有机化学第三章烯烃和二烯烃

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1.烷烃结构的特点2.烷烃熔、沸点的规律3.烷烃的化学反响及用途

通过对烷烃结构的讨论，我们了解到烷烃的分子中都是单键，因此属于饱和脂肪烃。如果分子中含有双键，就属于不饱和脂肪烃。不饱和脂肪烃包括烯烃、二烯烃和炔烃。从本章开始我们将学习烯烃和二烯烃。有机化学第三章烯烃和二烯烃于海侠制作有机化学有机化学第三章烯烃和二烯烃下一页本章要点与学习要求:【要点】

【学习要求】

1.烯烃的结构、异构和命名2.烯烃的性质3.共轭二烯烃的特殊性质学习本章内容，应该在了解烯烃结构和π键特点的根底上做到：1.熟悉烯烃的分类和异构现象，掌握其命名法；2.了解烯烃的物理性质及其变化规律；3.了解烯烃和重要二烯烃的化学反响类型，掌握这些化学反响在生产实际中的应用；4.掌握烯烃的鉴别方法。有机化学第三章烯烃和二烯烃下一页第一节烯烃的结构、异构和命名烯烃：含有碳碳双键〔〕、开链的不饱和烃。官能团：通式：CnH2n〔n≧2〕第一节烯烃的结构、异构和命名下一页第三章烯烃和二烯烃一、烯烃的结构(以乙烯为例)1．分子式：C2H

4双键的组成：σ键、π键2．结构C：SP2杂化，平面型，键角120°乙烯分子中的σ键和π键下一页3.π键的特点：重叠方式：肩并肩重叠程度：小键能：小，容易断裂电子云形状：上、下两块旋转性：无第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃下一页二、烯烃的同分异构1．构造异构

第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃烯烃构造异构体的推导方法：首先写出碳链异构〔按烷烃碳链异构的推导方式进行〕再在碳链中可能的位置上依次移动双键的位置碳链异构〔同烷烃〕位置异构〔双键的位置不同〕下一页例如

戊烯的构造异构体：第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃H2CCHH2CH2CCH3H3CCHCHH2CCH3H2CCHHCCH3CH3H3CCHCCH3CH3H2CH2C3CCHCH3下一页2．顺反异构由于原子或基团在空间的排列方式不同所引起的异构现象叫做顺反异构。

第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃顺式反式这两种异构体叫做顺反异构体。例如:【产生原因】双键不能自由旋转【产生条件】两个双键碳原子上都连有不同的原子或基团下一页第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃乙烯基丙烯基三、烯烃的命名1．烯基:

烯烃分子中去掉一个氢原子后剩下的基团例如:CH2CHCH3CHCHCH2CHCH2CH3CCH2︳烯丙基异丙烯基下一页2．构造异构体的命名第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃选主链：含双键、最长、取代基最多编号：靠近双键一端写名称：基位-基数-基名-双键位-母体名〔某烯〕例如:4-甲基-3-乙基-2-戊烯

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第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃【注意】＞C10的烯烃命名时，在“烯〞字前加“碳〞字。3-十三碳烯例如:

CH3CH2CH=CH(CH2)8CH3下一页第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃3．顺反异构体的命名〔1〕顺反命名法：“顺〞或“反〞+系统名称【原那么】相同基团在双键同侧——顺式相同基团在双键异侧——反式【例如】顺-2-丁烯反-2-丁烯【要求】两个双键C上有相同基团下一页【次序规那么】①Br＞Cl＞S＞P＞O＞N＞C＞H②〔CH3〕3C-＞〔CH3〕2CH-＞CH3CH2-＞CH3-【原那么】两个次序高的基团在双键同侧——Z式两个次序高的基团在双键异侧——E式第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃〔2〕Z、E命名法：“Z〞或“E〞+系统名称下一页例如:第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃〔Z〕-3-乙基-2-己烯〔E〕-3-乙基-2-己烯下一页【练习】1.用系统命名法给以下烯烃命名〔1〕〔2〕第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃H3CCCH3CHCH3H3CCCH3CH3CHCH2下一页【练习】1.用系统命名法给以下烯烃命名〔4〕〔3〕第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃H2CHCH2CH3CH3CCCH3下一页【练习】2.用顺反或Z/E命名法给以下烯烃命名〔1〕〔2〕第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃下一页【练习】2.用顺反或Z/E命名法给以下烯烃命名〔3〕〔4〕第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃下一页

【本课小结】1.烯烃的结构乙烯的结构：平面型分子，键角120°双键的组成：一个σ键和一个π键C原子杂化方式：SP2杂化2.烯烃的同分异构构造异构顺反异构产生原因产生条件第一节烯烃的结构、异构和命名第三章烯烃和二烯烃3.烯烃的命名系统命名法顺反命名法Z、E命名法【作业】

同

学

们

再

见

!

同学们好!

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1.烯烃双键的组成2.π键的特点

通过对烯烃结构的讨论，我们了解到烯烃分子中存在着特殊的π键，这就决定了烯烃具有不同于烷烃的特殊的性质。本节课我们就来学习烯烃的性质。下一页第三章烯烃和二烯烃有机化学第三章烯烃和二烯烃下一页第二节烯

烃

的

性

质一、烯烃的物理性质1.物态C2～C4的烯烃为气体C5～C18的烯烃为液体C19以上的烯烃为固体常温下：2.沸点随分子中碳原子数目↑而↑

顺反异构体沸点:

顺式略高于反式原因:顺式异构体分子的极性较大些，分子间作用力较强些下一页顺反异构体熔点:反式高于顺式原因:反式异构体的对称性较大，在晶格中的排列较为紧密第二节烯烃的性质第三章烯烃和二烯烃一、烯烃的物理性质3.熔点随分子中碳原子数目↑而↑4.溶解性难溶于水，易溶于有机溶剂5.相对密度相对密度都小于1，比水轻6.颜色、气味纯的烯烃都是无色的乙烯略带甜味，液态烯烃具有汽油的气味下一页第二节烯烃的性质二、烯烃的化学性质第三章烯烃和二烯烃C=C双键是烯烃的官能团与官能团直接相连的碳原子叫做α-碳原子α-碳原子上的氢原子叫做α-氢原子烯烃的化学反响主要发生在官能团C=C双键以及受C=C双键影响较大的α-C-H键上。例如：↙α-碳原子

←α-氢原子

↑官能团

下一页第二节烯烃的性质烯烃与某些试剂作用时，双键中的π键断裂，试剂的两个原子或基团分别加到两个不饱和碳原子上，生成饱和化合物的反响叫做加成反响。第三章烯烃和二烯烃1.加成反响二、烯烃的化学性质

烯烃试剂

加成产物下一页第二节烯烃的性质烯烃加氢放出的热量叫做氢化热

↙铂、钯或镍用途：①定量分析

②除去烷烃中混有的少量烯烃第三章烯烃和二烯烃〔1〕催化加氢1.加成反响下一页第二节烯烃的性质〔2〕加卤素

1,2-二氯乙烷第三章烯烃和二烯烃1.加成反响FeCl340℃，溶剂CH2ClCH2CH2CH2+ClClCl下一页第二节烯烃的性质红棕色1，2-二溴乙烷〔无色〕第三章烯烃和二烯烃四氯化碳溶液CH2Br+CH2BrBrBrCH2CH2〔2〕加卤素【应用】①反响过程中溴水褪色,可用于鉴别烯烃②1，2-二溴乙烷为无色透明、具有特殊香味的不燃性液体，是重要的化工原料和溶剂，也用作林木的杀虫剂以及谷类和水果的蒸熏剂。下一页第二节烯烃的性质氯乙烷

第三章烯烃和二烯烃〔3〕加卤化氢1.加成反响当两个双键碳原子上所连接的原子或基团不完全相同时，这种烯烃叫做不对称烯烃。不对称烯烃与卤化氢加成时，可得到两种不同结构的产物。下一页第二节烯烃的性质1-氯丙烷

例如：2-氯丙烷第三章烯烃和二烯烃【马氏规那么】不对称烯烃与卤化氢等不对称试剂加成时，试剂中带正电的局部加到含氢较多的双键碳原子上，带负电的基团加到含氢较少的双键碳原子上。这个规律被称做马氏规那么。下一页第二节烯烃的性质过氧化物【注意】当有过氧化物存在时，不对称烯烃与溴化氢的加成是违反马氏规那么的。1-溴壬烷

1-壬烯第三章烯烃和二烯烃例如：不对称烯烃与溴化氢加成的反马氏规那么现象可用于由α-烯烃制取1-溴代烷烃。下一页第二节烯烃的性质硫酸氢乙酯不对称烯烃与硫酸的加成反响，符合马氏规那么:第三章烯烃和二烯烃〔4〕加硫酸〔先生成硫酸氢酯，水解后生成醇〕【用途】①制备低级醇〔间接水合法制醇〕②除去烷烃中的少量烯烃1.加成反响下一页第二节烯烃的性质己烷1-己烯①加冷的浓硫酸②别离油层〔上层〕硫酸层〔下层〕己烷硫酸氢己酯第三章烯烃和二烯烃己烷中含有少量1-己烯，试用化学方法将其别离除去。【练习】下一页第二节烯烃的性质

乙醇300℃，7MPa磷酸硅藻土不对称烯烃与水的加成反响符合马氏规那么

异丙醇250℃，4MPa磷酸硅藻土第三章烯烃和二烯烃〔5〕加水1.加成反响【用途】这是工业上生产乙醇、异丙醇的重要方法。

下一页第二节烯烃的性质氯乙醇

氯乙醇是微黄色液体，有毒。常用作医药和农药〔如驱蛔灵、普鲁卡因及异丙磷等〕的原料，也是一种植物发芽催速剂。第三章烯烃和二烯烃〔6〕加次卤酸1.加成反响【应用】下一页第二节烯烃的性质1.完成以下化学反响第三章烯烃和二烯烃【练习】〔1〕〔2〕〔3〕过氧化物+HBrCH3-CH=CH22.实验室中制取甲烷时，会产生少量烯烃，试设计一实验方法将其除去。下一页第二节烯烃的性质200～300℃，100MPa聚乙烯乙烯第三章烯烃和二烯烃二、烯烃的化学性质2.聚合反响烯烃在引发剂或催化剂作用下，断裂π键，以头尾相连的形式自相加成，生成相对分子质量较大的化合物的反响叫做聚合反响。例如：少量过氧化物下一页第二节烯烃的性质【聚合物】聚合后得到的相对分子质量较大的化合物，例如聚乙烯。【应用】聚乙烯常温为乳白色半透明物质，熔化后是无色透明液体。化学性能稳定。耐酸、碱及无机盐类的腐蚀，常用作化工生产中的防腐材料；抗水性较强，水蒸气透过率很低，是良好的防潮材料；电绝缘性能较好，可用于制电线、电缆及电工部件的绝缘材料；透光性好，可制成农用薄膜；无毒、易加工成形，可制做食品、药品的容器及各类工业或生活用具。第三章烯烃和二烯烃【单体】能发生聚合反响的相对分子质量较小的化合物，例如乙烯；下一页第二节烯烃的性质缓和氧化：稀、冷高锰酸钾中性或碱性溶液第三章烯烃和二烯烃二、烯烃的化学性质3．氧化反响烯烃的C=C双键非常活泼，容易发生氧化反响。当氧化剂和氧化条件不同时，产物也不相同。〔1〕被高锰酸钾氧化【用途】鉴别烯烃下一页第二节烯烃的性质第三章烯烃和二烯烃强烈氧化：高锰酸钾的酸性〔或热〕溶液〔1〕被高锰酸钾氧化不同构造的烯烃，发生强烈氧化时，产物也不相同:因此可根据氧化产物推测原烯烃的结构。下一页第二节烯烃的性质【例题】第三章烯烃和二烯烃【推断思路】烯烃的氧化产物是烯烃断裂C=C双键之后形成的。产物中连接氧原子的碳原子就是原烯烃中的双键碳原子。试推测该烯烃的构造式。某烯烃乙酸丙酮下一页第二节烯烃的性质第三章烯烃和二烯烃2-甲基-2-丁烯将这两局部连接起来，即为原烯烃的构造式。所以该烯烃应具有以下构造：生成，说明原烯烃中含有构造；由上例中可知，生成，说明原烯烃中具有构造；下一页第二节烯烃的性质采用不同催化剂，烯烃可被空气氧化成不同产物。200～300℃环氧乙烷100～125℃乙醛第三章烯烃和二烯烃〔2〕催化氧化例如：3．氧化反响乙烯催化氧化是工业上制取环氧乙烷和乙醛的主要方法。环氧乙烷和乙醛都是十分重要的化工产品。下一页第二节烯烃的性质3-氯丙烯〔主产物〕加成1，2-二氯丙烷〔主产物〕500℃取代＜300℃第三章烯烃和二烯烃二、烯烃的化学性质4．α-氢原子的反响由于受C=C双键的影响，烯烃分子中的α-氢原子比较活泼，容易发生取代反响和氧化反响。〔1〕取代反响下一页第二节烯烃的性质300～400℃Cu2O丙烯醛钼酸铋丙烯酸300～400℃第三章烯烃和二烯烃〔2〕氧化反响4．α-氢原子的反响【丙烯醛】无色、具有特殊辛辣味的挥发性液体，是剧毒的化学品,也是强烈的催泪剂。主要用作制取家禽饲料蛋氨酸。【丙烯酸】无色、具有强烈刺激性气味的液体，有腐蚀性，与皮肤接触，会造成灼伤，其蒸气对呼吸器官有害。主要用于生产合成树脂、合成纤维、合成橡胶及涂料等。下一页第二节烯烃的性质第三章烯烃和二烯烃1.从石油裂解气和炼厂气中别离(工业上)【从石油裂解气中别离】将石油馏分或湿天然气与水蒸汽混合后，经高温裂解，大规模生产乙烯和丙烯。2.由醇脱水制取(实验室中制取少量烯烃)【从炼厂气中别离】通过分馏等方法进行别离和提纯炼厂气(含有乙烯、丙烯和丁烯等低级烯烃)，这是低级烯烃一个重要的工业来源。催化剂三、烯烃的来源与制法下一页第二节烯烃的性质聚合→高分子化合物高锰酸钾弱氧化→二元醇〔鉴别〕高锰酸钾强氧化→二氧化碳、酮、羧酸〔推测结构〕催化氧化→环氧物、醛α-氢原子取代→α-卤代烯烃α-氢原子氧化→烯醛、烯酸其它反响第三章烯烃和二烯烃【本课小结】【作业】

烯烃的加成反响催化加氢→烷烃加卤素→卤代烃加卤化氢→卤代烃加硫酸→硫酸氢酯→醇加水→醇加次卤酸→卤代醇同

学

们

再

见

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欢送学习?有机化学?课程下一页第二节烯烃的性质第三章烯烃和二烯烃【复习旧课】思考后答复以下问题:〔1〕异丁烯强烈氧化氢生成什么产物？〔2〕丙烯聚合后的产物名称是什么?【导入新课】

通过前面的学习，我们知道了分子中含有一个C=C双键的化合物叫烯烃，那么分子中含有两个C=C双键的化合物就叫做二烯烃。本节课我们就来学习二烯烃。下一页第三章烯烃和二烯烃有机化学第三节二烯烃二烯烃：含有两个碳碳双键、开链的不饱和烃。官能团：通式：CnH2n-2〔n≧3〕下一页第三节二烯烃第三章烯烃和二烯烃

一、二烯烃的分类和命名1.二烯烃的分类(两个双键连在同一个碳原子上)例如：〔1〕累积二烯烃〔2〕共轭二烯烃(两个双键被一个单键隔开)例如：例如：〔3〕隔离二烯烃(两个双键被两个或多个单键隔开)第三章烯烃和二烯烃下一页第三节二烯烃一、二烯烃的分类和命名2．二烯烃的命名〔1〕选主链含有两个双键的最长碳链〔2〕编号靠近双键一端〔3〕写名称按照取代基位次、相同基数目、取代基名称、两个双键的位次、母体名称〔某二烯〕的顺序写出二烯烃的全称。第三章烯烃和二烯烃下一页第三节二烯烃例如：

1，3-丁二烯2-甲基-1，3-丁二烯〔异戊二烯〕2-乙基-1,4-戊二烯4-甲基-1,3-戊二烯

CH2CHCH2CCH2CH2CH3CH2CHCHCCH3CH3下一页第三节二烯烃第三章烯烃和二烯烃在1，3-丁二烯分子中，四个碳原子和六个氢原子都在同一个平面上。四个碳原子之间在形成三个C—Cσ键的同时，还形成了一个包括四个碳原子在内的大π键，这个大π键是一个整体，叫做共轭π键。

二、共轭二烯烃的结构和共轭效应共轭二烯烃由于结构比较特殊，具有不同于其他二烯烃的特殊性质。最简单的共轭二烯烃是1,3-丁二烯，我们就以1,3-丁二烯为例来讨论共轭二烯烃的结构。1．1,3-丁二烯的结构下一页第三节二烯烃第三章烯烃和二烯烃1,3-丁二烯分子中的共轭π键2.共轭体系与共轭效应具有共轭π键的体系叫做共轭体系。由π键和π键形成的共轭体系又叫做π-π共轭体系。在共轭体系中，形成共轭键的所有原子是一个整体，它们之间的相互影响称为共轭效应。下一页第三节二烯烃第三章烯烃和二烯烃【共轭效应的特点】〔1〕键长趋于平均化〔2〕极性交替现象沿共轭链传递共轭体系的C=C双键和C-C单键的键长趋于平均化。例如：1,3-丁二烯分子受到试剂进攻时，发生极化：δ+δ－δ＋δ－由于分子中的极性交替现象，使共轭二烯烃的加成反响既可发生在C1-C2〔或C3-C4〕上，也可发生在C1和C4上。〔3〕体系能量低，性质比较稳定下一页第三节二烯烃第三章烯烃和二烯烃三、共轭二烯烃的性质1．1,2-加成和1,4-加成1,2-加成1,4-加成1,4-二溴-2-丁烯3,4-二溴-1-丁烯43