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课件网) 乙烯密码——— 月球基地的危机与契机 任务一 识别危机:隐形破坏者———乙烯分子档案 危机袭来———2050年,我国月球基地生态系统已成功培育大量蔬果,但一段时间后发现部分作物早熟、早衰明显,且橡胶密封件腐蚀严重,生态系统岌岌可危。 经专项小组初步检测:乙烯浓度超标 C2H4 (一种天然植物激素,可用于催熟果实) 乙烯基本档案(物理性质) 分子式:C2H4 色态:无色气体 密度:比空气略小 水溶性:难溶于水 1.你能根据碳原子的成键特点和乙烷的结构推测乙烯的结构吗 请前后四人小组用分子结构模型进行搭建。 结构特点 情报组:乙烯基本情报分析 气味:稍有气味 2.从元素组成、化学键、立体结构角度说一说乙烯与乙烷有哪些异、同点呢? -2H 情报1:与乙烷类似———含碳氢单键,仅含C、H元素,属于烃类。 情报2:与乙烷不同———含碳碳双键,键能如下(键能越大,化学键越稳定) 3.请你根据获取的情报,提出有关去除乙烯的想法或方案。 碳碳双键:615 kJ/mol(指1mol碳碳双键完全断裂所需要的能量;碳碳双键可仅断裂一根键形成碳碳单键。) 碳碳单键:348 kJ/mol 情报组:乙烯基本情报分析 情报3:生活中,为避免长途运输过程中蔬果早熟腐烂,常采用放置酸性高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土。 实验1:乙烯燃烧 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O 点燃 甲烷 乙烯 实验现象:火焰明亮且伴有黑烟 由于乙烯C质量分数大,燃烧不完全,产生较浓黑烟 任务二 攻克危机:解密双键———消除乙烯的化学战术 实验组:解密乙烯的双键之谜 溴的四氯化碳溶液 乙烯利溶液 NaOH固体 安全瓶 酸性高锰酸钾溶液 乙烯利溶液 NaOH固体 安全瓶 乙烯利与NaOH反应制备乙烯: 实验2:将乙烯分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中 1.乙烷不能使酸性高锰酸钾褪色,乙烯可以。请你从结构角度推测为什么。 2.将乙烯与酸性高锰酸钾反应生成的气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊。请你从化合价的角度分析,乙烯与酸性高锰酸钾反应的反应类型。 实验组:解密乙烯的双键之谜 由于碳碳双键的存在,乙烯可以与酸性高锰酸钾发生氧化反应。 解密1:乙烯使酸性高锰酸钾褪色 3.乙烷与溴发生取代反应,乙烯与溴是否也发生取代反应?让我们一起设计实验展开探究。 CH2=CH2 + Br2 CH2 = CHBr + HBr 实验组:解密乙烯的双键之谜 解密2:乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 ①乙烷与溴发生一溴取代,可以得到什么产物? ②假设乙烯与溴也发生取代反应,则在产物中可以检测到什么物质? ③如何检验HBr? H+:若pH明显减小,则为取代反应 Br-:加稀硝酸酸化的硝酸银,产生淡黄色沉淀,则为取代反应 实验组:解密乙烯的双键之谜 解密2:乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 40%乙烯利 40%乙烯利 Br2/CCl4 NaOH H2O pH传感器 数据采集器 CCl4 名称 Br2 HBr 常压下沸点/℃ 58.8 -86.9 溶解性 水 难溶 易溶 CCl4 易溶 难溶 ④该装置是否合理?若不合理,如何改进? 实验现象:pH值从7.30变化到7.50(正常波动范围) 实验结论:不是取代反应 1,2-二溴乙烷 Br H H C H C H Br + Br—Br C C H H H H 实验组:解密乙烯的双键之谜 4.请你从化学键的断裂和生成角度描述乙烯与溴(Br-Br)反应的过程。 加成反应:不饱和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。 5.在一定条件(如催化剂、加热)下,乙烯分别与H2O(H-OH)、与HCl也能发生加成反应,书写有关反应的化学方程式。 “打开一键,加上就行” 解密2:乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 实验组:解密乙烯的双键之谜 碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质 氧化反应 加成反应 任务三 危机转契机:加聚重生———乙烯全新赋能 聚乙烯 3D打印:2022年国际空 ... ...