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第二节来自石油和煤的两种基本化工原料第一课时乙烯学习目标1.了解烯烃的概念。2.了解乙烯的物理性质、工业制取原理和在化工生产中的作用。3.掌握乙烯的分子结构，初步体会其结构特点对性质的影响。4.掌握乙烯的化学性质，认识加成反应的特点。探究点(一)烯烃乙烯的工业制取原理[自学新知]1．烯烃(1)概念：分子中含有一个的链烃，属于不饱和烃。乙烯是最简单的烯烃。(2)分子通式：CnH2n(n≥2)。碳碳双键2．乙烯的工业制取原理如图所示，将浸透了石蜡油(液态烷烃混合物)的石棉放置在硬质试管的底部，试管中加入碎瓷片，给碎瓷片加强热，石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片表面发生反应，生成一定量的气体。实验现象(1)生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，观察现象_________(2)生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中，观察现象_________(3)用排水法收集一试管气体，点燃，观察现象_________，______溶液褪色溶液褪色火焰明亮有黑烟[特别提醒](1)试管中碎瓷片的作用是催化剂。(2)酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液的用量不宜太多，浓度不宜太大，否则溶液颜色变化不明显。[探究思考]1．烷烃(如甲烷)能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色吗？提示：不能。2．在石蜡油分解实验中，哪些现象证明生成物可能具有不同于烷烃的性质？提示：生成物能与酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液反应而使之褪色，这一点与烷烃的性质不同。[深化拓展]烯烃工业制取原理的实验探究(1)实验装置(2)实验现象B处：溶液紫红色褪去。C处：溶液红棕色褪去。D处：点燃时火焰明亮并伴有黑烟。(3)实验结论①石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物。②气态产物中含有与烷烃性质不同的烃，产物实际上是烯烃和烷烃的混合物。[对点演练]1．下列说法错误的是()A．乙烯为不饱和烃，乙烷为饱和烃B．烃分子中每增加1个碳碳双键就减少1个H原子C．分子中含有一个碳碳双键的不饱和链烃是烯烃D．烯烃的分子通式为CnH2n(n≥2)解析：烃分子中每增加1个碳碳双键就减少2个H原子，B项错误。答案：B2．下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生乙烯并检验乙烯性质的实验，完成下列各问题。(1)碎瓷片的作用是_______________________________。(2)B中的现象是____________________，C中的现象是__________________。答案：(1)催化剂(2)紫红色褪去红棕色褪去探究点(二)乙烯[自学新知]1．分子组成与结构(1)组成与结构分子式电子式结构式结构简式分子模型_______________球棍模型比例模型C2H4CH2===CH2(2)空间结构图示空间结构乙烯分子为______结构，2个碳原子和4个氢原子_______平面共平面2.物理性质颜色状态气味水溶性密度____色____体稍有气味____溶于水比空气略小无气难3.化学性质(1)氧化反应①乙烯在空气中燃烧，火焰明亮且伴有黑烟，燃烧的化学方程式为。②乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化，使紫色酸性KMnO4溶液。(2)加成反应①概念：有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他______________直接结合生成新的化合物的反应。C2H4＋3O2――→点燃2CO2＋2H2O褪色原子或原子团②乙烯的加成反应：a．乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色，反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→。b．乙烯与H2O加成，反应的化学方程式为CH2===CH2＋H2O―――→催化剂。c．乙烯与H2加成，反应的化学方程式为CH2===CH2＋H2―――→催化剂。d．乙烯与HCl加成，反应的化学方程式为CH2===CH2＋HCl―――→催化剂。CH2Br—CH2BrCH3CH2OHCH3CH3CH3CH2Cl4．用途(1)重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。(2)在农业生产中用作调节剂。(3)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。植物生长[特别提醒]不能用酸性KMnO4溶液除去CH4中混有的C2H4杂质，原因是C2H4被氧化的产物是CO2，会混在CH4中。应该用溴的CCl4溶液除去甲烷中的乙烯气体。[深化拓展]1．烯烃分子中原子的共面情况乙烯中的一个氢原子被其他原子或原子团代替后，只有与碳碳双键两端的碳原子直接相连的原子才与原有的原子共平面，如丙烯的—CH3中的碳原子一定在原平面上，而3个氢原子中至多可以有1个在原平面上。2．烯烃加成反应的特点(1)特点加成反应是有机物分子中不饱和碳(双键碳或三键碳)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，其特点是：“断一加二，都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个。(2)实例(以丙烯为例)X2或XY反应条件主要产物应用Br2溴的四氯化碳溶液CH3CH2BrCH2Br鉴别烷烃和烯烃，也可以除去烷烃中的烯烃HCl催化剂、加热CH3CH2CH2Cl制取卤代烃H2O高温、高压和催化剂CH3CH2CH2OH制取醇类物质[对点演练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)乙烯的化学性质比乙烷活泼()(2)乙烯燃烧时火焰明亮，同时产生黑烟()(3)乙烯的结构简式为CH2CH2()(4)乙烯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．由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2===CH—CH3)的结构或性质正确的是()A．不能使酸性KMnO4溶液褪色B．所有的原子都在同一平面内C．能使溴的四氯化碳溶液褪色D．与HCl在一定条件下能加成，并只得到一种产物解析：因丙烯分子中含有甲基(—CH3)，故丙烯中所有原子不在同一平面内；因丙烯分子同乙烯分子一样含有碳碳双键，所以能被酸性KMnO4溶液氧化而使之褪色，能与溴加成而使溴的四氯化碳溶液褪色，能与HCl加成得到或Cl—CH2CH2CH3两种产物，故选C。答案：C[核心语句归纳总结]1．乙烯的结构简式为CH2===CH2，分子中所有原子处于同一平面上。2．烯烃的分子通式为CnH2n(n≥2)，乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，两者反应原理不同，前者属于加成反应，后者属于氧化反应。3．加成反应是指有机物分子中双键(或三键)两端的碳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。4．必记“四反应”：(1)CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br(2)CH2===CH2＋H2―――→催化剂△CH3CH3(3)CH2===CH2＋HCl―――→催化剂CH3CH2Cl(4)CH2===CH2＋H2O――――→催化剂加热、加压CH3CH2OH[分层训练·固本提能][课堂巩固落实]1．下列物质中，不能和乙烯发生加成反应的是()A．H2B．H2OC．KMnO4D．Br2解析：KMnO4与乙烯发生的是氧化还原反应。答案：C2．已知乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2。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的方法是()A．通入酸性高锰酸钾溶液中B．通入足量溴水中C．通入水中D．在空气中燃烧解析：除去乙烷中混有的乙烯不能选用酸性高锰酸钾溶液，因为除去乙烯又会引入杂质CO2，也不能用水和燃烧的方法，故只有选项B符合题意。答案：B3．下列分子中的所有原子均在同一平面上的是()A．C2H4B．CHCl3C．CH3CH==CH2D．CH3—CH3解析：乙烯分子是平面结构，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：A4．乙烯可通过石油裂解获得。下列有关乙烯的说法错误的是()A．可以作为水果的催熟剂B．不能使溴的CCl4溶液褪色C．能使酸性KMnO4溶液褪色D．在一定条件下，可自身加成形成聚乙烯解析：乙烯可作为植物生长调节剂，用作水果的催熟剂，A正确；乙烯中含有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，使溴的CCl4溶液褪色，B错误；乙烯中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，使溶液褪色，C正确；乙烯分子中含有碳碳双键，在一定条件下，可自身发生加聚反应生成聚乙烯，D正确。答案：B5．根据乙烯的性质填空：(1)乙烯通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象_______________________，乙烯发生了________反应。(2)乙烯通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是______________________。乙烯发生了________反应，化学方程式为_______________________。(3)为了安全，点燃乙烯前应________，乙烯燃烧时的实验现象是______________。化学方程式为__________________。解析：CH2===CH2能被酸性KMnO4溶液氧化，能燃烧，能与Br2发生加成反应。答案：(1)酸性KMnO4溶液褪色氧化(2)溴的CCl4溶液褪色加成CH2CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br(3)检验纯度火焰明亮伴有黑烟CH2===CH2＋3O2――→点燃2CO2＋2H2O