高中化学 3.1《脂肪烃》课件2 苏教版选修5.ppt

专题3常见的烃 第一单元脂肪烃 水果中的胡萝卜素 二十七烷 二十九烷 十一烷和十三烷 c10h16 自然界中存在的脂肪烃 烃的分类 烃 hydrocarbon 脂肪烃 饱和烃 碳 氢 不含苯环 含苯环 不含不饱和键 含不饱和键c c c c 不饱和烃 芳香烃 碳氢元素的化合物 化学史话 1834年9月30日 卡尔 肖莱马诞生于德国黑森林洲达姆斯塔德城的一个手工业工人家庭 1859年 他靠自己谋生所积蓄的钱 考上了著名化学家李比希主持的吉森大学化学系 在1862 1864年三年里 肖莱马做了大量的实验 发现了一条被称为cnh2n 2系列碳氢化合物的沸点定律 那么这个定律 现在就反应在图3 2直链烷烃的沸点和熔点上 二 脂肪烃的物理性质 问题1 烷烃的沸点与其分子中所含有的碳原子数之间有怎样的关系 问题2 什么样的烷烃在常温常压下为气态 二 脂肪烃的物理性质 二 脂肪烃的物理性质 1 一般都难溶于水2 状态 n 4gn 5 16ln 17s3 c原子数 熔沸点 密度 问题 同碳原子数的烷烃熔沸点如何比较 同碳原子数的烷烃 支链越多熔沸点越低 按溶沸点由高到低的顺序排列下列物质 2 下列液体混合物可以用分液的方法分离的是 a 苯和溴苯b 汽油和辛烷c 己烷和水d 戊烷和庚烷 1 下列烷烃沸点最高的是 a ch3ch2ch3 ch3ch2ch2ch3 ch3 ch2 3ch3 ch3 2chch2ch3 练习 除醇 羧酸外大部分有机物不溶与水 但可溶于有机物 全部单键 碳碳双键 碳碳叁键 甲烷 乙烯 乙炔的结构和化学性质 三 脂肪烃的化学性质 整理与归纳 1 氧化反应 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 所以可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别和 除杂 ch4 c2h4 或ch4 c2h2 烷烃 饱和烃和不饱和烃 烯烃 炔烃 溴水 三 脂肪烃的化学性质 1 被酸性高锰酸钾氧化 2 燃烧反应 为什么不能用kmno4 cxhy x y 4 o2 xco2 y 2h2o 甲烷乙烯乙炔的燃烧 2 热分解 生产工业原料焦炭 氢气 裂化 生产轻质油 三 脂肪烃的化学性质 1 下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中 不正确的是 a 乙烯是不饱和烃 乙烷是饱和烃b 乙烯能使高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色 乙烷则不能c 乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍 因此它比乙烷稳定d 乙烯分子为平面结构 乙烷分子为立体结构 c 3 取代反应 甲烷与氯气 自由基型链反应 三 脂肪烃的化学性质 讨论2 乙烷和氯气发生取代反应 能生成多少种取代产物 1 含义 有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团替代的反应2 常见类型 卤代反应 酯化反应 硝化反应 磺化反应 纯卤素 光照或 一个cl取代一个h 但耗一个cl2 条件 取代原理 取代产物 讨论1 1mol甲烷和1mol氯气发生取代反应 能生成多少种气态产物 4 加成反应条件 存在不饱和键 1 烯烃 乙烯写出下列反应的方程式 乙烯与氢气 溴 水 氯化氢加成 三 脂肪烃的化学性质 2 炔烃 乙炔写出下列反应的方程式 乙炔与氢气 溴的加成 溴水或溴的ccl4溶液常用于检验或除去烯与炔 3 下列物质不能用加成反应得到的是a ch2cl2b ch3ch2clc ch3ch2ohd ch2clch2cl 2 乙烯能与其它物质在适当条件下发生加成反应 下列物质 氯气 溴化氢 水 氢气其中能与乙烯起加成反应的是a b c d 1 2加成 1 4加成 3 4 二溴 1 丁烯 1 4 二溴 2 丁烯 低温 高温 4 1 3 丁二烯的加成反应 与br21 1加成 b 不对称加成 丙烯的加成 ch2 ch ch3 hbr ch2 ch ch3 hbr ch2 ch ch3 brh 马氏规则 不对称烯烃发生加成反应时 氢原子加到含氢多的不饱和碳原子上 机会给有准备的人 亲上加亲 雪上加霜 主要产物 4 在常温下 下列各物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色 又能使溴水褪色 并且化学反应原理相同的是 a ch2 ch2b so2c h2d ch3ch3 1 单体2 链节3 聚合度 5 加聚反应 ch2 ch2 ch2 ch2 n 三 脂肪烃的化学性质 1 3 丁二烯 聚1 3 丁二烯 二 脂肪烃的性质含碳量的变化 烷烃cnh2n 2烯烃cnh2n炔烃cnh2n 2 c 12n 14n 2 n增大c 增大 c 6 7 n增大c 不变 c 12n 14n 2 n增大c 减小 三 脂肪烃的结构 烷烃cnh2n 2烯烃cnh2n炔烃cnh2n 2 碳原子采用sp3杂化成键 空间取向四面体 固态时碳原子排列呈锯齿状 双键碳原子采用sp2杂化成键 双键碳上的所有原子共面 其余碳原子采用sp3杂化 叁键碳原子采用sp杂化成键 叁键碳上的所有原子共线 其余碳原子采用sp3杂化 脂肪烃的化学性质 cnh2n 2 cnh2n cnh2n 2 全部单键 饱和 有碳碳双键 不饱和 有碳碳双键 不饱和 ch4 c2h4 c2h2 不反应 不反应 取代反应 加成反应 使溴的ccl4溶液褪色 加成反应 使溴的ccl4溶液褪色 被氧化 使酸性kmno4溶液褪色 被氧化 使酸性kmno4溶液褪色 加成反应 聚合反应 加成反应 聚合反应 练习 1 等质量的乙烷 丙烯 丁炔完全燃烧 消耗氧气的物质的量由多到少的顺序为 2 等物质的量的乙烷 丙烯 丁炔完全燃烧 消耗氧气的物质的量由多到少的顺序为 乙烷 丙烯 丁炔 丁炔 丙烯 乙烷 规律 等质量的不同烃完全燃烧消耗氧气的量为含氢量越高消耗氧气越多 36 c 1 c 89 c 162 c 沸点 戊烷 丁烷 乙烷 甲烷 物质 1 下列烷烃的沸点是 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是 约 40 cb 低于 162 cc 低于 89 cd 高于 36 c a 巩固提高 3 可以用来鉴别甲烷和乙烯 又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是 a 混合气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶b 混合气体通过盛足量溴水的洗气瓶c 混合气体通过盛水的洗气瓶d 混合气体跟氯化氢混合 d 2 在光照下 将等物质的量的甲烷与氯气充分反应 得到产物的物质的量最多的是 a ch3clb ch2cl2c ccl4d hcl b 4 比赛中 当运动员肌肉挫伤或扭伤时 随队医生即对准受伤部位喷射氯乙烷 沸点12 27 进行局部冷冻麻醉应急处理 制取氯乙烷最好的方法是 a 乙烷与氯气发生取代反应b 乙烯与氯气发生加成反应c 乙烯和氯化氢发生加成反应d 乙烷与氯化氢反应 5 下列属于加成反应的是 a 乙烯通入溴水中使溴水褪色b 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色c 四氯化碳与溴水混合振荡 静置后溴水褪色d 工业上乙烯水化制乙醇 c ad 6 下列烯烃和hbr发生加成反应所得的产物有同分异构体的是 a ch2 ch2b ch3ch ch2c ch3ch chch3d ch3ch2ch ch2 7 1mol某链烃最多能和2molhcl发生加成反应 生成1mol氯代烷 1mol该氯代烷能和6molcl2发生取代反应 生成只含有碳元素和氯元素的氯代烃 该烃可能是 a ch3ch ch2b ch3c chc ch3ch2c chd ch2 chch ch2 bd b 8 0 2mol某烷烃完全燃烧后 生成的气体缓缓通过盛有0 5l2mol lnaoh溶液中 生成的na2co3和nahco3的物质的量之比为1 3 则该烷烃为 a 丁烷b 乙烷c 甲烷d 丙烷 a 脂肪烃的来源和石油工业 铁人 王进喜 问题一 我们一般通过什么途径来获得脂肪烃 问题二 你知道为什么石油是 工业的血液 吗 问题三 你知道以石油和天然气为原料可以生产那些日用品吗 油田的风貌 工人在井喷 大庆油田中十六联合站厂区 我国石油资源状况 a 我国石油储量为2 1010 5 1010t 据2002年全球能源统计 我国居世界第11位 b 我国2001年石油产量为1 649亿吨 居世界第7位 2001年石油消费量为2 139吨 占世界的6 6 c 2001我国原油净进口约为5370万吨 预计到2010 2015年我国原油缺口将分别为1 37亿吨和1 94亿吨 1 石油是怎样形成的 2 石油是一种什么样的物质 3 石油在工业上有何重要用途 请举例说明 阅读并思考以下问题 1 组成元素 2 组成物质 3 物质状态 一 石油 大部分是液态烃 同时溶有少量的气态烃 固态烃 没有固定的熔沸点 主要由各种烷烃 环烷烃和芳香烃所组成的混合物 主要含有c h元素 95 以上 石油的化学成分主要是各种液态烃 其中还溶有气态烃和固态烃 问题 由于石油是一种重要的能源 对他的开发利用尤为重要 所以兴起了石油化学工业 那么什么是石油化学工业 必修2内容 石油主要是由各种烷烃 环烷烃和环烷烃所组成的混合物 石油的大部分是液态烃 同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃 石油主要含有碳和氢两种元素 同时还含有少量的硫 氧 氮等元素 思考与交流 石油炼制的目的是什么 一方面是将石油中的混合物进行一定程度的分离使它们物尽其用 另一方面 将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为化工原料 以提高石油的利用价值 二 石油的炼制 1 石油的分馏 利用烷烃沸点的不同 可对石油加热 使其汽化 然后再按沸点的不同 分离出不同的馏分 2 分类 常压分馏减压分馏 1 原理 3 馏分 常压分馏的馏分中烃的沸点相对较低 分子中所含碳原子数较少 减压分馏的馏分中烃的沸点相对较高 分子中所含碳原子数较多 常压加热炉 减压加热炉 常压分馏塔 减压分馏塔 原油 重油 轻柴油 重柴油 煤油 汽油 石油气 轻润滑油 中润滑油 重润滑油 渣油 石油分馏示意图 汽油c5 c11 煤油c11 c16 柴油c15 c18 常压蒸馏塔 重油c20以上 减压蒸馏塔 燃料油 沥青 石蜡 润滑油 催化裂化 石油气c4以下 liquidpetroleumgas lpg 原油 石油通过分馏获得的汽油 煤油 柴油等轻质油的产量比较低 仅占石油总产量的25 左右 但社会需求量大的正是这些轻质油 为了提高轻质油的产量 特别是提高汽油的产量 还可以采用裂化的方法从重油中获取轻质油 裂化就是在一定的条件下 将相对分子质量较大 沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小 沸点较低的烃的过程 例如 在加热 加压和催化剂存在的条件下 十六烷裂化为辛烷和辛烯 2 石油的裂化 1 裂化的原理 热裂化 催化裂化 目的 提高汽油的质量和产量 目的 提高汽油的产量 缺点 温度过高 发生结焦现象 催化剂 硅酸铝 分子筛 铝硅酸盐 2 裂化的分类和目的 使用催化剂 不使用催化剂 为获得有机化工的基本原料 在石油化工生产过程里 常用石油分馏产品 包括石油气 作原料 采用比裂化更高的温度 700 800 有时甚至高达1000 以上 使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 以提供有机化工原料 工业上把这种方法叫做石油的裂解 所以说裂解就是深度裂化 以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程 石油裂解的化学过程是比较复杂的 生成的裂解气是一种复杂的混合气体 它除了主要含有乙烯 丙烯 丁二烯等不饱和烃外 还含有甲烷 乙烷 氢气 硫化氢等 裂解气里烯烃含量比较高 因此 常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志 把裂解产物进行分离 就可以得到所需的多种原料 这些原料在合成纤维工业 塑料工业 橡胶工业等方面得到广泛应用 阅读 裂解 定义 使具有长链分子