人教版选修5第2章第1节脂肪烃学案.docx

第一节 脂肪烃一、烷烃1、基本概念1）通式：cnh2n+22）代表物质：甲烷ch42、甲烷1）物理性质：无色，气体，无味，密度比空气小，难溶于水，无毒 烷烃中碳原子数大于等于4时，烷烃为液态或固态（甲乙丙丁烷为气态，戊烷为液态）2）基本结构：结构式： 电子式： 空间构型：正四面体3）制取方法：使用无水醋酸钠和碱石灰共热制取ch3coona+naoh ch4+na2co34）化学性质：比较稳定，与高锰酸钾、强酸、强碱等不反应a、与氧气的反应（燃烧、氧化反应）ch4+2o2 co2+2h2o现象：淡蓝色火焰，无烟延伸：i、烷烃燃烧通式ii、氧化反应（有机范围）使有机物得到氧原子或者失去氢原子的反应称为氧化反应b、与氯气的反应（取代反应，光照条件）有机物中的原子或原子团被其他原子或原子团替换的反应烷烃或烷基上的氢原子发生取代反应的条件一般为光照ch4+cl2 ch3cl（g）+hcl（g） （第一步反应）ch3cl+cl2 ch2cl2（l）+hcl（g） （第二步反应）ch2cl2+cl2 chcl3（l）+hcl（g） （第三步反应）chcl3+cl2 ccl4（l）+hcl（g） （第四步反应）现象：无色气体逐渐形成油状液滴，由于溶有部分氯气，液滴略呈黄绿色二 、烯烃1、基本概念1）通式：cnh2n 实验式：ch22）代表物质：乙烯 ch2=ch22、乙烯1）物理性质：无色，气体，稍有气味，密度比空气小，难溶于水2）基本结构：结构式： 电子式： 结构简式：ch2=ch2 空间构型：六个原子共面结构3）化学性质a、氧化反应 i、ch2=ch2+3o2 2co2+2h2o （有黑烟） ii、可使酸性高锰酸钾溶液褪色延伸：烯烃的燃烧通式b、与cl2、br2、hcl、h2o的反应加成反应（溴水褪色橙色，溴四氯化碳红棕色）有机物通过获得氢原子的方式使三键或双键转变为双键或单键的反应称为加成反应ch2=ch2+cl2 ch2clch2cl ch2=ch2+br2 ch2brch2brch2=ch2+hcl （催化剂） ch2clch3ch2=ch2+h2o （催化剂加热）ch3ch2ohc、加聚反应nch2ch2 （催化剂）ch2ch2n（聚乙烯）食品袋、餐具，乙烯是衡量一个国家的石油化工发展水平加聚反应：有机物通过双键或三键转变单键或双键的方式，使小分子聚合形成大分子的反应4）制取方法：（1）乙醇和浓硫酸共热制取乙烯ch3ch2oh ch2=ch2+h2o 温度控制在170，浓硫酸催化操作关键：由于反应物在140时会生成乙醚（ch3ch2och2ch3），所以加热时应迅速，使反应物温度尽快达到170产物验证：需要预先除去混有乙醇蒸汽、so2等杂质，试剂一般选用naoh溶液，除杂后将气体通入酸性高锰酸钾溶液，如高锰酸钾褪色，则证明生成了乙烯（2）溴乙烷与氢氧化钠醇溶液，加热生成乙烯三 、烷烃、烯烃性质的比较1、物理性质递变规律（分子间作用力，又叫范德华力） 随着碳原子数的增多： 1）状态：由气态到液态，再到固态。 2）溶解性：都不易溶于水，易溶于有机溶剂。 3）熔、沸点：熔、沸点逐渐升高。4）密度逐渐增大（戊烷密度小于丁烷，因为液态和气态）。2、化学性质烃的类别代表物质主要化学性质烷烃甲烷取代：与卤族单质在光照条件下反应氧化：空气或氧气中燃烧烯烃乙烯加成：与h2、x2、hx或水反应氧化：空气或氧气中燃烧四 、烯烃的顺反异构1、烯烃的同分异构体烯烃存在同分异构现象：碳链异构、位置异构、顺反异构2、顺反异构由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同而产生的异构现象称为顺反异构。两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧称为顺式结构；两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧称为反式异构。如：顺2丁烯 名称：反2丁烯五 、炔烃1、基本概念1）通式：cnh2n22）代表物质：乙炔chch2、乙炔1）基本结构：结构式：hcch 电子式： 结构简式：chch 空间构型：四个原子共线结构2）物理性质：无色，气体，带有特殊气味，难溶于水，密度比空气小3）化学性质a、氧化反应2chch+5o2 4co2+2h2o（燃烧，有浓烟）可使酸性高锰酸钾溶液褪色（溴水或溴四氯化碳褪色）延伸：炔烃的燃烧通式b、加成反应i、与氢气加成chch+h2 （催化剂加热）ch2=ch2chch+2h2 （催化剂加热）ch3ch3ii、与氯气加成chch+cl2 chcl=chclchch+2cl2 chcl2chcl2iii、与氯化氢加成chch+hcl （催化剂加热）ch2=chclchch+2hcl （催化剂加热） ch3chcl2（情况1）chch+2hcl （催化剂加热）ch2clch2cl（情况2）iv与水加成chch+h2o （催化剂加热） ch2=chohchch+2h2o （催化剂加热）ch3ch(oh)2chch+2h2o （催化剂加热）hoch2ch2oh（情况2）c、加聚反应i、单独加聚nchch （催化剂） ch=chn ii、聚氯乙烯的形成（包装袋、管材）chch+hcl ch2=chclnch2=chcl 4）制取方法a、反应原理：电石与水混合反应制得（碳化钙电子式 ）cac2+2h2o chch+ca(oh)2由于电石与水反应激烈，为控制反应平稳发生，所以采用食盐水代替水，并用分液漏斗控制水流速度；碳化钙与水反应剧烈了、且大量放热，另外产生泡沫，导气管口加棉花。b、除杂、产物检验除杂：由于电石中常混有硫化钙、磷化钙等杂质，所以制得的乙炔中常常混有硫化氢、磷化氢的杂质，一般选用浓naoh溶液或硫酸铜溶液除杂（硫化铜、磷化铜沉淀）检验：将除杂后的气体通入修水或者酸性高锰酸钾，若溶液褪色，证明生成物为乙炔六 、脂肪烃的来源及其应用1、脂肪烃的来源及其应用脂肪烃的来源有石油、天然气、煤等。石油通过常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等；减压分馏可以得到润滑油、石蜡等分子量较大的烷烃；石油的催化裂化及裂解可以得到较多的轻质油和气态烯烃，气态烯烃是最基本的化工原料；而催化重整是获得芳香烃的主要途径。煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃；煤的直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。2、比较两种化学工艺：分馏与催化裂化石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同而加以分离的技术。分为常压分馏和减压分馏 石油催化裂化是将重油成分(如石油)在催化剂存在下，在460520 及100200 kpa的压强下，长链烷烃断裂成短链的烷烃和烯烃，从而大大提高汽油的产量，如c16h34c8h18c8h16。拓展：烃的燃烧规律烃的燃烧通式：1、等物质的量的烃完全燃烧耗氧量决定于。2、在同温同压下，1体积气态烃完全燃烧生成x体积co2。当为混合烃时，若x2，则必含甲烷。（pv=nrt）3、等质量的烃完全燃烧时，因1 mol c耗o2 1 mol，4 mol h耗o2 1 mol，故质量相同的烃，h%越高，耗氧量越多，生成的水越多，co2越少。4、实验式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧后生成co2和h2o及其耗氧量也一定相等。5、同温同压下1体积气态烃完全燃烧前后体积的变化规律x11）当水为液态时，必为体积缩小的反应2）当水为气态时：由此可知，体积的变化与水的状态和氢原子的个数有关,而与碳原子的个数无关。特别注意ch4、c2h4、c3h4及平均组成为cxh4的气态烃完全燃烧，水为气态时，为等体反应。补充：常见脂肪烃分子结构和性质的比较1、含碳量比较 1）含碳量最低(或含氢最高)的烃是甲烷, 烯烃的含碳量均为85.7%， 含碳量最高的是乙炔。 2）随碳原子的增多，烷烃的含碳量逐渐升高，炔烃的含碳量逐渐降低，二者的极限含量均为85.7%。3）甲烷含碳量低，燃烧时火焰为淡蓝色，燃烧充分；而乙烯、乙炔含碳量较高，燃烧时火焰明亮，且有黑烟，乙炔燃烧的火焰更明亮，烟更浓，燃烧不充分。(利用燃烧现象可以鉴别甲烷、乙烯、乙炔)2、脂肪烃分子的几种空间构型 1）甲烷型：正四面体，凡是碳原子与四个原子形成四个共价键时空间结构都是四面体，五个原子中最多三个原子共面。 2）乙烯型：平面结构，凡是位于乙烯结构上的六个原子共平面。3）乙炔型：直线结构，凡是位于乙炔结构上的四个原子共直线。3、结构和性质比较乙烷乙烯乙炔分子式c2h6c2h4c2h2结构式hcch分子结构碳原子饱和碳原子未饱和，平面型分子碳原子未