2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第七章第二节 乙烯和有机高分子材料（第1课时） 学案

第二节乙烯与有机高分子材料第1课时乙烯知识点一乙烯的组成、结构、物理性质1．填空(1)乙烯(C2H4)结构及表示法分子式电子式结构式结构简式球棍模型充填模型CH2=CH2乙烯的空间结构(2)物理性质乙烯是一种，稍有气味，溶于水，密度比空气的气体。【预习自测】2．乙烯的结构简式可书写为CH2CH2。(___________)3．乙烯是一种无色无味，易溶于水的气体。(___________)4．乙烯的充填模型为。(___________)5．乙烯分子中所有原子共平面，可推断丙稀(CH2=CH—CH3)所有原子也共平面。(___________)6．乙烯分子中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7．乙烯的化学性质(1)乙烯的氧化反应实验现象及反应点燃乙烯火焰，伴有，同时放出大量热，化学方程式为通入酸性高锰酸钾溶液(2)乙烯的加成反应①乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)，反应的化学方程式为。②乙烯与H2加成，反应的化学方程式为。③乙烯与H2O加成，反应的化学方程式为。④加成反应原理及概念a．原理分析(以CH2=CH2和Br2加成为例)b．概念：有机物分子中的不饱和碳原子与其他直接结合生成新的化合物的反应。(3)聚合反应①乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯，反应的化学方程式为：。②聚合反应：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。加聚反应：聚合反应的同时也是，这样的反应又称为加聚反应。聚乙烯()中的结构“—CH2—CH2—”称为，“n”称为，单体为CH2=CH2。(4)乙烯的用途①乙烯是重要的化工原料，在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。②在农业生产中用作。【预习自测】8．乙烯和乙烷都为碳氢化合物，因此性质相同。(___________)9．乙烯的化学性质比乙烷活泼。(___________)10．乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，反应原理相同。(___________)11．酸性KMnO4既可以验证乙烷和乙烯，还可以除去乙烷中混有的乙烯。(___________)12．乙烯聚合生成聚乙烯，本质是每个乙烯分子中的碳碳双键的一个键断裂，相互结合生成聚乙烯，因此也称为加聚反应。(___________)13．燃烧等质量的乙烯和聚乙烯耗氧量相同。(___________)14．乙烷中混有乙烯，可通过与H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷。(___________)15．下列物质中，可以通过乙烯的加成反应得到的是A．CH3CH3 B．CH3CHCl2 C．CH3CH2OH D．CH3CH216．体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医常用药剂氯乙烷(CH3CH2Cl)(沸点为12.27℃)a．CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClb．CH2=CH2+HClCH3—CH2Cl你认为制备氯乙烷的最好方案为(填“a”或“b”)，并说出选择该方案及不选择另一方案的理由：。17．运输水果时，为了吸收水果产生的乙烯，防止水果早熟腐烂，常将浸泡有溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中。1．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CH2CH22．不可能是乙烯加成产物的是A．CH3CH3 B．CH3CHCl2 C．CH3CH2OH D．CH3CH23．下列各反应不属于加成反应的是A．B．C．+H2CH3-CH2-OHD．CH3-CH3+2Cl2CH2Cl-CH2Cl+2HCl4．1mol乙烯与HCl完全加成后再与Cl2彻底取代，消耗氯气的物质的量是A．2mol B．2.5mol C．4mol D．5mol5．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，可依次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6．能证明乙烯分子中只含有一个碳碳双键的是A．乙烯分子里碳氢个数比为1：2B．乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等C．1mol乙烯与溴发生加成反应是需要消耗1mol溴D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色1．通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是A．甲烷的产量 B．乙烯的产量 C．乙醇的产量 D．硫酸的产量2．下列关于乙烯结构与性质的叙述中，错误的是A．乙烯分子中6个原子在同一平面内B．乙烯与酸性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3．由乙烯推测丙烯(CH2=CHCH3)的结构或性质，以下关于丙烯的说法不正确的是A．分子中3个碳原子不在同一直线上B．与HCl在一定条件下加成只得到一种产物C．最多有7个原子在同一平面上D．在空气中燃烧时火焰明亮并伴有黑烟4．下列说法正确的是A．相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同B．乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色，二者褪色的原理相同C．Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液都能鉴别乙烷和乙烯，都能除去乙烷中的乙烯D．乙烯和乙烷均可与Cl2反应制取纯净的氯乙烷5．氯乙烷是一种沸点较低(沸点为12.27℃)A．乙烷与氯气发生取代反应 B．乙烯与氯气发生加成反应C．乙烷与氯化氢混合 D．乙烯与氯化氢发生加成反应6．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操作方法是A．混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶B．混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶C．混合气体通过盛有蒸馏水的洗气瓶D．混合气体与适量氯化氢混合7．1mol乙烯与Cl2完全加成后再与Cl2发生最大程度的取代，两个过程共需Cl2A．3mol B．4mol C．5mol D．6mol8．如图表示球棍模型，小球表示原子序数小于10的原子，短线表示化学键，每个原子都到达稳定结构。下列有关说法正确的是A．M分子的所有原子共面B．0.1mol·L-1的N溶液中H+的物质的量浓度为0.1mol·L-1C．L存在同分异构体D．L能使酸性KMnO4溶液褪色9．①1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应，生成1mol氯代烷；②1mol该氯代烷能和8molCl2发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烃。该链烃可能是A．CH3CH=CH2 B．CH2=CHCH=CH2C．CH3CH=CHCH3 D．CH3CH2CH310．某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，A可发生如图所示的一系列化学反应，其中①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题。(1)写出A、B、C、D的结构简式:A，B，C，D。(2)写出②、④两步反应的化学方程式，并注明反应类型:②，反应类型；④，反应类型。11．某烃1.68g，完全燃烧生成5.28gCO2和2.16gH2O，经测定其在标准状况下的密度为3.75g·L－1，则其分子式是A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C6H12．某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯，并得到纯净干燥的乙烷，合理的是A．①②④ B．①②③, C．②③④ D．①②③④13．降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。下列说法错误的是A．降冰片二烯与四环烷互为同分异构体B．降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．四环烷的一氯代物超过三种(不考虑立体异构)D．降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个14．将15gCH4和C2H4的混合气体通入盛有足量溴水的容器中，溴水的质量增加了7g，则混合气体中CH4与C2H4的体积比为A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．2：315．在炽热条件下，将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里，装置如图所示。根据上述装置，回答下列问题：(1)C装置的作用是。(2)已知：1，2—二溴乙烷的密度比水的大，难溶于水，易溶于四氯化碳。预测：A装置中的现象是，B装置中的现象是。分离A装置中产物的操作名称是，分离B装置中产物需要的玻璃仪器名称是。(3)D装置中溶液由紫色变无色，D装置中发生反应的类型为。教材中用溴的四氯化碳溶液替代溴水与乙烯反应，其目的是。(4)写出A装置中发生反应的化学方程式，反应类型为。E装置的作用是，当观察到现象时能验证E装置功能。(5)做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是，可能观察到的现象是。(6)丙烯(CH2=CHCH3)与乙烯具有相似的化学性质(写结构简式)。①丙烯与Br2的加成产物为。②在一定条件下丙烯与H2O的加成产物可能为。答案及解析1．(1)C2H4(2)无色难略小2．错误3．错误4．错误5．错误6．正确7．(1)明亮黑烟C2H4＋3O22CO2＋2H2O紫色高锰酸钾溶液褪色(2)褪色CH2=CH2＋Br2CH2=CH2＋H2CH3CH3CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH原子或原子团(3)nCH2=CH2加成反应链节聚合度(4)植物生产调节剂8．错误9．正确10．错误11．错误12．正确13．正确14．错误15．ACD【解析】略16．ba方案中CH3CH3和Cl2在光照条件下发生取代反应，反应产物中除CH3CH2Cl和HCl外，还有很多副产物，产物不纯，产率低；b方案中CH2=CH2和HCl在一定条件下发生加成反应，产物中只有CH3CH2Cl，产品纯度高、产率高【解析】略17．高锰酸钾【解析】略1．C【详解】A．乙烯分子中含有碳碳双键，电子式为，A错误；B．乙烯的球棍模型中碳原子半径比氢原子半径大，B错误；C．乙烯分子6个原子在一个平面上，是空间平面结构，C正确；D．乙烯的结构简式为CH2=CH2，D错误；故选C。2．B【详解】A．乙烯能与氢气在催化剂、加热条件下发生加成反应生成乙烷，A不选；B．乙烯与氯气发生加成反应生成CH2ClCH2Cl，不会生成CH3CHCl2，B选；C．乙烯与H2O在催化剂、加热、加压条件下发生加成反应生成CH3CH2OH，C不选；D．乙烯与HBr一定条件下发生加成反应生成CH3CH2Br，D不选；故选B。3．D【详解】加成反应是指含有双键、三键等不饱和键的一个键或两个键断裂，在两端的原子分别与其他原子或原子团相连生成新的化合物的反应，故A、B、C均为加成反应，D属于取代反应，故答案为：D。4．D【详解】乙烯与HCl完全加成后为氯乙烷，发生取代反应时，氢原子与Cl2的物质的量之比为1:1，1mol氯乙烷中含有5mol氢原子，所以发生取代反应需要氯气5mol，故两个过程共用氯气5mol，故D正确。5．B【详解】A．甲烷和乙烯都不和澄清石灰水反应，无法达到分离目的，故A不符合题意；B．乙烯和溴水发生加成反应，甲烷和溴水不反应，用浓硫酸干燥甲烷，能得到纯净的甲烷，故B符合题意；C．酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳，浓硫酸干燥气体，甲烷中混合二氧化碳，不能得到纯净的甲烷，故C不符合题意；D．与C选项分析一致，故D不符合题意。综上所述，答案为B。6．C【详解】A．分子里碳氢个数比为1:2，则该分子可能为烯烃，也可能为环烷烃，A不符合题意；B．乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等，则表明分子中碳、氢原子个数比为1:2，但不一定含碳碳双键，也可能含碳氧双键，B不符合题意；C．乙烯与溴能发生加成反应，则表明分子中含有碳碳不饱和键，1mol乙烯需要消耗1mol溴，则分子内含有1个碳碳双键，C符合题意；D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，表明分子内可能含有碳碳不饱和键，也可能含有醛基或是苯的同系物，D不符合题意；故选C。1．B【详解】乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。2．B【详解】A．乙烯分子中两个C原子均是sp2杂化，6个原子在同一平面内，A正确；B．乙烯与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，能使其褪色，B错误；C．乙烯分子中四个氢原子化学环境完全相同，没有同分异构体，C正确；D．乙烯分子中四个氢原子化学环境完全相同，氢原子的化学环境只存在一种，乙烯分子的一氯代物只有一种结构，D正确；故选B。3．B【详解】A．碳碳双键的两个碳原子在同一直线上，甲基的碳原子与其他两个碳原子共平面，但是不在同一条直线上，A项正确；B．CH2=CHCH3与HCl在一定条件下加成可以得到、两种产物，B项错误；C．CH2=CHCH3中存在甲基，甲基碳原子处于乙烯中氢原子位置，处于碳碳双键形成的平面内，旋转甲基会有1个H原子处于碳碳双键形成的平面内，故最多有7个原子在同一平面(3个C原子、甲基中1个H原子、双键中3个H原子)，C项正确；D．乙烯燃烧火焰明亮并伴有黑烟，丙烯与乙烯的最简式相同，含碳量相同，故丙烯燃烧火焰明亮并伴有黑烟，D项正确；答案选B。4．A【详解】A．由乙烯与乙烷的结构简式分别为、可知，相同质量的乙烯所含H比相同质量的乙烷少，所以相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同，故选A；B．乙烯能使Br2的CCl4溶液褪色为加成反应，使酸性KMnO4溶液褪色为氧化反应，故B错；C．不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯，因为乙烯被氧化为CO2，引入新的杂质气体，故C错；D．可以应用乙烯与氯化氢通过加成反应制备纯净的氯乙烷，而不用乙烷与氯气通过取代反应制备，故D错。答案选D5．D【详解】A．乙烷与氯气发生取代反应，不易控制取代个数；B．乙烯与氯气发生加成反应，得到的是二氯乙烷；C．乙烷与氯化氢混合，两者不反应，得不到氯乙烷；D．乙烯与氯化氢发生加成反应，产物是氯乙烷；故最后的制法选择D。6．B【详解】A．乙烯可使酸性KMnO4溶液褪色，甲烷与酸性KMnO4溶液不反应，可以鉴别，但酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化生成CO2，又引入新的杂质CO2，A错误；B．乙烯与溴发生反应：CH2=CH2＋Br2→，生成油状液体1，2－二溴乙烷，溴水褪色，甲烷与溴水不反应，可以鉴别，并且还可除去甲烷中的乙烯，B正确；C．甲烷与乙烯均难溶于水，不能鉴别，且不能除去甲烷中的乙烯，C错误；D．乙烯在适当条件下才能与HCl发生加成反应氯乙烷，反应中HCl的量难以控制，且不能除去甲烷中的乙烯，D错误；答案为B。7．C【详解】乙烯结构简式是CH2=CH2，1个乙烯分子中含有1个碳碳双键，所以1mol乙烯与1mol氯气发生加成反应产生CH2Cl-CH2Cl，在得到的产物分子中含有4个H原子，1mol加成反应产物与Cl2完全发生取代反应，又消耗4molCl2，因此1mol乙烯与Cl2完全加成后再与Cl2发生最大程度的取代，两个过程共需Cl2的物质的量是1+4=5mol，故合理选项是C。8．A【详解】A．小球表示原子序数小于10的原子，短线表示化学键，每个原子都达到稳定结构，由图可知，发生CH2=CH2+HF→CH3CH2F，M为乙烯，含碳碳双键，为平面结构，M分子的所有原子共面，故AB．N为HF，为弱酸，不完全电离，因此0.1mol·L-1的N溶液中H+的物质的量浓度小于0.1mol·L-1，故B错误；C．由乙烷中6个H相同可知，L为CH3CH2F，只有一种结构，不存在同分异构体，故CD．L为卤代烃，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故D错误；答案选A。9．B【详解】1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应，则分子中可能含有2个碳碳双键或1个碳碳三键，1mol该氯代烷能和8molCl2发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烃，说明该氯代烷分子中含有8个氢原子，其中2个氢原子为链烃与HCl发生加成反应时引入，所以链烃分子中含有6个氢原子，因此选项中只有B符合题意，故选B。10．CH2=CH2CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OHCH2=CH2＋HClCH3CH2Cl加成反应CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl取代反应-【分析】烃A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，还是一种植物生长调节剂，故A为CH2=CH2，CH2=CH2与氢气发生加成反应生成B，B为CH3CH3，乙烯与HCl发生加成反应生成C，C为CH3CH2Cl，乙烯与水发生加成反应生成D，D为CH3CH2OH，据此分析解答。【详解】(1)由上述分析可知，A、B、C、D分别为CH2=CH2、CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH，故答案为CH2═CH2；CH3CH3；CH3CH2Cl；CH3CH2OH；(2)反应②为乙烯与HCl发生的加成反应，反应的化学方程式为CH2=CH2+HClCH3CH2Cl；反应④为乙烷与氯气的取代反应，反应的化学方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl；故答案为CH2=CH2+HClCH3CH2Cl；加成反应；CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl；取代反应。【点睛】掌握乙烯的相关知识是解题的关键。解答本题要注意甲烷和乙烯典型性质的应用，甲烷主要的化学性质是取代反应，乙烯主要的化学性质是加成反应和氧化反应。11．D【详解】该烃在标准状况下的密度为3.75g·L－1，因此该烃的相对分子质量是3.75×22.4=84，1.68g该烃的物质的量是1.68g÷84g/mol=0.02mol，5.28gCO2的物质的量是5.28g÷44g/mol=0.12mol，2.16gH2O的物质的量是2.16g÷18g/mol=0.12mol，设该烃分子式为CxHy，则有x=0.12÷0.02=6，y=0.24÷0.02=12，所以该烃的分子式为C6H12。答案选D。12．D【详解】①和②C2H4与Br2发生加成反应生成液态1，2二溴乙烷而除去C2H4，①NaOH溶液除去挥发出来的Br2蒸气，浓硫酸除去水蒸气，②碱石灰除去挥发出来的Br2蒸气和水蒸气。①和②均正确；③和④酸性KMnO4溶液将C2H4氧化为CO2，NaOH溶液和碱石灰都能吸收CO2，碱石灰和浓硫酸都能吸收水蒸气，③和④也正确，据此判断；答案选D13．C【详解】A．降冰片二烯与四环烷分子式相同，结构不同，因此二者互为同分异构体，A项正确；B．降冰片二烯分子中含有碳碳双键，因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；C．四环烷含有三种化学环境不同的H原子，因此其一氯代物有三种，C项错误；D．根据乙烯分子是平面分子，与碳碳双键连接的C原子在碳碳双键所在的平面上，可知降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子最多为4个，D项正确；答案选C。14．B【详解】乙烯与溴水反应，而甲烷不能与溴水反应，溴水的质量增加了7g为乙烯的质量，则甲烷的质量为15g-7g=8g，n（CH4）=8g÷16g/mol=0.5mol，n（C2H4）=7g÷28g