复习常见烃的结构与性质ppt课件

常见烃的结构与性质 烃 烃 仅由碳氢两种元素组成的化合物 烃 饱和烃 烷烃 环烷烃 不饱和烃 烯烃 二烯烃 炔烃 芳香烃 苯及其同系物 其它芳烃 CnH2n 2 n 1 CnH2n n 3 CnH2n n 2 碳原子数相同为同分异构 CnH2n 2 n 4 CnH2n 2 n 2 碳原子数相同为同分异构 CnH2n 6 n 6 烷烃 饱和链烃 一 烷烃的概念 1 结构特点 以碳 碳单键结合的链状 碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合 呈锯齿链状 全部以共价单键结合 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 二 烷烃的物理性质 1 4 5 16 16 2 碳数增加 熔沸点增加 密度增加 3 难溶于水 密度比水小 碳数相同时 支链越多 熔沸点越低 通常情况下 烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应 不能与强酸 强碱溶液反应 在光照的条件下易与纯净的X2发生取代反应在高温下能发生热分解 易取代 不加成 难氧化 烷烃的化学性质 一 甲烷的存在 1 沼气 2 坑气 瓦斯 3 天然气 80 二 甲烷的物理性质 无色 无味 极难溶于水密度为0 717g L 标况 甲烷 甲烷是有机物中分子量最小 含氢量最高的物质 代表物 三 甲烷的结构 分子式电子式结构式结构示意图 结构简式 CH4 结构式 四 甲烷的化学性质 由于甲烷分子结构稳定 所以通常不与强酸 强碱及强氧化剂反应 1 取代反应CH4 Cl2CH3Cl HClCH3Cl还可以逐步被取代 分别生成CH2Cl2 CHCl3 氯仿 和CCl4 注意 1 反应条件 光照 在室温暗处不发生反应 2 反应物状态 纯卤素单质 例如甲烷与溴水不反应 与溴蒸气见光发生取代反应 光照 2 氧化反应 甲烷的氧化反应是指它在点燃条件下可以燃烧 CH4 2O2CO2 2H2O甲烷与强氧化剂KMnO4 强酸 强碱均不反应 3 高温分解 CH4C 2H2 制取炭黑 4 环烷烃 环状饱和烃 1 以碳 碳单键结合成环状的烃 CnH2n n 3 2 性质与烷烃相似 不同之处 开环加成 是一种 色 气味的 溶于水的气体 密度比空气 生物学研究发现 乙烯能够促进作物成熟 无 稍有 难 略小 一 乙烯的物理性质 乙烯 二 乙烯的结构 空间构型 6个原子共平面 键角120 1 氧化反应 催化氧化 有机物得O或去H 氧化反应有机物去O或得H 还原反应 三 乙烯的化学性质 实验 将乙烯通入酸性KMnO4溶液中 现象 紫色褪去 与酸性KMnO4的作用 乙烯通入溴水中 黄色 或橙色 褪去 C C断开一个 2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合 有机物分子中双键或三键两端的原子与其它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 反应实质 2 加成反应 CH2 CH2 H H CH3 CH2Cl 氯乙烷 CH2 CH2 H OH CH3 CH3 乙烷 CH2 CH2 H Cl CH3 CH2 OH 乙醇 CH2 CH2 H CN CH3 CH2 CN 丙烷腈 再如 思考 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 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 KMnO4酸性溶液 C 小分子化合物互相结合为高分子化合物的反应 3 聚合反应 加聚反应 写出丙烯加聚反应方程式 写出苯乙烯加聚反应方程式 制取装置 制取原理 有机化合物在一定条件下 从一个分子中脱去一个小分子 如H2O HX等 而生成不饱和化合物 含双键或叁键 的反应 叫做消去反应 四 实验室制取乙烯 1 原料是 体积比约是 将浓硫酸缓慢地注入到乙醇中 边注入边轻轻摇动 2 浓硫酸起作用 3 加热时加入碎瓷片是为了 5 用收集乙烯 用排空气法收集 6 装置类型 4 温度计的水银球应插入到 温度要迅速升到 实验注意事项 无水酒精和浓硫酸 1 3 催化剂和脱水剂 防止溶液暴沸 170 反应液内部不接触烧瓶底部 排水法 不能 在实验室里制备的乙烯中常含有SO2 试设计一个实验 检验SO2的存在并验证乙烯的还原性 思考 1 石油化学工业最重要的基础原料 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志 2 植物生长调节剂 乙烯常用作果实催熟剂 五 乙烯的用途 3 代表物 1 3 丁二烯 1 定义 含有两个碳碳双键的链烃 2 通式 六 二烯烃 CnH2n 2 n 3 C4H6 CH2 CH CH CH2 1 2 加成 1 4 加成 4 化学性质 1 加成反应 双烯合成 环己烯 用键线式表示为 分子中含有碳碳双键的一类不饱和链烃 1 定义 单烯烃 CnH2n n 2 2 分子通式 七 烯烃 4 物理性质 沸点 密度随C原子数递增而递增 密度 1 状态 均不溶于水 易溶于有机溶剂 3 官能团 碳碳双键 例如 与乙烯相似 易加成 氧化反应 马氏规则 马尔科夫尼科夫 凡是不对称结构的烯烃和卤化氢 HX 加成时 氢原子主要加在含氢较多的碳原子上 4 烯烃化学性质 乙炔 电子式结构式 简式分子构型键角 一 乙炔的结构 二 乙炔的物理性质 纯乙炔无色 无味的气体 微溶于水 密度小于空气 1 氧化反应 2C2H2 5O2 4CO2 2H2O l 2600KJ燃烧时火焰明亮 并伴有浓烈的黑烟 氧炔焰温度高达3000 可用作焊接 切割钢铁 三 化学性质 用途 2 加成反应 原理 CaC2 2H2O HC CH Ca OH 2 四 实验室制乙炔 p200 纯乙炔无色 无味 但由电石产生的乙炔因常有PH3 H2S等杂质而有特殊难闻的臭味 能否用长颈漏斗替换装置图中的分液漏斗 为什么 1 苯的组成和结构 1 苯的分子式是C6H6 结构简式是 苯分子是平面结构 其中六个C原子构成平面正六边形 因此 苯是一种非极性分子 2 苯分子里不存在一般的碳碳单 双键 苯分子里6个碳原子之间的键完全相同 这是一种介于单键和双键之间的独特的键 因此 苯的结构简式还可以表示为 2 苯的物理性质通常情况下 苯是无色 带有特殊气味的液体 有毒 不溶于水 密度比水小 熔点5 5 沸点80 1 若用冰水冷却 苯可以凝结成无色的晶体 苯的结构和性质 苯的同系物中 苯环侧链上的烃基不管多长 多复杂 只要与苯环相连的第一个C原子上有H原子 与酸性高锰酸钾作用时 侧链上的烃基都被氧化成 COOH 羧基 几种重要的苯的同系物 230页 例1 求下列有机物的不饱和度 不饱和度 又称为 缺氢指数 烷烃分子中均为单键不缺氢 规定其 0 其它有机物分子和同碳原子数的烷烃相比 每少2个H 则不饱和度增加1 不饱和度的概念 CXHY C2H3Cl C2H6O 不饱和度的求算 分子是饱和链状结构则 为0 分子中有一个三键 则 为2 分子中有苯环 则 为4 在中学阶段 4 则一般优先考虑有苯环 1 计算公式 有机物CxHy 2 规则 烃的用途 煤和石油 煤和石油 煤和石油 石油炼制 煤的综合利用 分馏裂化裂解 定义目的 定义目的 定义目的 煤的干馏煤的气化煤的液化 原理产物 焦炭煤焦油粗氨水粗苯焦炉气 石油分馏原理 给石油加热时 烃分子里碳原子数少的则沸点较低首先气化 经冷凝先分离出来 随着温度升高 含碳原子数较多的沸点较高的烃气化 经冷凝再分离出来 依次升高温度 就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物 这种方法叫做石油的分馏 每一种馏分仍是烃的混合物 2 工业上石油的常压分馏和减压分馏 减压分馏的原理是利用外界压强对物质沸点的影响 因为压强越大 物质的沸点就越高 外界压强越小 物质的沸点就越低 用降低分馏塔内压强的办法 能使重油的沸点随压强降低而降低 也就是说 在低于常压下的沸点时就可以使重油沸腾 这种过程就是减压分馏 为了区别起见 人们把通常条件下的分馏叫做常压分馏 按减小压强时物质的沸点降低原理 可把常压分馏塔底部流出来的重油通过减压蒸馏的方法再行分离 石油常压分馏的产品主要是汽油 煤油 柴油 重油 重油减压分馏产品主要是重柴油 润滑油 渣油等 石油分馏示意图 原油 重油 得到不同沸点范围的蒸馏产品 润滑油 凡士林 石蜡 沥青 石油焦 在一定条件下 把分子量大 沸点高的烃断裂为分子量小 沸点低的烃 重油 提高汽油的产量 汽油和甲烷 乙烷 乙烯和丙烯 在高温下 把长链分子的烃断裂为各种