乙烯出生在石油裂化炉,这个裂化炉好像《西游记》里太上老君的炼丹炉,乙烯就像是从炼丹炉里逃出来的孙悟空,有七十二般变化,神通广大。生性活泼的乙烯,遇到其他化合物,很容易“摇身一变”变成了新的“化身”……。而且它有许多神奇的功效,我们先来做下面的小实验吧! |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
动一动 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
收集两瓶乙烯气体,用毛玻片盖好,另一集气瓶也用毛玻片盖上(瓶中是空气),三个瓶子分别标上1,2,3号。
1号瓶:放入几个青枇杷或青葡萄; 2号瓶:放入一些,铺于瓶底,同时也放入几个青枇杷或青葡萄; 3号瓶:放入几个青枇杷或青葡萄。 经过2~3小时,观察三个瓶中水果的颜色有何变化。 我们可以发现, 2,3号瓶中仍然是青枇杷或青葡萄,而1号瓶中的枇杷变黄了(如果是葡萄则变成了紫葡萄)。 从这个实验,我们可以总结出,乙烯对水果有催熟作用。这就是类似于苹果园发生的故事:苹果在成熟过程中会产生微量乙烯,乙烯积累到一定程度,苹果就成熟了,同时又释放出乙烯。乙烯就如信使一般,告诉所有的青苹果“该变成红苹果啦”! 为什么上面实验中放有的2号瓶的水果依然是青色的呢?是不是乙烯与发生了什么反应呢?请同学们读完本节后回答这个问题。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【学一学】 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
上面我们提到乙烯与是否发生了化学反应,你还记得甲烷通入溶液的现象吗?甲烷不与溶液发生反应,那么,乙烯能与发生反应吗?这要从乙烯的结构说起。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
知识点击 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫烯烃。(单烯烃)乙烯是最简单的烯烃,想想为什么没有甲烯。C=C双键称为不饱和键,含有不饱和键的碳原子称为不饱和碳原子。 乙烷和乙烯的结构有什么不同呢? 乙烷的球棍模型 乙烯的球棍模型 从结构模型可以看出,乙烯分子中含有碳碳双键(),与只含碳碳单键的烷烃相比,双键的存在会对乙烯的化学性质产生什么影响呢? 双键中的一个键与单键相比哪个更容易断裂,为什么? 仔细观察下列表格: 比较项目 乙烷 乙烯 思考 电子式 结构式 分子构型 空间结构 平面结构 原因? 键角 109028' 1200 碳碳键的键长 1.54×10-10m 1.33×10-10m 双键的键长是单键的一半么? 碳碳键的键能 348kJ·mol-1 615kJ·mol-1 双键的键能是单键的两倍么? 通过上表给出的数据,你能得出什么结论? 总结:乙烯的结构特点: (1)数据对比:双键的键能不是单键的两倍,而是比2倍略少;双键的键长也不是单键的一半,而是比一半长。 (2)推理:说明C=C双键并不是两个C—C单键的加和。 (3)结论:C=C双键中有一个键不牢固,只需较少能量就可使双键中的一个键断裂。 强调:双键中的一个键不稳定,易断裂,不要笼统地理解为双键不稳定,易断裂。乙烯不同于乙烷的结构决定了乙烯有不同于烷的化学性质,主要发生在那个易断裂的键上。 在化工生产上,工程师们不知道有多喜欢这个不牢固的,易断裂的化学键,因为正由于有这个键,乙烯可制造出一系列的化工产品。工业上所用的乙烯主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所产生的气体里分离出来的,那么实验室呢? 乙烯的实验室制法 仔细观看下面的视频并思考: A.酒精和浓硫酸的用量配比是多少?如何混合?为什么浓硫酸用量多? B.观察实验装置并与制氯气的装置对照有什么不同? C.烧瓶中为什么要加几块碎瓷片,为什么要使用温度计,水银球插在什么位置? 说明:点击上面蓝色的文字可观看链接的文件 反应原理
乙烯的性质 乙烯的物理性质:乙烯通常是 色的 体,密度比空气 , 溶于水, 溶于有机溶剂。 氧化反应 仔细观看下面的视频并填空。先关闭音箱,仔细观察现象,描述你所看到现象并得出结论;再开启音箱,伴随配音讲解观看。 说明:点击上面蓝色的文字可观看链接的文件 通过上面的视频,你得出什么结论了? 1、描述乙烯燃烧的现象,并写出化学反应方程式。 现象:____________________________________________________________________ 化学方程式:______________________________ 参考答案:火焰明亮且伴有黑烟,(你知道黑烟是什么吗?)同时放出大量热。分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上,可以发现干燥的小烧杯内有无色液体生成,沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。 + + 2、请写下乙烯通入高锰酸钾溶液的现象:_______________________________________ 参考答案:乙烯使高锰酸钾溶液褪色。 还记得甲烷通入高锰酸钾溶液中的现象吗?它们为什么有这样的不同?此反应能用来鉴别甲烷和乙烯吗? 加成反应 仔细观看下面的视频,先关闭音箱,仔细观察现象,描述你所看到现象并得出结论;再开启音箱,伴随配音讲解观看。 说明:点击上面蓝色的文字可观看链接的文件 描述现象,并写出化学反应方程式。 现象:____________________________________________________________________ 化学方程式:______________________________ 参考答案:乙烯使溴水褪色。 反应原理
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
知识点击 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
乙烯中的C=C双键中有一个键不牢固,只需较少能量就可使双键中的一个键断裂。当双键(或叁键)断裂,双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。 你能写出乙烯与其他一些物质发生加成反应的化学方程式吗? 乙烯与氢气反应:__________________________________________________________; 乙烯与氯化氢反应:________________________________________________________; 乙烯与水反应:_____________________________________________________________。 聚合反应 同学们知道吗?在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下,乙烯的碳碳双键中的一个键可以断裂,分子间通过碳原子的相互结合能形成很长的碳链,生成聚乙烯:
即 =+=+=+……-------…… 这个反应可以表示成: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
知识点击 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
聚乙烯的分子很大,相对分子质量可达几万到几十万,这种相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物,简称高分子或高聚物。由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。在聚合反应中,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,这样的聚合反应同时也是加成反应,所以这种聚合反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。乙烯聚合成聚乙烯的反应就属于加聚反应。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【练一练】 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.下列反应不能体现乙烯的不饱和性的是 A.= + B.= + + C.= + → —
2.下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中,不正确的是 A.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能 B.乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃 C.乙烯分子中的C=C双键和乙烷分子中的C—C单键相比较,双键的键能大,键长长 D.乙烯分子中的所有原子处于同一平面上,乙烷分子则为立体结构,原子不在同一平面上 3.下列物质不能用加成反应得到的是 A. B. C. D. 4.下列分子中,所有原子均在同一平面的是( ) A. B. C. D.新戊烷 5.衡量一个国家石油化工水平的标志是( ) A.石油的产量 B.天然气的产量 C.乙烯的产量 D.甲烷的产量 6.下列关于制乙烯的叙述不正确的是( )。 A.温度计要插入液面以下 B.为便于控制温度,要用水浴加热 C.加热后,反应混和物的颜色逐渐变黑 D.生成的气体有刺激性气味,可用NaOH洗涤除去 参考答案: 1.B 2.C 3.A 4.讲解: A、B、D中的碳原子与其他原子以四面体的结构成键,不可能在同一平面上,答案为C。 5.讲解:在石油化工生产中,裂解气的主要成分是乙烯,故答案为C。 6.讲解:制乙烯需迅速升温至170℃,以防温度较低时生成乙醚,故用水浴加热是达不到目的的,答案为B. 这节课我们学到的知识太多了,你都明白了吗? 现在你也同意乙烯是化学王国里的“孙悟空”这个比喻了吧! ……生性活泼的乙烯,遇到其他化合物,很容易“摇身一变”变成了新的“化身”。它与水结合,就会变成酒精;如果先同硫酸结合,再同水反应,也能够变成酒精。工厂里如果用乙烯制造酒精,能节约大量的粮食。如果许多个乙烯分子手拉手地连接在一起,只要有一定的压力和一些催化剂,就会聚合起来变成塑料。我们日常生活中使用的食品袋塑料管,不怕酸碱的腐蚀,又能任意弯曲,比用金属管要方便得多。 聚乙烯是个大分子,在单个聚乙烯分子里,有一、二千多个碳原子。这个分子像是一条又长又窄的长线。聚乙烯液体经过喷丝头喷出,并且冷却,就成了聚乙烯纤维。乙烯和丙烯共同聚合,可以生成一种具有橡胶性质的聚合物,叫做乙丙橡胶。乙烯得到银的“帮助”,能在空气中氧化成环氧乙烷,接着与水反应,就变成乙二醇,它是制造“的确良”的原料,它也可以用来制造防冻剂。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||