有機化合物第2節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料第1課時乙烯新人教版必修2素材ppt課件

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成才之路 · 化學,人教版 · 必修②,有機化合物,第三章,第二節(jié) 來自石油和煤的兩種基本化工原料 第1課時 乙烯,第三章,到目前為止，世界各國所用的燃料幾乎都是化石燃料，即石油、天然氣和煤。石油和煤又分別被譽為“工業(yè)的血液”和“工業(yè)的糧食”。你知道煤和石油為什么有這樣的美譽嗎？因為除了作燃料，它們還是生產(chǎn)許多化工產(chǎn)品的主要原料。 你知道身邊的哪些材料或者環(huán)境問題與石油和煤有關(guān)系嗎？,南方的香蕉在未成熟時采摘下來(青香蕉)運到北方后，有經(jīng)驗的消費者常把購回家的青香蕉同幾個熟透的蘋果一起放入塑料袋中，放一段時間后就會吃上金黃的、香噴噴的香蕉；同樣在一些水果存貯庫及花店里，人們常把水果或花朵密封好后再放入一些浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土，就大大提高了它們的保鮮期，延長了銷售期，獲得了很好的經(jīng)濟效益。 你知道青香蕉變熟的原理嗎？高錳酸鉀硅土為什么能延長水果的保鮮期？,●學習目標 1．了解烯烴的概念。 2．了解乙烯的物理性質(zhì)、工業(yè)制取原理和在化工生產(chǎn)中的作用。 3．掌握乙烯的分子結(jié)構(gòu)，初步體會其結(jié)構(gòu)特點對性質(zhì)的影響。 4．掌握乙烯的化學性質(zhì)，認識加成反應(yīng)的特點。,●新知預(yù)習 1．通常狀況下，乙烯是一種________色稍有氣味的氣體，其密度較相同條件下的空氣的密度____________，__________溶于水，易溶于__________等有機溶劑。 2．乙烯是__________結(jié)構(gòu)，碳原子間以__________結(jié)合，其中一個鍵__________。,無,略小,難,四氯化碳,平面,雙鍵,易斷裂,3．乙烯在空氣中燃燒，火焰________且伴有______，反應(yīng)的化學方程式為____________________________________。 乙烯是一種重要的__________原料，還是一種植物生長____________。 4．加成反應(yīng)是有機物分子中__________上的碳原子與其他原子(或原子團) ___________生成新的化合物分子的反應(yīng)。,明亮,黑煙,石油化工,調(diào)節(jié)劑,雙鍵,直接結(jié)合,●自主探究 1．乙烯既可使酸性KMnO4溶液褪色，又可使溴水褪色，二者原理是否相同？ 提示：不相同，乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，發(fā)生的是氧化反應(yīng)，乙烯被氧化；而乙烯使溴水褪色，發(fā)生的是加成反應(yīng)，乙烯與溴加成生成了1,2-二溴乙烷。,2．怎樣理解有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系？試以甲烷和乙烯為例說明。 提示：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其化學性質(zhì)，物質(zhì)的化學性質(zhì)反映其結(jié)構(gòu)特點。例如，在甲烷分子中，由于碳原子的四個價鍵都被氫原子滿足，因而碳原子不可能再結(jié)合其他原子或原子團，而只能用其他原子或原子團取代與碳原子結(jié)合的氫原子，即只能發(fā)生取代反應(yīng)，而不能發(fā)生加成反應(yīng)。乙烯分子中，由于碳原子之間以雙鍵結(jié)合，雙鍵中有一個鍵不牢固，易斷開，在兩個碳原子上分別加上其他的原子或原子團，所以易發(fā)生加成反應(yīng)。,●教材點撥 1．石蠟油產(chǎn)物的驗證——乙烯,乙烯,溫馨提示：①試管中碎瓷片的作用是作催化劑。 ②高錳酸鉀溶液中常加入少量稀硫酸，以增強其氧化性。 ③酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液的量不宜太多，濃度也不宜太大，否則溶液褪色現(xiàn)象不明顯。,2．乙烯的分子結(jié)構(gòu),,乙烯分子內(nèi)含有一個碳碳雙鍵，是一種不飽和烴。,溫馨提示：①與乙烷相比乙烯中少了兩個H，這樣兩個碳原子就各拿出兩個電子放在中間共用，在兩個碳原子之間就形成了雙鍵。 ②乙烯分子中兩個碳原子和四個氫原子在同一個平面上，碳碳雙鍵不能以C原子之間的連線為軸旋轉(zhuǎn)，各鍵之間夾角均為120°。,②與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)： 實驗操作：將乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中。 實驗現(xiàn)象：酸性高錳酸鉀溶液褪色。 反應(yīng)實質(zhì)：酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能把乙烯氧化為CO2。 特別注意：該實驗可用來鑒別烷烴和乙烯，但不能用于除去烷烴中的乙烯(因為生成二氧化碳)。,(2)加成反應(yīng) ①實驗探究 實驗操作：將過量乙烯通入盛有溴水的試管中，觀察現(xiàn)象；在反應(yīng)后的溶液中滴入硝酸酸化的硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：溴水褪色，溶液分層(生成的二溴乙烷不溶于水)；加入硝酸銀溶液后無現(xiàn)象(沒有生成HBr，說明沒有發(fā)生取代反應(yīng))。 化學方程式：,,乙烯與酸性高錳酸鉀溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的比較,5.加成反應(yīng) (1)定義：有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。 (2)特點：有機反應(yīng)類型。反應(yīng)過程中原子“有上無下”，類似無機反應(yīng)中的化合反應(yīng)。,取代反應(yīng)與加成反應(yīng)的比較,6.乙烯的用途 乙烯是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，植物在生命周期的許多階段，如發(fā)芽、成長、開花、果熟、衰老、凋謝等，都會產(chǎn)生乙烯。因此，可以用乙烯作為水果的催熟劑，以使生果實盡快成熟。,(2015·廣東省肇慶四中高二月考)(雙選)甲烷、乙烯屬于不同類型的有機化合物，但它們之間也有共性。下列關(guān)于它們之間共同特點的說法正確的有( ) A．都由C和H兩種元素組成 B．都能使酸性KMnO4溶液褪色 C．都能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng) D．在氧氣中完全燃燒后都生成CO2和H2O,●典例透析,【解析】 A．甲烷和乙烯都由C和H兩種元素組成，A正確；B.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，甲烷不能，B錯誤；C.甲烷不能發(fā)生加成反應(yīng)，C錯誤；D.在氧氣中完全燃燒后都生成CO2和H2O，D正確，答案選AD。 【答案】 AD,下面是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生C2H4并檢驗C2H4性質(zhì)的實驗，完成下列各問題。 (1)B中溶液褪色，是因為乙烯被____________________。 (2)C中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式____________________。 (3)在D處點燃時必須進行的操作是________。,,,(2015·廣東省湛江師大附中高二期中)(雙選)甲烷和乙烯是兩種重要的有機物，關(guān)于它們的說法正確的是( ) A．乙烯是重要的化工原料 B．甲烷和乙烯互為同系物 C．甲烷和乙烯可以用溴水加以鑒別 D．甲烷的二氯取代物有兩種同分異構(gòu)體,【解析】 在工業(yè)上乙烯是重要的化工原料，A對；甲烷屬于烷烴，乙烯屬于烯烴，甲烷和乙烯不是同系物，B錯；甲烷不能使溴水褪色，乙烯可以，C對；甲烷的二氯取代物沒有同分異構(gòu)體，D錯。 【答案】 AC,(2015·經(jīng)典習題選萃)乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。請回答： (1)乙烯的結(jié)構(gòu)式是________。 (2)若將乙烯氣體通入溴的四氯化碳溶液中，反應(yīng)的化學方程式為_____________________________。 (3)可以用來除去乙烷中混有的乙烯的試劑是__________。(填序號) ①水 ②氫氣 ③溴水 ④酸性高錳酸鉀溶液,,(4)在一定條件下，乙烯能與水反應(yīng)生成有機物A。A的結(jié)構(gòu)簡式是________，其反應(yīng)類型是________反應(yīng)(填“取代”或“加成”)。 (5)下列化學反應(yīng)原理相同的是________(填序號)。 ①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色 ②SO2使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色 ③SO2使品紅溶液和滴有酚酞的NaOH溶液褪色,(5)①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色，分別發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)，故原理不同；②SO2使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，都是由于SO2具有還原性；③SO2使品紅溶液和滴有酚酞的NaOH溶液褪色，分別表現(xiàn)SO2的漂白性和酸性氧化物的性質(zhì)，故原理不同。,●教材點撥 1．不飽和烴：碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)少于飽和烴里的氫原子數(shù)的碳氫化合物屬于不飽和烴。 2．烯烴：分子中含有碳碳雙鍵的烴叫做烯烴。乙烯是最簡單的烯烴。 3．飽和烴與不飽和烴的結(jié)構(gòu)特點 (1)飽和烴的結(jié)構(gòu)特點 碳原子之間以單鍵結(jié)合，碳原子的其余價鍵與氫原子結(jié)合。烷烴屬于飽和烴。,不飽和烴,(2)不飽和烴的結(jié)構(gòu)特點 烴分子里碳原子間存在碳碳雙鍵或其他不飽和鍵，如碳碳三鍵等。碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)少于相應(yīng)飽和烴里的氫原子數(shù)。,(4)碳的質(zhì)量分數(shù)相同的有機物(最簡式可以相同，也可以不同)，只要總質(zhì)量一定，以任意比混合，完全燃燒后生成的CO2的量總是一個定值。 (5)不同的有機物完全燃燒時，若生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比相同，則它們分子中C原子與H原子的個數(shù)比也相同。,(6)含碳量的高低與燃燒現(xiàn)象的關(guān)系：含碳量越高，燃燒現(xiàn)象越明顯，表現(xiàn)為火焰越明亮，黑煙越濃，如C2H2、C6H6(92.3%)、C7H8(91.3%)燃燒時火焰明亮，伴有大量濃煙；而含碳量越低，燃燒現(xiàn)象越不明顯，往往火焰不明亮，無黑煙，如CH4(75%)燃燒時火焰不明亮；對于C2H4及其他單烯烴(均為85.7%)，燃燒時火焰較明亮，并伴有少量黑煙。,(2015·浙江省臺州市書生中學高一月考)現(xiàn)有CH4、C2H4、C6H6三種有機物： (1)等質(zhì)量的三種氣體完全燃燒時生成水最多的是________； (2)同狀況、同體積的三種氣體完全燃燒時耗去O2的量最多的是________。 (3)在150℃ 1.01×105 Pa下時，有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點燃，相同條件下測得反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化，這兩種氣體是________。,●典例透析,,,【解析】 (1)等質(zhì)量的三種烴，完全燃燒生成水最多的是含氫量最高的烴，根據(jù)C與H原子的個數(shù)比，甲烷的含氫量最高，所以甲烷燃燒生成的水最多；(2)同狀況、同體積時，三種烴完全燃燒耗氧量的多少依據(jù)x＋y/4的大小，x、y分別是C、H原子個數(shù)，所以耗氧量最大的是苯；(3)150 ℃ 1.01×105 Pa下時，有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點燃，若反應(yīng)前后氣體體積不變，則應(yīng)滿足1＋x＋y/4＝x＋y/2，x、y分別是C、H原子個數(shù)，所以y＝4，則滿足題意的是甲烷和乙烯。 【答案】 (1)CH4 (2)C6H6 (3)CH4和C2H4,(2015·浙江省瑞安中學高二期中)由0.1 mol兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體，完全燃燒得0.16 mol CO2和3.6 g H2O，下列說法正確的是( ) A．混合氣體中一定含有甲烷 B．混合氣體中一定是甲烷和乙烯 C．混合氣體中一定有乙烷 D．混合氣體中一定有乙炔,,【解析】 3.6 g水的物質(zhì)的量為0.2 mol,0.1 mol混合烴完全燃燒生成0.16 mol CO2和0.2 mol H2O，根據(jù)元素守恒，則混合烴的平均分子式為C1.6H4，烴中C原子數(shù)小于1.6的只有甲烷，則一定含有甲烷。CH4分子中含4個氫原子，故另一種分子中一定含4個氫原子，且其碳原子數(shù)大于1.6，故可能是C2H4或C3H4，一定沒有C2H6或C2H2，二者的H原子不等于4，A.由上述分析可知，混和氣體中一定有甲烷，故A正確；B.由上述分析可知，混和氣體中一定有甲烷，可能含有C2H4或C3H4，故B錯誤；C.由上述分析可知，混和氣體中一定沒有C2H6或C2H2，故C錯誤；D.由上述分析可知，混和氣體中一定沒有C2H6或C2H2，故D錯誤。故選A。 【答案】 A,1．下列關(guān)于乙烯的說法中，不正確的是( ) A．不溶于水 B．無色氣體，比空氣略輕 C．乙烯的產(chǎn)量標志著一個國家的石油化工水平 D．與溴水發(fā)生取代反應(yīng)而使溴水褪色 【答案】 D,2．(2015·浙江省嚴州中學高一4月階段性測試)由乙烯推測丙烯與溴水反應(yīng)時，對反應(yīng)產(chǎn)物的敘述正確的是( ) A．CH2Br—CH2—CH2Br B．CH3—CHBr—CH3 C．CH3—CH2—CHBr2 D．CH3—CHBr—CH2Br 【解析】 丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH3—CH===CH2，與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，碳碳雙鍵斷裂，碳碳雙鍵的C原子各連接1個H原子，所以生成的產(chǎn)物為CH3—CHBr—CH2Br，故D項正確。 【答案】 D,3．(2015·江蘇省啟東中學高一下學期月考)120℃時，2體積某烴和8體積O2混合，完全燃燒后恢復(fù)到原來的溫度和壓強，體積不變，該分子式中所含的碳原子數(shù)不可能是( ) A．1 B．2 C．3 D．4,【解析】 120℃時，2體積某烴和8體積O2混合，完全燃燒后恢復(fù)到原來的溫度和壓強，體積不變，則根據(jù)燃燒通式CnHm＋(n＋m/4)O2＝nCO2＋m/2H2O可知n＋(n＋m/4)＝n＋m/2，解得m＝4，所以該烴的分子式可以是CH4、C2H4、C3H4。如果是C4H4，則2體積該烴完全燃燒需要10體積氧氣，這與事實矛盾，答案選D。 【答案】 D,4．(2015·浙江省杭州地區(qū)重點中學高一期中)乙烯是重要的有機化工原料。 (1)實驗室中，乙烯可由乙醇脫水制得。工業(yè)上，乙烯的獲取主要來自于石油的________。 (2)將乙烯通入溴水中，可以觀察到溴水褪色，請寫出反應(yīng)的化學方程式并注明反應(yīng)類型：____________________，反應(yīng)類型為________。 (3)下列物質(zhì)與乙烯催化加氫得到的產(chǎn)物互為同系物的是________(選填編號)。 a．C2H6 B．C3H6 c．C3H8 D．C4H8,(4)水果保鮮時常使用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻上，其原因是____________________________。 【解析】 (1)石油的裂解可得到乙烯等化工原料。 (2)乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成1、2－二溴乙烷，化學方程式為：CH2===CH2＋Br2→CH2BrCH2Br。 (3)乙烯催化加氫得到的產(chǎn)物為乙烷，c項中C3H8為丙烷，與乙烷互為同系物，C2H6為乙烷，C3H6與C4H8不屬于烷烴，故答案為c。 (4)因為乙烯為果實催熟劑，乙烯能被高錳酸鉀溶液氧化，所以高錳酸鉀溶液可以吸收乙烯，起到水果保鮮的作用。,【答案】 (1)裂解 (2)CH2===CH2＋Br2→CH2BrCH2Br 加成反應(yīng) (3)c (4)乙烯為果實催熟劑，高錳酸鉀溶液可以吸收乙烯，起到水果保鮮的作用,5．(2015·浙江省臺州市書生中學高一月考)某混合氣體由一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成，在同溫同壓下，混合氣體對氫氣的相對密度為13，在標準狀況下，將44.8 L混合氣體通入足量溴水，溴水質(zhì)量增重28.0 g，通過計算回答： (1)混合氣體中氣態(tài)烷烴的化學式。 (2)混合氣體中兩種氣體的物質(zhì)的量之比。,【解析】 (1)根據(jù)題意可知，該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是氫氣的13倍，為26，烯烴中相對分子質(zhì)量最小的是乙烯，其相對分子質(zhì)量為28，大于26，所以烷烴的相對分子質(zhì)量小于26，只能是甲烷，則該混合氣體中含有甲烷，化學式為CH4；,(2)標準狀況下44.8 L氣體的物質(zhì)的量是2 mol，與足量溴水反應(yīng)，溴水增重28.0 g，說明烯烴的質(zhì)量是28.0 g，設(shè)烯烴的分子式是CnH2n，物質(zhì)的量是28 g/14n g/mol＝2/n mol，則甲烷的物質(zhì)的量是(2－2/n)mol，所以16(2－2/n)/2＋14n×2/n/2＝26，解得n＝4，所以該烯烴為丁烯，物質(zhì)的量是0.5 mol，甲烷的物質(zhì)的量是1.5 mol，則甲烷與丁烯的物質(zhì)的量之比是1.5∶0.5＝3∶1。 【答案】 (1)CH4 (2)3∶1,求烴的分子式的方法 (1)直接求算法。 直接求算出1 mol氣體中各元素原子的物質(zhì)的量，即可推出分子式。如果給出一定條件下的氣體密度(或相對密度)及各元素的質(zhì)量比，求其分子式的步驟為：密度(或相對密度)―→摩爾質(zhì)量―→1 mol氣體中各元素原子的物質(zhì)的量―→分子式。,(4)化學方程式法。 利用燃燒反應(yīng)的化學方程式，要抓住以下幾點：氣體體積變化、氣體壓強變化、氣體密度變化、混合物平均相對分子質(zhì)量等，同時可結(jié)合適當?shù)姆椒?，如平均值法、十字交叉法、討論等技巧，迅速求出分子式?①兩混合烴，若其平均相對分子質(zhì)量小于或等于26，則該烴中必含甲烷。 ②兩氣態(tài)混合烴，充分燃燒后，若生成CO2的體積小于2倍原混合烴的體積，則原混合烴中必含CH4；若生成水的物質(zhì)的量小于2倍原混合烴的物質(zhì)的量，則必含C2H2。,③氣態(tài)混合烴與足量的氧氣充分燃燒后，若總體積保持不變(溫度在100℃以上)，則原混合烴中的氫原子平均數(shù)為4；若體積增大，氫原子平均數(shù)大于4；若體積減小，氫原子平均數(shù)小于4，即必含C2H2。 ④當為混合烴時，一般是設(shè)平均分子式，結(jié)合反應(yīng)式和體積求出平均組成，利用平均值的含義確定各種可能混合烴的分子式。有時也可利用平均相對分子質(zhì)量來確定可能的組成，采用十字交叉法計算較為便捷。,⑤當條件不足時，⑤當條件不足時，可利用已知條件列方程，進而解不定方程，結(jié)合烴CxHy中的x，y為正整數(shù)，烴的三態(tài)與碳原子數(shù)的相關(guān)規(guī)律(特別是烴為氣態(tài)時，x≤4)及烴的通式和性質(zhì)，運用討論法，可快捷地確定氣態(tài)烴的分子式。,人有了知識，就會具備各種分析能力， 明辨是非的能力。 所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀， 古人說“書中自有黃金屋。 ”通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識， 培養(yǎng)邏輯思維能力； 通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平， 培養(yǎng)文學情趣； 通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。 有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操， 給我們巨大的精神力量， 鼓舞我們前進。,70,