃的结构和性质。1.请指出丙烯(CH3—CH═CH2)分子中σ键和π键的个数比,并判断其中碳原子的杂化方式。丙烯分子中所有原子都在同一平面上吗?烯烃的结构与性质提示:1个丙烯分子中含8个σ键,含1个π键,σ键和π键的个数比为8∶1。丙烯分子中1个碳原子为sp3杂化,2个碳原子为sp2杂化。因为丙烯中存在sp3杂化碳原子,所以丙烯分子中所有原子不在同一平面上。2.有机化合物A的分子式为C5H10,与丙烯互为同系物,则有机化合物A的结构有多少种(含顺反异构)?试写出A所有同分异构体的结构简式。提示:有机化合物A与丙烯互为同系物,则C5H10属于烯烃,其结构有6种,分别是(1)位置异构:(2)顺反异构:3.请写出丙烯和异丁烯()分别发生加聚反应的化学方程式。

4.由于酸性高锰酸钾溶液能与烯烃反应,所以可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别烷烃与烯烃。据此,也可以用酸性高锰酸钾溶液除去丙烷中混杂的丙烯气体吗?提示:不可以。因为酸性高锰酸钾溶液与丙烯发生氧化反应,生成二氧化碳气体,导致丙烷中又混入二氧化碳。归纳总结1.烯烃的化学性质。(1)氧化反应。①能使酸性高锰酸钾溶液褪色,常用于

的检验。②燃烧:火焰明亮,并伴有黑烟,链状烯烃的燃烧通式为(2)加成反应。烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。加成时要注意产物不一定唯一。如丙烯(CH2═CHCH3)与H2O的加成就有两种。分别为(3)加聚反应。单烯烃的加聚反应的通式为2.烯烃的立体异构。并不是所有的烯烃都存在顺反异构,烯烃存在顺反异构的条件有以下两个:(1)含有碳碳双键;(2)每个双键碳原子都连有不同的原子或原子团。用图示表示如下:典例剖析【例1】

有机化合物C4H8是工业中的重要原料之一,下列关于C4H8的说法中错误的是(

)。A.C4H8可能是烯烃B.若丙烷中混有少量C4H8气体,可将其通过足量的酸性高锰酸钾溶液除去C.C4H8其中一种结构为,该有机化合物二氯取代物有3种D.C4H8中属于烯烃的顺反异构体有2种B解析:C4H8满足CnH2n,可能是烯烃或环烷烃,A项正确。丙烷中混有少量C4H8气体,若C4H8属于烯烃,酸性高锰酸钾溶液可以氧化丁烯,但可能会引入CO2等杂质气体;若C4H8属于环丁烷,则酸性高锰酸钾溶液无法除去环丁烷,即B项不正确。【例2】

以下说法中错误的是(

)。A.乙烯的加成和乙烷的取代反应都可制得溴乙烷B.溴水或酸性高锰酸钾溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼答案:C解析:乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,乙烷可与溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成溴乙烷,故A项正确;溴水或酸性高锰酸钾溶液均与乙烯反应而褪色,与乙烷均不反应,则溴水或酸性高锰酸钾溶液都可以鉴别乙烯和乙烷,故B项正确;相同质量的乙烯和甲烷,含H的质量不同,由氢原子守恒可知,完全燃烧后生成的水的质量不同,故C项错误;乙烯中含碳碳双键,乙烷中均为饱和键,则乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼,故D项正确。易错提醒烯烃结构和性质中需要明确的问题。(1)可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别CH4和CH2═CH2,但不能用酸性高锰酸钾溶液除去CH4中混有的乙烯等杂质。因为酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃可能会得到气体产物,会引入新杂质。可以用溴水等除去烷烃中含有的烯烃杂质。(2)乙烯可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色的原理不同。前者属于加成反应,后者属于氧化反应。(3)符合通式CnH2n的烃不一定是烯烃,也可能是环烷烃。学以致用2.下列有机化合物中,存在顺反异构体的是(

)。

答案:D解析:双键上同一碳上连有相同的原子或原子团,不具有顺反异构,A、B、C项错误;分子中双键上同一碳上连有不同的基团,具有顺反异构,D项正确。2.科学家提出由WO3催化乙烯和2-丁烯合成丙烯的反应历程如图所示(所有碳原子满足最外层8电子稳定结构)。下列说法正确的是(

)。A.乙烯、丙烯和2-丁烯互为同分异构体B.乙烯、丙烯和2-丁烯的沸点依次升高C.Ⅲ→Ⅳ中加入的2-丁烯不具有反式结构D.碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中未发生断裂答案:B解析:乙烯、丙烯和2-丁烯结构相似,在分子组成上依次相差1个CH2原子团,因此三种物质互为同系物,而不互为同分异构体,A项错误;烯烃的沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐升高,因此乙烯、丙烯和2-丁烯的沸点依次升高,B项正确;2-丁烯分子中碳碳双键连接的两个甲基位于双键的两端,为反式结构,C项错误;分析转化关系可知,碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中发生断裂,D项错误。随堂训练1.既可以用来鉴别乙烯和甲烷,又可以用来除去甲烷中混有的乙烯的方法是(

)。A.通入足量溴水中B.与足量的液溴反应C.通入酸性高锰酸钾溶液中D.一定条件下与H2反应答案:A解析:鉴别乙烯和甲烷的最好的方法:通入足量溴水中,能使溴水褪色的是乙烯,不能使溴水褪色的是甲烷;除去甲烷中混有的乙烯的最好的方法:将混合气体通入足量溴水中,乙烯与溴水充分反应而除去,剩余甲烷。鉴别乙烯和甲烷的另一种方法:通入酸性高锰酸钾溶液中,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲烷;但除去甲烷中混有的乙烯不能用酸性高锰酸钾溶液,因为乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成二氧化碳气体而引入新杂质。2.有关烯烃的下列说法中,正确的是(

)。A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应C.分子式为C3H6的烃分子中一定含有碳碳双键D.烯烃在一定条件下能生成聚合物答案:D解析:烯烃分子中,与双键碳原子相连的4个原子及2个双键碳原子处于同一平面上,其他原子不一定处于该平面上;如果烯烃分子结构中还含有烷基等其他基团,在一定条件下也可能发生取代反应;环烷烃的通式和烯烃的通式相同,分子式为C3H6的烃可能是环丙烷,也可能是丙烯。烯烃含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应而生成聚合物。3.下列物质中,有顺反异构体的是(

)。A.1,2-二氯乙烯(ClHC═CHCl)B.1,1-二氯乙烯(Cl2C═CH2)C.丙烯(CH3—CH═CH2)D.苯乙烯()答案:A解析:1,2-二氯乙烯分子中,碳碳双键上同一碳上连有不同的原子,具有顺反异构,故A项正确;1,1-二氯乙烯中双键上同一碳上连有相同的原子,不具有顺反异构,故B项错误;

丙烯碳碳双键上同一碳上连相同的氢原子,不具有顺反异构,故C项错误;苯乙烯分子中,其中碳碳双键上的碳原子连接相同的氢原子,不具有顺反异构,故D项错误。4.CH2═CH—CH═CH2通过一步反应不能得到的物质是(

)。答案:A解析:CH2═CH—CH═CH2先与H2加成,然后再与HF加成,因此不可能通过一步反应生成,A项符合题意;CH2═CH—CH═CH2与H2发生1,4加成生成

(2-丁烯),可通过一步反应得到,B项不符合题意;CH2═CH—CH═CH2发生加聚反应可直接生成

,C项不符合题意;CH2═CH—CH═CH2与O2充分燃烧可直接生成CO2,D项不符合题意。5.已知某烯烃中含有一个碳碳双键,与H2加成后产物的结构简式如图所示,