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2009届高考第一轮复习第41讲 乙烯 烯烃教案


人教大纲版 09 届高考化学总复习第 41 讲乙烯 烯烃教案
【考纲要求】 1、使学生了解乙烯的物理性质和主要用途,掌握乙烯的化学性质和实验室制法。 2、使学生了解加成反应和聚合反应以及不饱和烃的概念。 3、了解烯烃的命名手法。 【热点重点】教学重点: 乙烯的化学性质和实验室制法,烯烃的重要化学性质 【教学内容】 一、乙烯的分子结构 1、

2、几何

构型:六原子共平面 二、乙烯的实验室制法 1、反应原理:

注: ①浓硫酸的作用:脱水剂和催化剂。 ②温度计水银球应插入液面以下。 ③温度要迅速升到 170℃,否则会生成许多副产物。 ④要使用碎瓷片:防暴沸。 口诀法记忆乙烯制取原理: 硫酸酒精三比一 液面下插温度计 迅速升温一百七 为防暴沸加碎瓷 排水方法集乙烯 2、药品:无水酒精+浓硫酸(体积比 1︰3) 3、仪器:铁架台(铁圈、铁夹) 、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、双孔橡皮塞、温度计、导气管、 水槽、集气瓶等。 4、装置: “液体与液体混合物
指定温度

气体”的装置(如下图) :

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5、收集:排水法(不能使用排空气法,因其密度与空气接近。 ) 6. 实验步骤:检验装置的气密性---装药品---加热(迅速升温至 170℃)---收集(要验纯)几 点说明: (1)从反应过程来看,浓硫酸是参加反应的,但生成乙烯的同时,硫酸又重新生成。

反应前后硫酸的质量和化学性质都没有改变,故认为硫酸是参加反应的催化剂。 (2)从反应结果来看,乙醇变为乙烯和水,鉴于浓硫酸有脱水性——可将 H 和 O 按原子个数 2∶ 1 从化合物中按水的比例分离出来,故认为硫酸又是脱水剂。 (3)从反应温度来看,在 140℃时发生下列反应:

(此反应中浓 H2SO4 是脱水剂和催化剂) ,为减少乙醚的生成,要迅速升温到 170℃。 (4)制得的乙烯中混有下列气体:CO2、SO2、H2O(g) 3CH2OCH2CH3(g) 3CH2OH(g);其中, 、CH 、CH SO2、CH3CH2OCH2CH3、CH3CH2OH 通过水时被吸收,收集到的 C2H4 气体中主要杂质是 CO2 和 H2O(g) 。欲得 纯净的 C2H4 气体,可先用 NaOH(aq)吸收 CO2,再用浓 H2SO4 吸收 H2O(g) 。 (5)碎瓷片的作用:防止暴沸。类推,当温度高于混合液体中某一成分的沸点时,都要加碎瓷 片,以防液体暴沸。 (6)温度计位置:温度计的水银球,要插到混合液体的液面以下,但不要接触烧瓶内壁,也不 要接触碎瓷片。 (7)浓 H2SO4 溶于乙醇与溶于水相似——放出大量的热。因此混合浓 H2SO4 与乙醇时,切不可将 乙醇加到浓 H2SO4 中,以防液体飞溅。 制乙烯过程中常伴有其他副反应,如:

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此反应中浓硫酸是脱水剂和氧化剂(反应物) ,还有下列副反应发生

此反应中,浓硫酸是氧化剂。 二、化学性质 1.氧化反应: CH2=CH2 +3 O2 2 CO2 + 2 H2O (火焰明亮,伴有黑烟) (1)纯净的 C2H4 能够在空气中(或 O2 中)安静地燃烧,火焰明亮有黑烟。 (2)点燃 C2H4 与空气(或 O2)的混合物会发生爆炸。 (3)光照条件下,C2H4 与空气(或 O2)不反应。 强氧化剂氧化:乙烯能使酸性 KMnO4(aq)褪色,化学上常用酸性 KMnO4(aq)鉴别乙烯与烷烃。 5C2H4+12KMnO4+18H2SO4 ? 10CO2↑+28H2O+6K2SO4+12MnSO4 (1)C2H4 被酸性 KMnO4(aq)氧化的产物是 CO2。 (2)要除去苯混合气体中混有的 C2H4,一般不可通过酸性 KMnO4(aq) ,因为有 CO2 生成。 2.加成反应:有机分子中双键(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,叫做加成反应。 (1)乙烯与 Br2 的加成:乙烯能使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色。化学上,常用溴的四氯化 碳溶液(或溴水)鉴别乙烯与烷烃。

1)该反应既是加成反应,也是氧化反应。 2)乙烯通过溴水时,同时发生 3 种加成反应

因为溴水中存在下列平衡

即同时存在 Br2、H2O、HBr(H 和 Br) 、HBrO(H 、BrO 、HBrO)多种粒子。 3)CH2Br—CH2Br 的名称叫做 1,2—二溴乙烷,而二溴乙烷有 2 种,另一种是 1,1—二溴乙烷: CH3—CHBr2,它们互为同分异构体。







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4)类推可知,乙烯能使卤素的四氯化碳溶液(或卤水)褪色。 (2)与水的加成:乙烯水化成乙醇 1)这是工业上合成乙醇的主要方法。 2)该反应是加成反应,但不是氧化还原反应。因为反应前后各元素的化合价都没发生变化。 3)此反应与实验室制乙烯的反应方向相反,但不是可逆反应。 (3)乙烯与 H2 的加成:乙烯加氢成乙烷

(1)该反应是加成反应,也是还原反应 (2)与得氧失氧相反,有机物得氢被还原,失氢被氧化。 (4) .乙烯与卤化氢的加成

3..聚合反应:由小分子相互结合成高分子的反应,叫做聚合反应。 (1)小分子:通常指相对分子质量不到一万的分子。 (2)高分子:相对分子质量在几万以上的分子。 4.乙烯的聚合反应: CH2=CH2+ CH2=CH2+ CH2=CH2+??→—CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-?? 或写成:

注: (1)聚乙烯 混合物。

中,有很多分子,每个分子的 n 值可以相同,也可以不同,因而是

(2)类推可知,所有的高分子化合物(高聚物)都是混合物。 三、乙烯的主要用途

四、烯烃 1.定义:分子中含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃。

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2.理解烯烃的概念,要注意以下几点: (1)烯烃是链烃,分子中无环状结构,且必须是烃。 (2)烯烃分子中含有双键。 ①这双键只能是碳碳双键,不能是其他双键。若某分子中含有 C=O 双键,则该分子已不属于烃, 更不是烯烃。 ②分子内碳碳双键只能有 1 个。若某分子内有 2 个=C 双键,则该烃应叫二烯烃。 3.烯烃同系物的通式为 CnH2n (n 为正整数,n≥2;下同) ,但具有这一通式的有机物不一定是烯烃。事实上,环烷烃的通式 也是 CnH2n。 4.比较法认识烷烯性质的差别 烷烃是饱和链烃,分子中碳碳间只以单键结合;烯烃是不饱和链烃,分子中有 C—C 单键,也有 C=C 双键;这就决定了它们的性质有较大差别。兹列表比较如下: 烷烃 烯烃 光照条件下的卤代反应 酸性 KMnO4(aq) 燃烧现象 易 不反应 火焰呈淡蓝色,不明亮 难 褪色 褪色 火焰明亮,有黑烟 溴的四氯化碳溶液 (或 Br2 水) 不反应

5.类比法记忆烯烃物理性质的递变规律 烯烃物理性质递变规律与烷烃类似: (1)少于 4 个 C 原子的烷烃和烯烃常温常压下都是气体(注意:无甲烯) ; (2)密度都随 C 原子数的增加而增大; (3)沸点都随 C 原子数的增加而升高。 6.类比法记忆烯烃的化学性质 同乙烯相似,烯烃同系物分子内都含有 C=C 双键,因而性质相似。 (1)燃烧都生成 CO2 和 H2O,且火焰明亮,产生黑烟。 (2)都能使溴的四氯化碳溶液(或溴水)和酸性 KMnO4(aq)褪色;可用来鉴别烷烃和烯烃。 (3)都能发生加成、加聚反应。丙烯等烯烃的聚合反应写加聚反应时,碳碳双键两端的取代基 要从水平位置移动到所在 C 原子的上方或方。

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7.烯烃的命名 烯烃的命名跟烷烃类似,所不同的是先要求表示出双键的位置。 命名的步骤是: (1)确定包括双键在内的碳原子数目最多的碳链为主链。 (2)主链里碳原子的依次顺序从离双键较近的一端算起。 (3)双键的位置可以用阿拉伯数字标在某烯字样的前面。

【课堂小结】 一、乙烯的结构

分子式:

结构式:

电子式: 二、化学性质 (一)、加成反应

结构简式:CH2=CH2

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(二)、加聚反应

(三)、氧化反应

三、乙烯的制法 (一)、工业制法:从石油中获得 (二)、实验室制法

物理性质:无色、稍有气味的气体,难溶于水,比空气略轻 四、烯烃 (一)、分子里含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃 (二)、通式:CnH2n (n≥2) (三)、随碳原子个数的增加,烯烃的熔沸点和密度逐渐增大 (四)、化学性质与乙烯类似 【综合应用】 1、实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的 SO2。某同 学设计下列实验以确定上述混合气体中含有乙烯和 SO2。

混合气体

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(I)

(II)

(III)

(IV)

(1)I、II、III、IV 装置可盛放的试剂是:I II III IV(请将下列有关试剂 的序号填入空格内) A、品红 B、NaOH 溶液 C、浓硫酸 D、酸性 KMnO4 溶液 (2)能说明 SO2 气体存在的现象是 ; ①使用装置 II 的目的是 ; ②使用装置 III 的目的是 ; ③确定含有乙烯的现象是 。 分析:实验室制取乙烯过程中常混有 SO2。证明 SO2 存在可用品红溶液,看是否褪色。 而证明乙烯存在可用酸性 KMnO4 溶液, 但乙烯和 SO2 都能使酸性 KMnO4 溶液褪色, 所以在证明乙烯存在 以前应除去 SO2。利用乙烯与碱溶液不反应而 SO2 能与碱溶液反应的性质除去 SO2。 答案为: (1)A;B;A;D。 (2)装置 I 中品红溶液褪色可说明混合气体中含有 SO2。 (3)除去 SO2 气体 (4)检验 SO2 是否除尽。 (5)装置(III)中品红溶液不褪色,装置(IV)中酸性 KMnO4 溶液褪色, 说明混合气体中含有乙烯。 2、一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共 10g,混合气密度是相同状况下 H2 密度的 12.5 倍,该混 合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶总质量增加了 8.4g,组成该混合气体的可能是 A.乙烯和乙烷 B.乙烷和丙烯 C.甲烷和乙烯 D.丙稀和丙烷

思路分析:由题意可知,混合气体的平均摩尔质量为 12.5×2=25 (g/mol),则混合气的物质的量 为 ,又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是 28g/mol,故烷烃的摩尔质量一定小 于 25g/mol,只能是甲烷。当混合气通过溴水时,由于只有烯烃和溴水反应,因此增重的 8.4g 为烯 烃质量,则甲烷质量为 10g-8.4g = 1.6g,甲烷的物质的量为 0.1mol,则烯烃的物质的量为 0.3mol, 烯烃的摩尔质量为 解答:C 启示:在有机化学计算中,要善于使用平均值法,如平均摩尔质量法、平均碳原子数法、平均氢 原子数法等,平均值一般介于组份的两个值之间,据此能迅速解题。 ,根据烯烃通式 CnH2n,可求出 n = 2,即烯烃为乙烯。

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