7.2.1乙烯（带答案解析）高一化学精讲讲义（人教版2019）

第二节乙烯与有机高分子材料（1）乙烯【学习目标】1、掌握乙烯的结构特点，会书写乙烯的分子式、结构式、结构简式、电子式2、认识乙烯能够发生加成反应和氧化反应，熟悉乙烯发生加成反应时的断键和成键情况3、了解烯烃的概念及烯烃物理性质的递变性和化学性质的相似性【主干知识梳理】一、乙烯的结构、物理性质及用途1．乙烯的物理性质乙烯是一种___无__色，__稍有气味，___难___溶于水，密度比空气___略小____的气体。2、乙烯分子的组成与结构分子式电子式结构式结构简式球棍模型空间填充填模型C2H4CH2CH2结构特点乙烯的结构是平面形结构，2个C原子和4个H原子在同一个平面上，键角120°【微点拨】=1\*GB3①乙烯分子中的碳原子价键没有全部被氢原子“饱和”，为不饱和碳原子，书写结构简式时，双键不能省略。=2\*GB3②分子共线、共面问题类型结构式结构特点共线、共面情况甲烷型正四面体结构5个原子最多有3个原子共平面，中的原子不可能共平面规律：凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时，与碳原子相连的4个原子组成四面体结构，则分子中的所有原子不可能共面乙烯型平面形结构所有原子共平面，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面分析丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面情况情况分析丙烯分子最多7个原子共平面，至少有6个原子共平面3、应用(1)乙烯是石油化工重要的基本原料，通过一系列反应，乙烯可以合成有机高分子材料、药物等。乙烯产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平(2)乙烯还是一种植物生长调节剂，果实催熟剂【课堂练习1】1、下列分子中的所有原子一定不共面的是()A．SO2B．H2OC．CH2CHClD．CH3Cl2、在下列分子中，能够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(CH2CH2)D．CH3—CHCH—CH33、关于乙烯分子结构的描述错误的是()A．乙烯的结构简式为CH2CH2B．乙烯是最简单的烯烃C．乙烯分子中所有原子都在同一平面上D．乙烯分子中所有原子都在一条直线上二、乙烯的化学性质：乙烯分子中含有碳碳双键，使乙烯表现出较活泼的化学性质1、氧化反应【实验1】点燃乙烯实验现象：火焰___明亮______且伴有___黑烟______，同时放出__大量的热_______。化学方程式为：C2H4＋3O22CO2＋2H2O【实验2】将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中实验现象：酸性高锰酸钾溶液__褪色_。实验结论：乙烯能被酸性高锰酸钾等氧化剂氧化。乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成了CO2：5CH2=CH2＋12KMnO4＋18H2SO4→10CO2＋12MnSO4＋6K2SO4＋28H2O应用：高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯（产生新杂质CO2）2、乙烯的加成反应实验过程实验现象将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象溴的四氯化碳溶液褪色(1)乙烯与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应的化学方程式：CH2CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br(1,2—二溴乙烷)①反应的实质：乙烯分子双键中的一个键易于断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和碳原子上，生成了1,2—二溴乙烷=2\*GB3②乙烯与溴加成的机理=3\*GB3③加成反应a．定义：有机物分子里不饱和的碳原子(碳碳双键或碳碳三键)跟其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应(有进无出)b．特点：断一(断双键中的一个键)，加二(加两个原子或原子团)，只上不下。像“化合反应”(2)乙烯与其它加成试剂反应：H2、卤化氢、H2O、卤素单质①乙烯在一定条件下与H2加成：CH2CH2＋H2CH3—CH3②乙烯在一定条件下与HCl加成：CH2CH2＋HClCH3CH2Cl制取纯净的氯乙烷③乙烯在一定条件下与H2O加成：CH2CH2＋H2OCH3CH2OH制取乙醇④乙烯在一定条件下与Cl2加成：CH2CH2＋Cl2→CH2Cl—CH2Cl3、乙烯的加聚反应：（1）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。反应的化学方程式：nCH2CH2(2)聚合反应①概念：由__相对分子质量很小____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。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_，简称_加聚反应_。②聚合反应的相关概念链节：高分子中重复的结构单元；聚合度：链节的数目n__。单体：能合成高分子的_小分子物质。如：聚乙烯()中乙烯为单体，—CH2—CH2—为链节，n为聚合度拓展：烯烃的加聚反应加聚反应反应的通式：例如：丙烯加聚生成聚丙烯：2—丁烯加聚生成聚2—丁烯：【课堂练习2】1、(双选)下列过程中发生的化学反应属于加成反应的是()A．用光照射甲烷与氯气的混合气体B．将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中C．在镍做催化剂的条件下，乙烯与氢气反应D．甲烷在空气中不完全燃烧2、下列物质不可能是乙烯加成产物的是()A．CH3CH3B．CH3CHCl2C．CH3CH2OHD．CH3CH2Br3、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4、下列关于乙烯的说法正确的是()A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色的原理相同B．工业上利用乙烯水化法制乙醇，是发生了取代反应C．水果运输中为延长果实成熟期，常在车厢里放置浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土D．乙烯在空气中燃烧，火焰明亮并带有浓烟、5、下列反应不属于加成反应的是()A．CH2CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(一定条件))CH3CH2ClB．2CH3CH3＋7O2eq\o(→,\s\up7(点燃))4CO2＋6H2OC．＋H2eq\o(→,\s\up7(一定条件))D．CH2CH2＋Br2→CH2BrCH2Br三、烷烃与烯烃的比较烃比较项目烷烃烯烃概念碳原子之间全部以单键结合含有碳碳双键代表物CH4C2H4结构简式CH4CH2CH2球棍模型通式CnH2n+2CnH2n(n≥2)燃烧现象燃烧火焰较明亮燃烧火焰明亮，带黑烟溴水或Br2的CCl4溶液不褪色褪色通入酸性KMnO4溶液不褪色褪色【课堂练习3】1、下列关于乙烯的叙述中，正确的是()A．乙烯的化学性质比乙烷活泼B．甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应，且反应类型相同C．乙烯分子中所有原子不可能在同一平面上D．乙烯分子的碳碳双键中的一个键易断裂，易发生加成反应和取代反应2、对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是()①二者燃烧时现象完全相同②点燃前都应验纯③甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧的火焰较明亮，并有大量黑烟生成④二者燃烧时都有黑烟生成A．①②B．③④C．①④ D．②③3、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乙烯，得到纯净乙烷的方法是()A．与足量溴反应B．通入足量溴水中C．在一定条件下通入氢气D．分别进行燃烧4、区别CH4和C2H4的方法最好是()A．比较它们在水中的溶解度大小B．嗅闻它们的气味C．通入溴水中观察溶液颜色的变化D．点燃它们后，观察火焰5、下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是()A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃B．乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上，乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定D．乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构课后作业1、下列关于乙烯的叙述中，不正确的是()A．乙烯的化学性质比乙烷活泼B．乙烯燃烧时，火焰明亮，同时伴有黑烟C．乙烯可作香蕉等水果的催熟剂D．乙烯分子的双键中的一个键可以断裂，容易发生加成反应和取代反应2、下列说法中不正确的是()A．乙烯的结构简式为CH2CH2B．乙烯分子中6个原子共平面C．乙烯分子的一氯代物只有一种D．乙烷能使溴水褪色3、下列反应中，属于加成反应的是()A．SO3＋H2O=H2SO4B．CH2=CH2＋H2O→CH3—CH2OHC．CH3Cl＋Cl2→CH2Cl2＋HClD．CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O4、既可以用来鉴别甲烷和乙烯，又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的是()A．气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶B．气体通过盛有足量溴水的洗气瓶C．气体通过盛有足量蒸馏水的洗气瓶D．气体与适量HCl混合5、某烯烃与H2加成后的产物是，则该烯烃的结构式可能有()A．1种 B．2种C．3种 D．4种6、把mmolC2H4跟nmolH2混合于密闭容器中，在一定条件下发生反应，生成pmolC2H6(p＜m)，若将反应后的混合气体点燃，完全燃烧生成CO2和H2O时，需要O2的物质的量为()A．(3m＋n)molB．(3m＋n/2)molC．(3m＋3p＋n/2)molD．(3m＋n/2－3p)mol7、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．乙烯分子是空间平面结构D．乙烯的结构简式为CH2CH28、下列分子中的各原子均在同一平面的是()A．C2H4B．CHCl3C．CH3CH==CH2 D．CH3—CH39、下列关于乙烯的结构与性质的叙述，错误的是()A．乙烯分子中6个原子都在同一平面内B．乙烯与KMnO4溶液发生加成反应能使其褪色C．乙烯分子没有同分异构体D．乙烯分子的一氯代物只有一种结构10、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．甲烷与氯气混合后光照反应B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应C．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色D．在苯中滴入溴水，溴水褪色11、（改编）在一定条件下，等物质的量的乙烯和苯分别和足量氢气发生加成反应，消耗氢气的物质的量之比为（C）A．1：1B．1：2

C．1：3D．1：412、下列各组有机物无论以何种比例混合，混合物中碳、氢比例不变的是（）A.CH4和C2H4B.C2H6和C2H4C.C6H6和C2H4D.C6H6和C2H213、现有A、B、C三种烃，其球棍模型如下图：(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母，下同)。(2)同状况、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，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。(4)在120℃、1.01×105Pa条件下时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________。14、为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行如下实验：先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中)，使气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应；乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质，由此他提出必须先除去杂质，然后乙烯再与溴水反应。请你回答下列问题。(1)甲同学的实验中有关的化学方程式为：。(2)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生加成反应，其理由是________。(填写序号)①使溴水褪色的反应未必是加成反应②使溴水褪色的反应就是加成反应③使溴水褪色的物质未必是乙烯④使溴水褪色的物质就是乙烯(3)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是________，它与溴水反应的化学方程式是________________________________。在验证过程中必须全部除去。除去该杂质的试剂可用________。(4)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是_____________________________________________________________。15、标准状况下，1.68L无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀的质量为15.0g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3g。(1)计算燃烧产物中水的质量。(2)若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式(只要求写出一组)。【乙烯】答案【课堂练习1】1、D2、D。解析：甲烷是正四面体结构，在一个平面上最多含有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；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个氢原子与乙烯面共平面，最多有8个原子在同一个平面内，D正确。3、D【课堂练习2】1、BC2、B。解析：做这种类型的题时，一定要抓住加成反应的特点：“断一加二，从哪里断，从哪里加”，所以CH2=CH2加成应该是每个碳原子上加一个原子或原子团，所以加成后每个碳原子上至少有两个氢原子，B选项不符合。3、B。解析：应把乙烯直接吸收或转化为CO2才能提纯甲烷。方法一：混合气体通过溴水吸收C2H4，然后用浓硫酸干燥CH4；方法二：混合气体通过酸性高锰酸钾溶液，然后用澄清石灰水(或NaOH溶液)吸收CO2，最后用浓硫酸干燥CH4。4、C。解析：乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生氧化反应，使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应，原理不同，A错误；乙烯水化法制取乙醇，发生了加成反应，B错误；乙烯是果实的催熟剂，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以可以用酸性高锰酸钾溶液除去乙烯，以延长果实成熟期，C正确；乙烯燃烧时火焰明亮，伴有黑烟，D错误。5、B【课堂练习3】1、A。解析：由乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色而乙烷不能，可知乙烯比乙烷活泼，A正确；甲烷和氯气发生取代反应，而乙烯和氯气发生加成反应，B项不正确；乙烯分子中所有原子在同一平面上，C项不正确；乙烯分子的碳碳双键中的一个键易断裂，易发生加成反应，而不易发生取代反应，D不正确。2、D。解析：甲烷和乙烯燃烧现象不同，①错；可燃性气体点燃前都要验纯，②对；甲烷燃烧无黑烟，④错、③对。3、B。解析：乙烷和乙烯均是无色气体，但前者易发生取代反应，后者易发生加成反应，若与足量溴作用，乙烷可以发生取代反应而生成溴代乙烷，乙烯发生加成反应生成二溴乙烷，不仅不易鉴别，还会损失大量的乙烷且混入大量的溴蒸气杂质，不合理；若在一定条件下通入氢气，虽可将乙烯转变为乙烷，但通入氢气的量不易控制，很难得到纯净的乙烷；若分别进行燃烧，无法再得到乙烷；因此只能选B，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，且生成的CH2Br—CH2Br为液体。4、C。解析：甲烷不能使溴水褪色，而乙烯可以，因此答案选C。5、C。解析：A项，乙烯含有碳碳双键，属于不饱和烃，乙烷属于饱和烃，正确；B项，两点决定一条直线，所以分子中的两个碳原子一定在同一条直线上，正确；C项，乙烯分子中碳碳双键键能小于乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯结构不稳定，导致乙烯能和溴水发生加成反应，错误；D项，甲烷是正四面体结构，所以乙烷中所有原子不可能在同一平面上；乙烯为平面结构，所有原子都处在同一平面上，正确。课后作业1．答案：D点拨：乙烯分子中的双键有一个易断裂，使得乙烯容易发生加成反应，并不易发生取代反应。2．答案：D点拨：乙烯的结构简式为CH2CH2，分子中6个原子共平面，完全对称，一氯代物只有一种，A、B、C正确。乙烷不能使溴水褪色，D错误。3．答案：B4．答案：B点拨：乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙烯被氧化生成二氧化碳和水，生的二氧化碳气体又混在甲烷气体中，所以不能用此法来除去混在甲烷中的少量乙烯，A项不正确；乙烯和溴水发生加成反应而使溴水褪色，生成加成产物二溴乙烷为液体，所以能用溴水鉴别甲烷和乙烯，又能用溴水除去甲烷中的乙烯，B项正确；用水洗的方法不能鉴别甲烷和乙烯，因为二者都不溶于水，常温条件下二者都不和水反应，C项不正确；气体与适量HCl混合，二者都不与HCl在常温条件下反应，D项不正确。5．答案：C点拨：该烯烃的结构可能为、、三种，C项正确。6．答案：B点拨：mmolC2H4完全燃烧消耗O2为m(2＋eq\f(4,4))mol＝3mmol，nmolH2完全燃烧消耗O2为eq\f(n,2)mol；mmolC2H4和nmolH2发生反应后的生成物和剩余的反应物的耗氧量都与mmolC2H4和nmolH2的耗氧量相同，B项正确。7．答案：C点拨：乙烯分子中碳原子间是双键，有两对共用电子对，A错误；碳原子半径应比氢原子大，B错误；乙烯的结构简式为CH2CH2，D错误。8．解析：乙烯分子是一种平面结构，2个碳原子和4个氢原子在同一平面上。因为CH4是正四面体结构，所以只要含有—CH3结构的分子就不可能是所有原子在同一平面上。答案：A点拨：在确定原子的共平面、共直线一类的问题时，要充分利用课本原型：CH4、C2H4、C2H2、C6H6等，切实重视对课本原型的分析，并迁移应用到相似问题的研究中去。9．答案：B点拨：乙烯与KMnO4溶液反应，是乙烯被KMnO4氧化，而不是发生加成反应。BCD13．答案：(1)A(2)C(3)BA(4)A、B点拨：据球棍模型可知A为CH4，B为C2H4，C为C2H6。(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，即碳氢原子个数比越小耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6中的eq\f(x,y)依次为eq\f(1,4)、eq\f(2