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1、第二节来自石油和煤的两种基本化工原料第1课时乙烯 乙烯产品 从煤和石油中不仅可以得到多种常用燃料 而且可以从中获得大量的基本化工原料 其中 从石油中获得乙烯 已成为生产乙烯的主要途径 从石油或煤焦油中还可以获得苯等其他有机化工原料 一 石油的成份 主要含碳 氢两元素 是由各种烷烃 环烷烃和芳香烃所组成的混合物 大部分是液态烃 同时溶有少量的气态烃 固态烃 无固定的沸点 石油 乙烯 苯 煤 苯 二 乙烯 1 乙烯的来源及其在石油化工中的地位 来源 石油及石油产品的分解 国家石油化工的发展水平 乙烯的年产量 从煤和石油中不仅可以得到多种常用燃料 而且还可以从中获得大量的基本化工原料 其中就有乙烯和
2、苯 乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平 我国的乙烯还有很大的缺口 目前还得需要进口呢 科学探究石蜡油分解实验 1 石蜡油 17个C以上的烷烃混合物 2 碎瓷片 催化剂 调节温度 3 加热后将生成气体通入酸性高锰酸钾溶液中 4 生成的气体通入溴的四氯化碳溶液 紫红色变浅 最后褪为无色 褪为无色 石蜡油的分解产物中含有与烷烃性质不同的烃 CH2 CH2 结构式 结构简式 2 乙烯分子的结构 分子式 C2H4 与只含碳碳单键的烷烃相比 乙烯分子中碳碳双键的存在 使乙烯表现出与烷烃不同的化学性质 乙烯的空间结构 平面结构 其中一根键容易断 所以乙烯化学性质 官能团 决定化合物化学特性的原子或
3、原子团 空间构型 6个原子共平面 键角120 平面型分子 3 乙烯的物理性质 无色稍有气味的气体比空气轻难溶于水 M 28g mol 实验室用什么方法收集乙烯 乙烯的氧化反应 乙烯的化学性质 氧化反应 燃烧 火焰明亮并伴有黑烟 由于碳碳双键官能团的存在 乙烯化学性质比较活泼 思考 为何火焰颜色会明亮 并伴有黑烟 产生黑烟是因为含碳量高 燃烧不充分 火焰明亮是碳微粒受灼热而发光 书写乙烯时一般写结构简式 3 与酸性KMnO4的作用 现象 紫色褪去 CH2 CH2 KMnO4 H2SO4 CO2 MnSO4 K2SO4 H2O 注 可以用酸性高锰酸钾来鉴别甲烷和乙烯 但不能用来除去甲烷中的乙烯 乙
4、烯的加成反应 乙烯能使溴水褪色 发生了加成反应 那么它们是如何加成的呢 2 加成反应 乙烯能使溴水褪色 说明乙烯与溴发生了反应 双键断其一 溴加在两个不饱和碳上 CH2 CH2 Br2CH2BrCH2Br 加成反应 有机物分子中不饱和键 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 1 2 二溴乙烷 黄色 或橙色 褪去 1 在一定条件下 写出下列反应 CH2 CH2 H2 CH2 CH2 Cl2 CH2 CH2 HCl CH2 CH2 H2O 加成反应 有机物分子里不饱和的碳原子 双键或三键 与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应 加成反应 例 加卤素 X2 溴
5、水褪色 1 加H2 3 加卤化氢 HX 4 加水 CH2 CH2 H2OCH3 CH2OH 催化剂 高温高压 乙醇 5 加HClO 催化剂 催化剂 一定条件 取代反应与加成反应的比较 取而代之 有进有出 加之而成 有进无出 烷烃的特征反应 不饱和烃的特征反应 C H断裂 C C断裂 一种产物产物较纯净 两种产物 产物复杂 为混合物 1 实验室制取氯乙烷 是采取CH3 CH3与Cl2取代反应好 还是采用CH2 CH2与HCl加成反应好 2 CH4中混有C2H4 欲除去C2H4得到CH4 最好依次通过哪一组试剂 A 澄清石灰水 浓硫酸B KMnO4酸性溶液 浓硫酸C Br2水 浓硫酸D 浓硫酸 K
6、MnO4酸性溶液 C 3 下列物质不可能是乙烯加成产物的是 A CH3CH3B CH3CHCl2C CH3CH2OHD CH3CH2Br B 加成好 产物单一 3 加聚反应 问 乙烯分子之间可否发生加成反应呢 nCH2 CH2 CH2 CH2 n 催化剂 聚乙烯 由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子 这样的反应是加成反应同时又是聚合反应 简称加聚反应 说明 1 聚乙烯是高分子有机物 无固定的分子式 无固定熔沸点 2 聚乙烯等白色塑料废弃物 微生物不能降解 是白色污染物 乙烯聚合过程 氯乙烯聚合 单体链节聚合度 聚合反应 分子量小的化合物分子 单体 互相结合成分
7、子量大的化合物 高分子化合物 加聚反应 加成与聚合反应 加聚反应的实质是 不饱和键的断裂和相互加成 根本原因是含有不饱和的C C双键 分别写出下列烯烃发生加聚反应的化学方程式 A CH2 CHCH2CH3 如果把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里 系紧袋口 这样一段时间后青桔子就可以变黄 成熟 这是谁的功劳 乙烯 5 乙烯的用途 1 衡量一个国家石油工业发展水平的标志 2 有机化工原料 3 植物生长调节剂 催熟剂 H2O Br2 HCl Ni H2 CH2 CH2 氧化 加成 聚合 使酸性高锰酸钾溶液褪色 2CO2 2H2O 催化剂 加温 加压 CH3 CH3 CH2Br CH2Br CH3 C
8、H2Cl CH3 CH2OH CH2 CH2 n 总结乙烯的化学性质 三 乙烯的实验室制取 实验室常用乙醇来制取乙烯 1 原理 2 装置类型 注意事项 1 浓硫酸 催化剂 脱水剂 浓硫酸与乙醇的体积比为3 1 2 对反应温度的要求 170 以下及170 以上不能有效脱水 故必须迅速将温度升致170 并保持恒温 140 时分子间脱水生成乙醚和水170 以上浓硫酸使乙醇脱水炭化 3 气体收集 排水集气法 练习 3 碎瓷片的作用是什么 4 温度计水银球的位置如何 反应为什么要迅速升高温度 5 浓H2SO4有何作用 为什么要过量 6 反应液为什么会变黑 1 收集的乙烯中主要有哪些杂质 2 如何证明制得
9、的气体中含有SO2 实验室制乙烯中 工业制法 工业上所用的乙烯 主要是从石油炼制厂和石油化工厂所产生的气体中分离出来的 四 烯烃 1 定义 分子中含有C C双键的烃叫做烯烃 把分子中含有一个C C双键的烃叫做单烯烃 3 烯烃的性质 与烷烃物理性质的变化规律相似 2 通式 CnH2n A 氧化反应 a 点燃燃烧 明亮的火焰 少量的黑烟 b 使酸性KMnO4溶液褪色 B 加成反应 与H2 X2 HX H2O等 请写出CH3CH CH2分别与H2 Br2 HCl H2O发生加成反应的化学方程式 C 加聚反应 化学性质 2 甲基 2 丁烯 命名规则 1 主链的选择 烷烃中选最长碳链作主链 烯烃中选含有
10、碳碳双键最长碳链作主链 五 烯烃的命名 六 烯烃的同分异构体及其书写 以C4H8为例写出其同分异构体 2 戊烯 1 丁烯 3 甲基 2 戊烯 2 主链的编号 烯烃主链编号从靠近碳碳双键端开始编号 全部是单键 CnH2n n 2 CnH2n 2 n 1 不饱和 饱和 含一个C C 取代反应 加成反应 易被KMnO4氧化 不被KMnO4氧化 烯烃与烷烃的比较 学会区分饱和烃与不饱和烃 乙烯是一种不饱和烃 不饱和烃 碳原子所结合的氢原子数少于相同碳原子数的饱和链烃里的氢原子数的碳氢化合物 乙烯比乙烷少两个氢 单烯烃同系物的通式 CnH2n 1 来源 地位 制法2 物理性质3 结构4 化学性质5 用途
11、 氧化反应 加成反应 加聚反应 CH2 CH2 H2CH2 CH2 Cl2CH2 CH2 HClCH2 CH2 H2O 1 写出一定条件下 乙烯与下列物质加成的方程式 2 CH4中混有C2H4 欲除去C2H4得到纯净的CH4 最好依次通过哪一组试剂 A 澄清石灰水 浓硫酸B KMnO4酸性溶液 浓硫酸C 溴水 浓硫酸D 浓硫酸 KMnO4酸性溶液3 既可以使溴水褪色 又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体是 A COB CO2C C2H4D C2H6 C C 4 乙烯发生的下列反应中 不属于加成反应的是 A 与氢气反应生成乙烷B 与水反应生成乙醇C 与溴水反应使溴水褪色D 与氧气反应生成二氧化碳和
12、水 D 5 工业上的乙烯主要来源于 它是一种色 味的气体 溶于水 实验室制取乙烯时用法收集 6 可以用来鉴别甲烷和乙烯 还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是 A 将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶B 将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶C 将混合气体通过盛有水的洗气瓶D 将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶7 将19g乙烯和甲烷的混合气体通入足量的 溴水后 溴水增重7g 则混合气体中乙烯的体积分数是A 75 B 50 C 30 D 25 B D 8 实验室可通过加热酒精和浓硫酸的混合物制乙烯 其副反应常伴有SO2产生 SO2也能使溴水或KMnO4 H 溶液褪色 请回答 SO2 C2H4使溴水褪色的化
13、学方程式 如何检验C2H4中混入SO2 如何除去 检验SO2除尽的方法是什么 9 关于乙烯分子结构的说法中 错误的是 A 乙烯分子里含有C C双键 B 乙烯分子里所有的原子共平面 C 乙烯分子中C C双键的键长和乙烷分子中C C单键的键长相等 D 乙烯分子里各共价键之间的夹角为120 C 10 能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是 A 溴水B 酸性高锰酸钾溶液C 苛性钠溶D 四氯化碳溶液 AB 11 乙烯发生的下列反应中 不属于加成反应的是 A 与氢气反应生成乙烷B 与水反应生成乙醇C 与溴水反应使之褪色D 与氧气反应生成二氧化碳和水 D 13 制取一氯乙烷最好采用的方法是 A 乙烷和氯气反应B 乙烯和氯气反应C 乙烯和氯化氢反应D 乙烷和氯化氢反应 12 下列分子的所有原子在同一平面的是 CO2 P4 CH4 C2H4 AD C 14 1molCH2 CH2与氯气完全加成后再与氯气取代 整个过程最多需Cl2的物质的量为 A 1molB 4molC 5molD 6mol C 15 下列反应不能体现乙烯的不饱和性的是 16 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 乙烷和丙烷 甲烷和乙烯 乙烯和丙烷
