高中化学选修5第二章第一节.ppt

第二章烃和卤代烃,第一节脂肪烃,你知道吗？阅读P26,1.黑色的金子、工业的血液是什么？它的主要组成元素是什么？石油2.什么是烃的衍生物？什么是卤代径？烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代的产物称为烃的衍生物。烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。3.有机物的反应与无机物反应相比有何特点？（1）反应缓慢；（2）产物复杂；（3）反应常在有机溶剂中进行。,链状烃,环状烃,烷烃C-C-C-C,烯烃C=C-C-C,炔烃CC-C-C,脂环烃,芳香烃,脂肪烃,烃,回顾思考,如何用树状分类法，按碳的骨架给烃分类？,烃分子中碳和碳之间的连接呈链状,分子中含有碳环的烃,分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化合物,讨论回顾,CH4,CH2=CH2,全部单键，饱和,有碳碳双键，不饱和,正四面体,平面结构,无色气体、难溶于水,易燃，完全燃烧生成CO2和H2O,不反应,不反应,取代,加成反应，使溴的CCl4溶液褪色,被氧化，使KMnO4酸性溶液褪色,加成反应、聚合反应,烷烃和烯烃的,教材P28,思考与交流,结构特点：,(1)烷烃：仅含CC键和CH键的饱和链烃，又叫烷烃。,(2)烯烃：分子里含有一个碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。,(分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃),随着分子中碳原子的递增，1、沸点逐渐升高，2、相对密度逐渐增大，一般小于水的密度。3、常温下的状态：气态液态固态。,烷烃和烯烃的物理性质：,标况下C1C4呈气态,碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。,4、溶解性：,不溶于水，易溶于有机溶剂,思考与交流,教材P29,取代反应、加成反应、加聚反应,一、烷烃和烯烃,1.烷烃,CnH2n+2,2）通式：,3）同系物：,分子结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物。,1）.结构特点,C-C可旋转,链状,锯齿形,以C为中心是四面体构型,4）化学性质：,2.氧化反应,1.通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱及氧化物都不发生反应，也难与其他物质化合。,3.取代反应,光照,取代反应,键断裂,4.高温分解,CH4C+2H2,高温,练习：,Cu,+HO-NO2,浓H2SO4,5560,NO2,+H2O,+HO-SO3H,7080,SO3H,+H2O,A,B,C,D,E,1.下列反应属于取代反应的是,HBr,浓硫酸,2.烯烃,2）通式：,3）物理性质：,随着分子中碳原子数的增多，烯烃同系物的物理性质呈现规律性变化，即熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。,4）化学性质：,（1）加成反应(与H2、Br2、HX、H2O等)：,加成反应：有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。,1）.结构特点：,含有C=C，不可旋转,与C=C直接相连的四个原子一定在一平面上，所以乙烯为平面构型。,CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br,使溴水褪色,2020/5/24,CH3-CH=CH2+H2CH3CH2CH3,催化剂,（2）氧化反应,燃烧：,火焰明亮，冒黑烟。,与酸性KMnO4的作用：,5CH2CH2+12KMnO4+18H2SO4,10CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O,使KMnO4溶液褪色,氧化反应,(燃烧；被KMnO4H+氧化),乙烯通入酸性KMnO4现象：酸性KMnO4紫色褪去,CH2=,CO2,RCH=,RCOOH,（3）加聚反应：,由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。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分子，这样的聚合反应同时也是加成反应，所以这样聚合反应又叫做加聚反应。,单体,链节,聚合度,分别写出下列烯烃发生加聚反应的化学方程式：,A.CH2=CHCH2CH3；,B.CH3CH=CHCH2CH3；,CH3,学与问P30,全部单键，饱和,有碳碳双键，不饱和,CH4,CH2=CH2,燃烧、取代、热分解,燃烧、与强氧化剂反应、加成、加聚反应,碳原子的sp2杂化与乙烯的结构,p31页,写出1mol1,3丁二烯与1mol溴单质可能发生的加成反应,思考,1、2加成1、4加成,CH2=CH-CH=CH2+2Br2,CH2=CH-CH=CH2+Br2,Br,Br,Br,Br,1,2加成,1,4加成,Br,Br,Br,Br,3.二烯烃,1）通式：,CnH2n2,3）化学性质：,两个双键在碳链中的不同位置：CC=C=CC累积二烯烃（不稳定）C=CC=CC共轭二烯烃C=CCC=C孤立二烯烃,2）类别：,代表物：,CH2CHCHCH2,2-甲基-1，3丁二烯,也可叫作：异戊二烯,1，3丁二烯,CH2=CH-CH=CH2+Br2,(主产物),CH2=CH-CH=CH2+Br2,1、2加成,1、4加成,练习：a.加成反应,b.加聚反应,能否发生加聚反应？,以C4H8为例写出其烯烃类的同分异构体,并用系统命名法命名,思考：2-丁烯中与碳碳双键相连的两个碳原子、两个氢原子中，与碳碳双键相连的两个碳原子是处于双键的同侧还是异侧？,CH2=CHCH2CH3,CH3CH=CHCH3,CH2=CCH3,CH3,2-丁烯,2-甲基-1-丙烯,1-丁烯,三、烯烃的顺反异构,1.定义：,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所产生的异构现象，称为顺反异构,1）具有碳碳双键,2）双键两端的碳原子必须连接两个不同的原子或原子团.即ab，ab，且a=a、b=b至少有一个存在。,2.形成条件：,例如：下列物质中没有顺反异构的是哪些？A、1，2-二氯乙烯B、1，2-二氯丙烯C、2-甲基-2-丁烯D、2-氯-2-丁烯,C,三、烯烃的顺反异构,三、烯烃的顺反异构,3.规定：,两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构。,两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式结构。,练习1下列哪些物质存在顺反异构？A.,-二氯丙烯B.2-丁烯C.丙烯D.1-丁烯,练习2.,AB,思考题：下列物质中没有顺反异构的是哪些？1、1，2-二氯乙烯2、1，2-二氯丙烯3、2-甲基-2-丁烯4、2-氯-2-丁烯,烯烃的同分异构现象,(1)碳链异构,(2)官能团位置异构,(4)顺反异构,(3)官能团异构,碳原子数相同的单烯烃与环烷烃互为同分异构体,1.下列烷烃的沸点是：,巩固练习：,A,C,D,B,AD,三、炔烃,分子里含有碳碳三键的脂肪烃称为炔烃。,1.概念：,2.炔烃的通式：CnH2n2（n2）,3.炔烃的通性：（1）物理性质：随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高，液态时的密度逐渐增加。C原子数4时为气态（2）化学性质：能发生氧化反应，加成反应。,4.乙炔,1）乙炔的分子结构：,电子式:,H-CC-H,结构简式:,CHCH或HCCH,结构式:,直线型，键角1800,空间结构：,1.CC的键能和键长并不是C-C的三倍，也不是C=C和C-C之和。说明叁键中有二个键不稳定，容易断裂，有一个键较稳定。2.含有叁键结构的相邻四原子在同一直线上。3.链烃分子里含有碳碳叁键的不饱和烃称为炔烃。4.乙炔是最简单的炔烃。,说明：,2）乙炔的实验室制法：,B.反应原理：,A.原料：CaC2（电石）与H2O,C.装置：D.收集方法E.净化：,注意事项:（1）使用前要检验装置气密性。（2）试剂瓶要及时密封，防止电石吸水而失效。（3）取电石要用镊子夹取。（4）制取时在导气管口附近塞入少量棉花目的：为防止产生的泡沫进入导管。（5）电石与水反应很剧烈。常用饱和食盐水代替水，并用分液漏斗控制水流的速度，逐滴慢慢地滴入。（6）纯净的乙炔气体是无色无味的气体。用电石和水反应制取的乙炔，常闻到有恶臭气味。是因为在电石中含有少量硫化钙、砷化钙、磷化钙等杂质，跟水作用时生成H2S、ASH3、PH3等气体有特殊的气味所致。常用盛有CuSO4溶液的洗气瓶除去。,实验探究,物理性质:乙炔是无色、无味的气体，微溶于水,溶液紫色逐渐褪去。,溴的颜色逐渐褪去，生成无色易溶于四氯化碳的物质。,火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。,乙炔的化学性质：,2C2H2+5O2点燃4CO2+2H2O(l)；H=-2600KJ/mol,A、氧化反应：,（1）可燃性：,火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。,淡蓝色火焰，火焰较明亮,燃烧火焰明亮，带黑烟,燃烧火焰很明亮，带浓烟,c、与HX等的反应,B、加成反应,CHCH+HCl催化剂CH2=CHCl（制氯乙烯）,溶液紫色逐渐褪去,2KMnO4+3H2SO4+C2H22MnSO4+K2SO4+2CO2+4H2O,（2）乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色。,a、使溴水褪色,b、催化加氢,思考,在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团，将可以出现顺反异构，请问在炔烃分子中是否也存在顺反异构？,练习1:乙炔是一种重要的基本有机原料，可以用来制备氯乙烯,写出乙炔制取聚氯乙烯的化学反应方程式。,四、脂肪烃的来源及其应用,脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。,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；气态烯烃是最基本的化工原料；催化重整是获得芳香烃的主要途径。,煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。,天然气是高效清洁燃料，主要是烃类气体，以甲烷为主。,原油的分馏及裂化的产品和用途,学与问,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，常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油和重油；重油再进行减压分馏可以得到润滑油、凡士林、石蜡等。减压分馏是利用低压时液体的沸点降低的原理，使重油中各成分的沸点降低而进行分馏，避免高温下有机物的炭化。,石油催化重整的目的有两个：提高汽油的辛烷值和制取芳香烃。,石油裂解是深度的裂化，使短链的烷烃进一步分解生成乙烷、丙烷、丁烯等重要石油化工原料。,石油的催化裂化是将重油成分（如石油）在催化剂存在下，在460520及100kPa200kPa的压强下，长链烷烃断裂成短链烷烃和烯烃，从而大大提高汽油的产量。,习题1.鉴别甲烷、乙烯、乙炔