高一化学新人教版同步精讲必修2第18讲乙烯

第18讲乙烯一、乙烯的来源与用途1．乙烯的来源石油经过分馏、裂化、裂解，可以得到乙烯。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。2．乙烯的用途（1）重要的化工原料，用于生产聚乙烯、乙醇、聚氯乙烯等。（2）植物生长的调整剂和果蔬的催熟剂。二、乙烯的物理性质颜色气味状态密度溶解性无色稍有气味气体比空气___________溶于水【答案】小难三、乙烯的分子结构1．乙烯结构的表示方法分子式电子式结构式结构简式球棍模型空间充填模型C2H42．乙烯的结构特点（1）乙烯分子中既有极性键又有非极性键，键角约为120°，_________原子共平面。（2）乙烯分子中的碳碳双键中两个碳碳键不完全相同，其中一个键不稳定，发生化学反应时易断裂，因此乙烯的化学性质较活泼。【答案】1．；；CH2CH22．全部四、乙烯的化学性质碳碳双键使得乙烯表现出较活泼的化学性质，能与氧化剂O2、酸性KMnO4溶液反应，还能与Br2、H2O、HCl、H2等发生反应。1．乙烯的氧化反应（1）乙烯能在空气中燃烧，火焰光明且伴有黑烟，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。反应方程式：__________________________________________（2）乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，被高锰酸钾等氧化剂氧化。【答案】C2H4+3O22CO2+2H2O2．乙烯的加成反应（1）乙烯与溴的加成乙烯碳碳双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成无色的1，2-二溴乙烷液体，使得溴的四氯化碳溶液/溴水褪色，化学方程式为：+Br2（1，2-二溴乙烷）（2）加成反应有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团干脆结合生成新的化合物的反应叫加成反应。（形式上类似于化合反应）（3）在肯定条件下，乙烯还可以与H2、HCl、Cl2、H2O等物质发生加成反应：①与H2加成：+H2____________________②与H2O加成：+H2O③与Cl2加成：+Cl2CH2Cl－CH2Cl④与HCl加成：+HClCH3CH2Cl【答案】①CH3CH3；②CH3CH2OH3．乙烯的加聚反应（1）加聚反应：由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。（2）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，化学方程式：______________________________________________________________________________（3）高分子有机物中的几个概念：单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如CH2＝CH2；链节：高分子化合物中的最小重复单元，如—CH2—CH2—；聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n。【答案】n（聚乙烯）题型一：反应类型的推断【例1】下列各反应属于加成反应的是（）A．CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2OB．CH3CHCH2＋Br2→CH3CHBr—CH2BrC．CH3CH2CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2CH2Cl＋HClD．CH3CH2CH2CH3eq\o(→,\s\up7(高温))CH2=CH2＋CH3—CH3【答案】B【解析】CH4在O2中燃烧，是氧化反应，A项错误；CH3CH=CH2与Br2发生的是加成反应，B项正确；CH3CH2CH3与Cl2在光照条件下发生取代反应，C项错误；CH3CH2CH2CH3发生的是分解反应，D项错误。题型二：乙烯的结构【例2】对乙烯的结构，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【答案】C【解析】乙烯分子中碳原子间形成的是双键，有两对共用电子对，A项错误；碳原子的半径应比氢原子的大，B项错误；乙烯的结构简式为CH2=CH2，D项错误。【变2-1】下列关于乙烯的说法中，不正确的是A．乙烯、乙烷分子都是平面结构B．乙烯分子中6个原子在同一平面内C．乙烯分子中碳原子形成碳碳双键D．乙烯与丙烯()属于同系物【答案】A【解析】A．乙烯分子是平面结构，乙烷分子不是平面结构，故A错误；B．乙烯分子为平面结构，6个原子都在同一平面内，故B正确；C．乙烯中的碳原子形成的是碳碳双键，故C正确；D．乙烯和丙烯的结构相像，相差一个“”，因此属于同系物，故D正确。综上所述，答案为A。【变2-2】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∶2B．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1mol乙烯完全加成需消耗1mol溴单质D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】C【解析】分子中的碳氢原子个数比只能说明烃的组成，不能说明其结构特点；燃烧产物的物质的量相等和被酸性KMnO4溶液氧化，不能说明乙烯分子中含有一个碳碳双键；1mol乙烯只能与1mol溴单质加成，说明乙烯分子中含有一个碳碳双键。题型三：加成反应【例3】下列物质不行能是乙烯加成产物的是（）A．CH3CH3 B．CH3CHCl2B．CH3CH2OH D．CH3CH2Br【答案】B【变3】（双选）由乙烯性质推想丙烯（CH2CHCH3）性质，那么丙烯与HCl反应的产物可能是（）A．CH3CH2CH2Cl B．CH3CHClCH2ClC．CH2ClCH2CHClD．CH3CHClCH3【答案】AD【例4】1mol乙烯与HCl完全加成后再被Cl2彻底取代，则消耗氯气的物质的量是（）A．2mol B．2.5molC．4mol D．5mol【答案】D【解析】1molCH2=CH2与HCl完全加成生成1molCH3CH2Cl,1molCH3CH2Cl中含5molH，故彻底取代需消耗5molCl2，D项正确。【变4】使1mol乙烯与氯气完全发生加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量是A．3mol B．4mol C．5mol D．6mol【答案】C【解析】，所以1乙烯与氯气发生加成反应须要氯气1；，所以1与氯气发生取代反应，最多须要4氯气，这两部分之和为，本题答案是C。【例5】足球竞赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医会快速给运动员的受伤部位喷射一种药剂——氧乙烷(沸点为)进行局部冷冻麻醉应急处理。下列制取氯乙烷的方法中最好的是A．乙烷与氯气反应 B．乙烯与氯气反应C．乙烯与反应 D．乙烷与反应【答案】C【解析】A．乙烷和氯气发生取代反应，乙烷中的6个H原子均可被取代，产物除了一氯乙烷外，还有其他它多种多氯乙烷等物质，得不到纯净的一氯乙烷，故A错误；B．乙烯与氯气发生加成反应，生成的是1，2-二氯乙烷，故B错误；C．乙烯与氯化氢发生加成反应，只生成一氯乙烷，所以能得到纯净的一氯乙烷，故C正确；D．乙烷与氯化氢不能反应，故D错误；故选C。题型四：乙烯的性质与应用【例6】下列物质的年产量通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的是A．氨 B．乙烯 C．硫酸 D．甲烷【答案】B【解析】乙烯年产量通常用来衡量一个国家石油化工发展水平，故答案为B【变6-1】下列关于乙烯的叙述不正确的是A．乙烯是组成最简洁的烯烃B．乙烯是无色难溶于水的气体C．乙烯能发生取代反应、加成反应、但不能发生氧化反应D．乙烯可发生氧化反应，能使高锰酸钾溶液褪色【答案】C【解析】A．甲烷是组成最简洁的烃，乙烯是分子中含有碳碳双键的不饱和烯烃，是组成最简洁的烯烃，A正确；B．乙烯是无色难溶于水的气体，B正确；C．乙烯能发生加成反应、能发生氧化反应，但不能取代反应，C错误；D．乙烯可发生氧化反应，既能被酸性KMnO4溶液氧化，也能发生燃烧反应，D正确；故合理选项是C。【变6-2】下列关于乙烯与聚乙烯的说法，正确的是A．乙烯与聚乙烯都是纯净物B．乙烯通过加成聚合反应得到聚乙烯，聚乙烯也可以通过降解得到乙烯C．相同质量的乙烯与聚乙烯，完全燃烧所须要的氧气质量也相同D．乙烯与聚乙烯，都能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】C【解析】A．乙烯是纯净物，聚乙烯是高分子化合物，高分子化合物都属于混合物，A错误；B．乙烯通过加成聚合反应得到聚乙烯，聚乙烯中是饱和碳原子、碳碳单键性质稳定、难以降解，B错误；C．乙烯与聚乙烯的最简式均为CH2，相同质量的乙烯与聚乙烯，完全燃烧所须要的氧气质量也相同，C正确；D．乙烯含碳碳双键、能被酸性KMnO4溶液氧化而使之褪色；聚乙烯中是饱和碳原子、碳碳单键性质稳定、不能使酸性KMnO4溶液褪色，D错误；答案选C。【例7】下列是关于有机物A的信息：①能使溴的四氯化碳溶液褪色；②分子空间充填模型为；③能与水在肯定条件下反应。依据上述信息回答下列问题：(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为________________；写出在肯定条件下，A发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式：__________________________。(2)A具有的性质是________________(填序号)。①无色、稍有气味的气体②有毒③难溶于水④密度比空气大⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色⑥肯定条件下能与氢气反应【答案】(1)1,2-二溴乙烷n(2)①③⑤⑥【解析】由题给信息，有机物应为乙烯CH2=CH2，可以和Br2、H2发生加成反应，也可以被酸性KMnO4溶液氧化，还可以发生加聚反应生成聚乙烯。【例8】乙烯是一种重要的化工原料，某同学设计试验探究工业制备乙烯的原理和乙烯的主要化学性质，试验装置如图所示。（1）用化学反应方程式说明B装置中的试验现象：__________________________________。（2）C装置中的现象是______________________，其发生反应的类型是________________。（3）查阅资料可知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。依据本试验中装置________(填序号)中的试验现象可推断该资料是否真实。（4）通过上述试验探究可知，检验甲烷和乙烯的方法是______________(填字母，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是____________。A．将气体通入水中B．将气体通过装溴水的洗气瓶C．将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶D．将气体通入氢氧化钠溶液中（5）工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物，其反应的化学方程式为______________________________________，反应类型是_____________。【答案】（1）CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br（2）酸性高锰酸钾溶液褪色氧化还原反应（3）D（4）BCB（5）n；加聚反应【题1】工业上大量获得乙烯的方法是A．石油分馏 B．石油裂化 C．石油裂解 D．煤的干馏【答案】C【详解】A．石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分别开的一种方法，不能干脆获得乙烯，故A不符合题意；B．石油裂化是在肯定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，目的是得到更多的轻质汽油，不能获得乙烯，故B不符合题意；C．石油裂解是深度裂化以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程(主要为乙烯，丙烯，丁二烯等不饱和烃)，故C符合题意；D．煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，不能获得乙烯，故D不符合题意；答案选C。【题2】下列反应属于取代反应的是A．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HClB．CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2BrC．CH4＋2O2CO2＋2H2OD．CH2=CH2＋H2CH3CH3【答案】A【解析】A．乙烷与氯气在光照条件下生成氯乙烷和HCl，乙烷分子中1个H被1个Cl取代，属于取代反应，A符题意；B．乙烯含有不饱和双键，与Br2反应生成单键，属于加成反应，B不符题意；C．甲烷燃烧属于氧化反应，C不符题意；D．乙烯和氢气发生加成反应生成乙烷，D不符题意；选A。【题3】下列有关有机物的性质和结构的叙述正确的是A．和互为同分异构体B．乙烯和聚乙烯均能使溴的四氯化碳溶液褪色C．乙烷的结构简式为C2H6D．《格物粗谈》记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”文中的“气”是指乙烯【答案】D【解析】A．和是甲烷分子中的2个H原子被Cl原子取代，1个H原子被F原子取代产生的物质。由于甲烷分子是正四面体结构，分子中的随意两个C-H键都相邻，所以二者是同一物质，A错误；B．聚乙烯分子中的C原子都是饱和C原子，因此不能使溴的四氯化碳溶液褪色，B错误；C．乙烷的分子式为C2H6，结构简式是CH3-CH3，C错误；D．《格物粗谈》记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”文中的“气”是指木瓜释放的乙烯气体。乙烯是植物生长调整剂，能够催使柿子成熟，D正确；故合理选项是D。【题4】下列关于乙烯用途、性质、结构叙述正确的是①乙烯通入水中即可转化为乙醇②乙烯可作香蕉等水果的催熟剂③乙烯易与溴水发生加成反应，1mol乙烯消耗1mol溴单质，说明乙烯含有一个碳碳双键④乙烯能够被酸性KMnO4溶液所氧化，说明乙烯结构中含有一个碳碳双键⑤乙烯分子中全部原子在同一个平面A．①②④ B．②④⑤ C．②③⑤ D．①④⑤【答案】C【解析】①乙烯与水在肯定条件下发生加成反应转化为乙醇，在室温下不能反应，①错误；②乙烯能够促进植物的生长、发育，是植物生长调整剂，因此乙烯气体可作香蕉等水果的催熟剂，②正确；③乙烯分子中含有1个不饱和的碳碳双键，易与溴水发生加成反应，二者反应时物质的量的比是1：1，因此1mol乙烯消耗1mol溴单质，③正确；④乙烯分子含有碳碳双键，该官能团性质活泼，能够被酸性KMnO4溶液所氧化而使溶液褪色，但乙烯能够被酸性KMnO4溶液所氧化，只能说明乙烯结构中含有较活泼键，但不肯定是碳碳双键，④错误；⑤乙烯分子是平面分子，键角是120°，则乙烯分子中全部原子在同一个平面，⑤正确；综上所述可知：说法正确的是②③⑤，故合理选项是C。【题5】定量分析是探讨物质常用的方法，下列有关说法正确的是A．1mol乙烯与氯水完全发生加成反应，然后使加成产物与氯气在光照条件下充分反应，假定氢原子全部被取代，两个过程消耗Cl2共5molB．1mol甲烷全部生成CCl4，最多消耗2mol氯气C．等质量的甲烷与乙烯气体分别完全燃烧时，乙烯消耗氧气量较多D．等物质的量的乙烯和乙烷完全燃烧，消耗氧气量相同且生成二氧化碳量也相同【答案】A【解析】【详解】A．1mol乙烯与氯水完全发生加成反应，消耗1molCl2，生成CH2Cl-CH2Cl，然后使CH2Cl-CH2Cl与氯气在光照条件下充分反应，假定氢原子全部被取代，再消耗4molCl2，两个过程消耗Cl2共1mol+4mol=5mol，A正确；B．烷烃与氯气发生取代反应时，1molH消耗1molCl2，因此1mol甲烷全部生成CCl4，最多消耗4molCl2，B错误；C．等质量的烃CxHy完全燃烧，越大，耗氧量越多，故等质量的CH4()与乙烯()气体分别完全燃烧时，甲烷消耗氧气量较多，C错误；D．等物质的量的烃CxHy完全燃烧，越大，耗氧量越多，故等物质的量的乙烯(=2+1=3)和乙烷(=2+1.5=3.5)完全燃烧，消耗氧气量多的是乙烷，依据C守恒可知生成二氧化碳量相同，D错误；选A。【题6】CH4和C2H4的混合气体15g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和C2H4的体积之比为()A．1∶2B．2∶1C．3∶2D．2∶3【答案】B【解析】甲烷不能与溴水反应，乙烯可与Br2发生加成反应，因此，溴水质量增加是因为汲取了乙烯，故乙烯物质的量为eq\f(7g,28g·mol－1)＝0.25mol，则甲烷物质的量为eq\f(15g－7g,16g·mol－1)＝0.5mol，相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比，即CH4与C2H4体积之比为2∶1。【题7】在试验室里制取乙烯的反应为：

常因温度限制不当而发生副反应，有人设计如图试验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫．

乙烯使溴水褪色的化学方程式：______

、II、III、Ⅳ装置可盛放的试剂是填下列字母代号：

______；______；______；Ⅳ______

A.品红溶液

溶液

浓

溴水

能说明二氧化硫气体存在的现象是______．

运用装置II的目的是______，运用装置III的目的是______．

确认含有乙烯的现象是______．

是比乙烯相对分子质量大14的乙烯的同系物，工业上用

E生产塑料的化学方程式为：______．【答案】

；B；A；D

中品红溶液褪色

除去气体，以免干扰乙烯的性质试验；检验是否被除尽

装置III中溶液不褪色，装置IV中溶液褪色

【解析】乙烯与溴水发生加成反应生成1，二溴乙烷，化学反应方程式为，故答案为：，

检验二氧化硫用品红溶液，检验乙烯用浓溴水，乙烯和二氧化硫都能使浓溴水褪色，所以先检验二氧化硫，然后检验乙烯，同在检验乙烯之前用NaOH溶液除尽，再通过品红溶液不褪色确认已除干净，最终用浓溴水检验乙烯，因装置I用来检验，试管中品红溶液褪色，说明含有，装置II试管装有NaOH溶液除去，装置III试管通过品红溶液不褪色确认已除干净，装置IV通过浓溴水检验乙烯，故答案为：A；B；A；D，

装置I用来检验，试管中品红溶液褪色，说明含有，故答案为：I中品红溶液褪色，

装置II用来除去气体，以免干扰乙烯的性质试验；装置III检验SO2是否被除尽，

故答案为：除去气体，以免干扰乙烯的性质试验；检验SO2是否被除尽，

检验是否含有乙烯，应保证二氧化硫全部被除去，则III中溶液不褪色，如气体可使浓溴水褪色，则可说明含有乙烯，

故答案为：装置III中溶液不褪色，装置IV中溶液褪色，

是比乙烯相对分子质量大14的乙烯的同系物，则E为，发生反应生成聚丙烯，故答案为：。

【练1】乙烯被称为“工业血液”，下列有关乙烯的叙述中错误的是A．乙烯分子是平面型分子B．乙烯能发生加成，氧化反应C．工业上采纳乙醇和浓硫酸共热的方法获得大量的乙烯D．乙烯能够发生加聚反应【答案】C【解析】【详解】A．乙烯分子是平面型分子，六个原子在同一平面上，故A正确；B．乙烯含有碳碳双键，能发生加成、氧化反应，故B正确；C．工业上采纳石油裂解的方法获得大量的乙烯，故C错误；D．乙烯含有碳碳双键，能够发生加聚反应，故D正确；选C。【练2】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少量乙烯的方法是A．混合气体通过盛水的洗气瓶 B．混合气体和过量H2混合C．混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶 D．混合气体通过酸性KMnO4溶液【答案】C【详解】A.二者与水都不能反应且不溶于水，因此不能鉴别和除去杂质，A错误；B.又引入了新的杂质氢气，B错误；C.乙烯与溴水反应产生1，2-二溴乙烷，该生成物呈液态，乙烷不能反应，因此可以用于鉴别和除杂，C正确；D.乙烯与酸性KMnO4溶液反应产生CO2气体，又引入了新的杂质，D错误；故合理选项是C。【练3】乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，下列说法不正确的是A．说明乙烯具有还原性 B．乙烯发生氧化反应C．乙烯被氧化生成二氧化碳 D．用高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯【答案】D【解析】A．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙烯具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，A正确；B．乙烯分子中含有不饱和的碳碳双键，可以被高锰酸钾溶液氧化而发生氧化反应，B正确；C．乙烯分子中含有不饱和的碳碳双键，可以被高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳，KMnO4被还原产生Mn2+，因而溶液紫色褪色，C正确；D．酸性高锰酸钾溶液可以将乙烯氧化为CO2气体，导致乙烷中混入新的杂质气体，因此不能用高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯，D错误；故合理选项是D。【练4】下列关于乙烯的说法中，不正确的是A．无色气体，比空气略轻 B．与溴水发生取代反应而使溴水褪色C．乙烯的官能团为碳碳双键 D．难溶于水【答案】B【解析】A．乙烯的物理性质：无色略有气味的气体，比空气略轻，故A正确；B．乙烯中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，故B错误；C．乙烯的结构简式为CH2=CH2，故乙烯的官能团为碳碳双键，故C正确；D．乙烯难溶于水，故D正确；故选：B。【练5】下列关于乙烯用途、性质、结构叙述正确的是()乙烯通入水中即可转化为乙醇乙烯可作香蕉等水果的催熟剂乙烯易与溴水发生加成反应，1mol乙烯消耗1mol溴单质，说明乙烯含有一个碳碳双键乙烯能够被酸性溶液所氧化，说明乙烯结构中含有一个碳碳双键乙烯分子中全部原子在同一个平面A. B. C