2019高中化学第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料讲义(含解析)新人教版必修2

1 第1课时 乙烯 1．了解乙烯的组成和结构，体会分子结构对其性质的影响。 2．掌握乙烯的化学性质，认识加成反应的特点。 3．了解乙烯的主要用途。

1. 乙烯是一种重要的基本化工原料，工业上主要从石油中获得。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．乙烯的结构简式为CH2===CH2，碳原子间的化学键是碳碳双键，分子中所有原子处于同一平面上。 3．乙烯是一种无色、稍有气味的气体，密度比空气小，不溶于水。 4．烯烃的分子通式为CnH2n(n≥2)。乙烯燃烧时，火焰明亮并伴有黑烟，乙烯分子中由于碳碳双键的存在，能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，表现出较活泼的化学性质。两反应原理不同，前者属于加成反应，后者属于氧化反应。

(1)乙烯燃烧的化学方程式为CH2===CH2＋3O2――→点燃2CO2＋2H2O。 (2)乙烯与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br。 5．乙烯的用途 (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)在农业生产中用作植物生长调节剂。

[新知探究] 1．实验探究石蜡油分解产物与烷烃的区别

实验操作

实验现象 B中溶液紫色褪去 C中溶液红棕色褪去 D处点燃火焰明亮，有黑烟

(1)实验中，哪些现象证明生成物具有与烷烃相同的性质？哪些现象证明生成物可能具有不同于烷烃的性质？ 提示：气体在空气中燃烧与烷烃的性质相同；烷烃性质较稳定，不能与酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液反应，这一点不同。 (2)通过上述实验，你认为生成的气体中都是烷烃吗？请说明理由。 提示：生成的气体不都是烷烃；否则气体通过酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液时，溶液不会褪色。 (3)综合以上问题，你能得出什么结论？ 提示：石蜡油(烷烃)分解产物中有不同于烷烃的物质产生，即烯烃。 2

2．如图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。

(1)它们同属于有机物中的烃类，其中烷烃有A和C。 (2)在结构上B与A的主要不同是B中有键，比A少两个H原子；B应属于烃的类别是不饱和烃或烯烃。 (3)写出图中为烯烃的结构简式，并简述你是怎样从图中识别烷烃和烯烃B：CH3CH===CHCH3、E：CH3CH2CH===CH2、 F：(CH3)2C===CH2，看分子结构中有无碳碳双键：若碳原子之间全部以碳碳单键结合的链烃，就是烷烃；若分子中含有碳碳双键的链烃，则为烯烃。 3．以下是两种有机物的球棍模型，代表H原子，代表C原子，请回答下列问题：

(1)(Ⅰ)、(Ⅱ)的化学式分别为C2H6、C2H4。 (2)说出(Ⅰ)、(Ⅱ)结构上的两点差异。 ① (Ⅰ)中含有碳碳单键，(Ⅱ)中含有碳碳双键。 ② (Ⅰ)是空间立体结构，(Ⅱ)是平面结构。 4. 结合上述讨论，观察乙烯的分子结构模型，完成下面填空：

乙烯的分子式C2H4，电子式，结构式，结构简式，空间结构平面结构。 [名师点拨] 1．乙烯分子的结构特点

2．有机物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。 [对点演练] 1．由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是( ) A．分子中3个碳原子在同一直线上 B．分子中所有原子都在同一平面上 C．分子中共价键的夹角均为120° D．分子中共价键数为8，其中有一个碳碳双键 3

解析：选D 丙烯结构中可看作是结构中一个氢原子被一个—CH3所替代，显然3个碳原子不在同一条直线上。由于—CH3中4个原子不在同一平面上，所以分子中所有原子不可能都在同一平面上。丙烯分子中可以看作一个－CH3取代了中的一个氢原子，又可以看作一个取代了甲烷中的一个氢原子，共价键的夹角既有120°，又有部分接近109°28′，故C项错误。

[新知探究] 观察实验，记录现象 实验 现象 点燃乙烯 火焰明亮，伴有黑烟，同时放出大量热 通入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去 1.写出乙烯燃烧的化学方程式。为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有较浓的黑烟？

提示：＋3O2――→点燃2CO2＋2H2O，乙烯燃烧时有较浓的黑烟是因为乙烯分子里含碳量(85.7%)比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的。 2．乙烯可以作为水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的。请你解释其中的奥秘。 提示：乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 [名师点拨] 乙烯的氧化反应 应用及注意事项

燃烧 燃烧反应：CH2===CH2＋3O2――→点燃2CO2＋2H2O (1)利用燃烧时的现象与甲烷不同，可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯； (2)若反应中温度高于100 ℃，则H2O为气体，此时反应前后气体体积不变； (3)完全燃烧后产生的CO2和H2O的物质的量之比为1∶1。

被酸性高锰酸钾溶液氧化 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 (1)利用该性质可鉴别甲烷(或烷烃)和乙烯(或烯烃)； (2)该反应中乙烯最终被氧化为CO2，所以除去甲烷中的乙烯时不能用酸性高锰酸钾溶液

[对点演练] 2．对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是( ) A．二者燃烧时现象完全相同 B．点燃前都不需验纯 C．甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧的火焰较明亮且伴有黑烟 D．二者燃烧时都有黑烟生成 解析：选C CH4与C2H4都是可燃性气体，若气体不纯，点燃时可能发生爆炸，因此点燃前需验纯；因为二者含碳量不同，故燃烧时的现象不同，甲烷含碳量较低，火焰呈淡蓝色，不产生黑烟，而乙烯含碳量较高，燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟，故C选项正确。 4

[新知探究] 1．加成反应：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。如将乙烯通入溴的四氯化碳溶液(或溴水)中，现象是溴的红棕色褪去，乙烯与溴发生了加成反应，反应方程式为 CH2===CH2＋Br2―→CH2Br CH2Br。 2．乙烯除了与溴加成外，一定条件下还能与Cl2、H2、HCl、H2O等发生加成反应，请你写出相关的化学方程式

＋Cl2―→CH2ClCH2Cl、 ＋H2――→催化剂△CH3CH3 、

＋HCl――→催化剂△CH3CH2Cl、 ＋H2O――→催化剂高温、高压CH3CH2OH。 3．如何区分甲烷和乙烯？如何除去甲烷中混有的乙烯？ 提示：乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色，由此可区别甲烷(烷烃)和乙烯(烯烃)。乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2，因此甲烷中混有乙烯时，不能用酸性高锰酸钾溶液除去(引入新的杂质)，应用溴水洗气除去。 [名师点拨] 1．乙烯与Br2反应 (1)一般用溴水或溴的四氯化碳溶液，且生成的1,2­二溴乙烷为难溶于水的无色油状液体。 (2)利用反应时溶液褪色的现象，既可以鉴别甲烷和乙烯，也可以除去甲烷中的乙烯。 2．乙烯与HCl反应 可利用该反应制取纯净的氯乙烷。 3．乙烯与H2O反应 乙烯与水需在高温、高压和催化剂作用下反应，通常情况下，二者不反应。 4．生成聚乙烯的反应 乙烯之间相互加成可得到聚乙烯，化学方程式为

。 [对点演练]

3．由乙烯推测丙烯()与溴水反应的产物是( ) A．CH2Br—CH2—CH2Br B．CH3—CBr2—CH3 C．CH3—CH2—CHBr2 D．CH3—CHBr—CH2Br 解析：选D 加成反应中不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合，即所加的两个溴原子分别加在碳碳双键两端的碳原子上，结构简式为CH3—CHBr—CH2Br。

1．下列说法正确的是( ) 5

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CH2CH2

解析：选C 乙烯的电子式为，A错误；碳原子半径应比氢原子半径大，B错误；乙烯的结构简式为，D错误。 2．下列各组物质在一定条件下反应，可以制得纯净的CH2Cl—CH2Cl的是( ) A．乙烷与氯气光照反应 B．乙烯与氯化氢气体混合 C．乙烯与氯气混合 D．乙烯通入浓盐酸中 解析：选C A项反应产物为乙烷的各种氯代物，是混合物，错误；B项在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2Cl，错误；C项在一定条件下生成CH2Cl—CH2Cl，正确。 3．下列反应中属于加成反应的是( ) A．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 B．将四氯化碳滴入碘水中，振荡后水层接近无色 C．乙烯使溴水褪色 D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失 解析：选C A项为乙烯的氧化反应；B项不是化学反应；D项是取代反应。 4．(2016·山东滨州高一检测)常温下，下列物质既能使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色，并且化学反应原理相同的是( ) A．乙烯 B．二氧化硫 C．氢气 D．乙烷 解析：选B 乙烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色分别是发生加成反应和氧化反应，反应原理不同。SO2使溴水和酸性KMnO4溶液褪色都是SO2体现还原性，反应原理相同。H2、C2H6

均不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色。

5. 等物质的量的乙烯与甲烷，所含分子数之比为________，碳原子个数之比为___________________， 氢原子个数之比为________，若充分燃烧，消耗O2的体积比为________；0.1 mol某烃在足量的氧气中完全燃烧，生成CO2和水各0.6 mol，则该烃的分子式为________。 答案：1∶1 2∶1 1∶1 3∶2 C6H12 6．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。根据此图回答下列问题：

(1)写出A、B、C、D的结构简式： A________，B________，C________，D________。 (2)写出②④两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________。 解析：根据烃A的用途知A为乙烯，则B为CH3CH3，C为CH3CH2Cl，D为CH3CH2OH。其中