脂肪烃课件学习教案

会计学1第一页，共47页。第二章第二章 烃和卤代烃烃和卤代烃第一节第一节 脂肪脂肪(zhfng)(zhfng)烃烃第一第一(dy)课时课时第1页/共47页第二页，共47页。第2页/共47页第三页，共47页。沸点沸点分子中碳原子数分子中碳原子数2 4 6 8 10 12 14 16 20010050 0-100烷烃烷烃烯烃烯烃第3页/共47页第四页，共47页。分子中碳原子数分子中碳原子数相对密度相对密度2 4 6 8 10 12 14 16 0.60.40.20烷烃烷烃烯烃烯烃第4页/共47页第五页，共47页。2 2、物理性质、物理性质 烷烃和烯烃的物理性质随着分子中碳原子数烷烃和烯烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈现规律性的变化，的递增，呈现规律性的变化，（1 1）沸点）沸点(fidin)(fidin)逐渐逐渐 （2 2）相）相对密度逐渐对密度逐渐 ，（，（3 3）常温下的）常温下的存在状态，存在状态，也由也由 。碳原子数相同时，支链越多，熔沸点碳原子数相同时，支链越多，熔沸点(fidin)(fidin)越低。越低。（4 4）烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有）烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。机溶剂。升高升高(shn o)(shn o)增大增大(zn d)(zn d)但小但小于于1g/cm31g/cm3气态逐渐过度到液态、固态气态逐渐过度到液态、固态(新戊烷常温下也是气体新戊烷常温下也是气体)第5页/共47页第六页，共47页。3 3、基本、基本(jbn)(jbn)反应类型反应类型 （P29P29思考与交流思考与交流2 2）（1）CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl光光（2）CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br（3）CH2=CH2+H2O CH3CH2OH催化剂催化剂加压、加热加压、加热（4）nCH2=CH2催化催化剂剂CH2 CH2n取代反应：有机物分子中某些原子或原子团被其它取代反应：有机物分子中某些原子或原子团被其它(qt)原子或原子团所代替的反应。原子或原子团所代替的反应。聚合聚合(jh)反应：通过加成反应聚合反应：通过加成反应聚合(jh)成高分成高分子化合物的反应（加成聚合子化合物的反应（加成聚合(jh)反应）。反应）。加成反应：加成反应：有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或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新的物质的反应。原子团直接结合生成新的物质的反应。第6页/共47页第七页，共47页。4 4、烷烃的化学性质、烷烃的化学性质(huxu xngzh)(huxu xngzh)（与甲烷相似）：（与甲烷相似）：2 2）、氧化、氧化(ynghu)(ynghu)反应反应燃烧燃烧:2CH:2CH3 3CHCH3 3+7O+7O2 2 4CO 4CO2 2+6H+6H2 2O O燃烧燃烧1 1）、通常状况下，它们很稳定，跟强酸、强碱及强）、通常状况下，它们很稳定，跟强酸、强碱及强氧化物都不发生反应，也难与其他物质化合氧化物都不发生反应，也难与其他物质化合(huh)(huh)。烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。3 3）、取代反应取代反应现象：淡蓝色火焰现象：淡蓝色火焰第7页/共47页第八页，共47页。5、烯烃、烯烃(xtng)的化学性质（与乙烯相的化学性质（与乙烯相似）：似）：（1 1）加成反应）加成反应(ji chn fn yn)(ji chn fn yn)(与与H2H2、Br2Br2、HXHX、H2OH2O等等)：CH3-CH=CH2+H2 CH3CH2CH3 催化剂催化剂CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br使溴水褪色使溴水褪色(tu s)CH2=CH2+H2O CH3CH2OH催化剂催化剂加压、加热加压、加热第8页/共47页第九页，共47页。（2 2）氧化）氧化(ynghu)(ynghu)反应：反应：燃烧燃烧(rnsho)(rnsho)：催化催化(cu hu)(cu hu)氧化：氧化：火焰明亮，冒黑烟火焰明亮，冒黑烟。与酸性与酸性KMnOKMnO4 4的作用：的作用：2CH2=CH2+O2 2CH3CHO催化剂催化剂加热加压加热加压5CH2CH2+12KMnO4+18H2SO410CO2 +12MnSO4+6K2SO4+28H2O使使KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色第9页/共47页第十页，共47页。（3 3）加聚反应）加聚反应(ji(ji j fn yn)j fn yn)：nCH2=CH2催化催化剂剂CH2 CH2n 由相对分子质量小的化合物分子互相由相对分子质量小的化合物分子互相(h(h xing)xing)结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。合反应。由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结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同时也是加成反应，所以这样聚合反应又叫做加聚反应。应。第10页/共47页第十一页，共47页。学与问学与问 P30烃的烃的类别类别分子结构分子结构特点特点代表物质代表物质主要化学主要化学性质性质烷烃烷烃全部单键、全部单键、饱和饱和CH4燃烧、取代、燃烧、取代、热分解热分解烯烃烯烃 有碳碳双键、有碳碳双键、不饱和不饱和CH2=CH2燃烧、与强燃烧、与强氧化剂反应、氧化剂反应、加成、加聚加成、加聚第11页/共47页第十二页，共47页。烷烃烷烃烯烃烯烃通式通式CnH2n+2CnH2n结构特点结构特点全部单键，全部单键，饱和饱和有碳碳双键，不饱和有碳碳双键，不饱和代表物代表物CH4CH2CH2燃烧燃烧能能能能主主要要化化学学性性质质与溴（与溴（CCI4）不反应不反应加成反应，使溴的四加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色氯化碳溶液褪色与高锰酸钾与高锰酸钾（H2SO4)不反应不反应被氧化，使高锰酸钾被氧化，使高锰酸钾酸性溶液褪色酸性溶液褪色主要反应类主要反应类型型取代取代加成，聚合加成，聚合第12页/共47页第十三页，共47页。6 6、二烯烃、二烯烃(xtng)(xtng)的化学的化学性质性质1 1）通式）通式(tngsh)(tngsh)：C Cn nH H2n2n2 23 3）化学性质）化学性质(huxu(huxu xngzh)xngzh)：两个双键在碳链中的不同位置：两个双键在碳链中的不同位置：CC=C=CC 累积二烯烃累积二烯烃（不稳定）（不稳定）C=CC=CC 共轭二烯烃共轭二烯烃 C=CCC=C 孤立二烯烃孤立二烯烃 2 2）类别：）类别：第13页/共47页第十四页，共47页。+Cl2ClCl1 1，2 2加加成成Cl+Cl2Cl1 1，4 4加加成成a a、加成反应、加成反应(ji chn fn yn)(ji chn fn yn)b b、加聚反应、加聚反应(ji j fn yn)(ji j fn yn)n CH2=CCH=CH2 CH3 CH2C=CHCH2 n CH3催化剂催化剂第14页/共47页第十五页，共47页。写出分子式为写出分子式为C4H8属于烯烃属于烯烃(xtng)的同分的同分异构体异构体第15页/共47页第十六页，共47页。二、烯烃二、烯烃(xtng)(xtng)的顺的顺反异构反异构 1、定义：、定义：由于碳碳双由于碳碳双键不能旋转而导致键不能旋转而导致(dozh)分子中原子或原分子中原子或原子团在空间的排列方式不子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，称同所产生的异构现象，称为顺反异构。为顺反异构。第16页/共47页第十七页，共47页。二、烯烃二、烯烃(xtng)(xtng)的顺的顺反异构反异构2、产生、产生(chnshng)顺反异构体顺反异构体的条件：的条件：即即a b，a b，且，且 a=a、b=b至少有一个存在。至少有一个存在。第17页/共47页第十八页，共47页。第18页/共47页第十九页，共47页。（1）碳链和位置）碳链和位置(wi zhi)异构：异构：CH2=CH-CH2-CH3 CH3 CH=CHCH3 1-丁烯丁烯 2-丁烯丁烯 （1）（2）总结总结(zngji)：写出分子式为写出分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体属于烯烃的同分异构体 CH3-C=CH2 CH3 2-甲基甲基-1-丙烯丙烯(bn x)（3）第19页/共47页第二十页，共47页。2-丁烯丁烯第20页/共47页第二十一页，共47页。思考题：思考题：1 1、下列物质中没有、下列物质中没有(mi yu)(mi yu)顺反异构的是顺反异构的是哪些？哪些？A A、1 1，2-2-二氯乙烯二氯乙烯 B B、1 1，2-2-二氯丙烯二氯丙烯 C C、2-2-甲基甲基-2-2-丁烯丁烯 D D、2-2-氯氯-2-2-丁烯丁烯 C第21页/共47页第二十二页，共47页。烯烃烯烃(xtng)(xtng)的同分的同分异构现象异构现象 碳链异构碳链异构位置位置(wi zhi)(wi zhi)异构异构 官能团异构官能团异构 顺反异构顺反异构 小结小结(xioji)第22页/共47页第二十三页，共47页。第23页/共47页第二十四页，共47页。第二章第二章 烃和卤代烃烃和卤代烃第一节第一节 脂肪脂肪(zhfng)(zhfng)烃烃第24页/共47页第二十五页，共47页。烷烃烷烃烯烃烯烃通式通式CnH2n+2CnH2n结构特点结构特点全部单键，全部单键，饱和饱和有碳碳双键，不饱和有碳碳双键，不饱和代表物代表物CH4CH2CH2燃烧燃烧能能能能主主要要化化学学性性质质与溴（与溴（CCI4）不反应不反应加成反应，使溴的四加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色氯化碳溶液褪色与高锰酸钾与高锰酸钾（H2SO4)不反应不反应被氧化，使高锰酸钾被氧化，使高锰酸钾酸性溶液褪色酸性溶液褪色主要反应类主要反应类型型取代取代加成，聚合加成，聚合第25页/共47页第二十六页，共47页。三、三、炔烃炔烃分子里含有碳碳三键的一类脂肪分子里含有碳碳三键的一类脂肪(zhfng)烃称为炔烃。烃称为炔烃。1 1、概念、概念(ginin)(ginin)：2、炔烃的通式、炔烃的通式(tngsh)：CnH2n2（n2）3、炔烃的通性：、炔烃的通性：（1）物理性质：）物理性质：随着碳原子数的增多，沸点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。逐渐升高，液态时的密度逐渐增加。碳原子小于或等于碳原子小于或等于4时为气态。时为气态。（2）化学性质：能发生氧化反应，加成反）化学性质：能发生氧化反应，加成反应。应。第26页/共47页第二十七页，共47页。4、乙炔(y qu)1）乙炔）乙炔(y qu)的组成和结的组成和结构：构：电子式电子式:HCCH 结构结构(jigu)简式简式:CHCH 或或 HCCH结构式结构式:C H C H 直线型，键角直线型，键角1800 分子结构：分子结构：分子式：分子式：C2H2 实验式：实验式：CH第27页/共47页第二十八页，共47页。2Pz2Py2Px2S2P2S激发杂化2PSPCCHH0.120nm0.106nm180(1)sp杂化杂化 乙炔乙炔(y qu)中的碳原子为中的碳原子为SP杂化，分子呈直线构型。杂化，分子呈直线构型。(2)(2)空间结构是直线型：空间结构是直线型：三个三个键在一条键在一条(y tio)(y tio)直线上。直线上。第28页/共47页第二十九页，共47页。乙炔乙炔(y qu)(y qu)中的碳原子为中的碳原子为SPSP杂化，杂化，分子呈直线构型。分子呈直线构型。两个碳原子的两个碳原子的spsp杂化轨道沿各自对称轴形杂化轨道沿各自对称轴形成成CC CC 键，另两个键，另两个spsp杂化轨道分别杂化轨道分别(fnbi)(fnbi)与两个氢原子的与两个氢原子的1s1s轨道重叠形成两轨道重叠形成两个个CH CH 键，两个键，两个pypy轨道和两个轨道和两个pzpz轨道分别轨道分别(fnbi)(fnbi)从侧面相互重叠，形成两个相互垂从侧面相互重叠，形成两个相互垂直的直的CCCC 键，形成乙炔分子。键，形成乙炔分子。第29页/共47页第三十页，共47页。spsp杂杂化化轨轨道道(g(guuddo)o)第30页/共47页第三十一页，共47页。2 2）乙炔）乙炔(y qu)(y qu)的实验室制的实验室制法：法：CaC2+2HOH HCCH+Ca(OH)2 B、反应、反应(fnyng)原理：原理：A.原料(yunlio)：电石和水 C.装置：固装置：固-液不加热制气装置。液不加热制气装置。D.收集方法：排水法。收集方法：排水法。E.净化试剂：硫酸铜溶液净化试剂：硫酸铜溶液。第31页/共47页第三十二页，共47页。下列那种装置下列那种装置(zhungzh)可以用来做为乙炔的制可以用来做为乙炔的制取装置取装置(zhungzh)?A AB BC CD DE EF FB F第32页/共47页第三十三页，共47页。ABCA第33页/共47页第三十四页，共47页。强调强调(qing dio)：（1）反应）反应(fnyng)装置不能用启普装置不能用启普发生器。因为：发生器。因为：a 碳化钙与水反应碳化钙与水反应(fnyng)较剧烈，难以控反制应速较剧烈，难以控反制应速率；率；b 反应反应(fnyng)会放出大量会放出大量热量，如操作不当，会使启普发生热量，如操作不当，会使启普发生器炸裂。器炸裂。（2）实验中常用饱和食盐水代替）实验中常用饱和食盐水代替水。水。目的：降低水的含量目的：降低水的含量(hnling)，得到平稳的乙炔气流。得到平稳的乙炔气流。第34页/共47页第三十五页，共47页。（3 3）制取时在导气管口附近塞入少量棉花目的）制取时在导气管口附近塞入少量棉花目的：为防止产生的泡沫涌入导管。为防止产生的泡沫涌入导管。（4 4）纯净的乙炔气体）纯净的乙炔气体(qt)(qt)是无色无味的气体是无色无味的气体(qt)(qt)。用电石和水反应制取的乙炔，常闻到。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、砷化钙、磷化钙等杂质，跟水作用时生成H2SH2S、ASH3ASH3、PH3PH3等气体等气体(qt)(qt)有特殊的气味所致。有特殊的气味所致。所以，制乙炔气体所以，制乙炔气体(qt)(qt)时要先通过硫酸铜溶时要先通过硫酸铜溶液洗涤。液洗涤。（5 5）点燃乙炔前必须验纯。）点燃乙炔前必须验纯。第35页/共47页第三十六页，共47页。实验实验(shyn)探究探究3)3)物理性质物理性质:乙炔是无色、无味乙炔是无色、无味(wwi)(wwi)的气体，微的气体，微溶于水溶于水实验实验现象现象将纯净的乙炔通入将纯净的乙炔通入盛有盛有KMnOKMnO4 4酸性溶酸性溶液的试管中液的试管中将纯净的乙炔通入将纯净的乙炔通入盛有溴的四氯化碳盛有溴的四氯化碳溶液的试管中溶液的试管中点燃验纯后的乙炔点燃验纯后的乙炔溶液紫色逐渐溶液紫色逐渐(zhjin)褪去褪去。溴的四氯化碳溶液褪色溴的四氯化碳溶液褪色。火焰明亮，并伴有浓烟。火焰明亮，并伴有浓烟。第36页/共47页第三十七页，共47页。4 4）乙炔）乙炔(y qu)(y qu)的化学的化学性质：性质：2C2H2+5O2 点燃点燃 4CO2+2H2O（l）+2600KJA、氧化、氧化(ynghu)反应：反应：（1）可燃性：）可燃性：火焰火焰(huyn)明亮，并伴有浓烟。明亮，并伴有浓烟。第37页/共47页第三十八页，共47页。甲烷、乙烯、乙炔的燃烧对比甲烷、乙烯、乙炔的燃烧对比 第38页/共47页第三十九页，共47页。（3）、与）、与HX等的反应等的反应(fnyng)B、加成反应、加成反应(ji chn fn yn)CHCH+HCl催化剂催化剂 CH2=CHCl（制氯乙烯）（制氯乙烯）溶液溶液(rngy)紫色逐渐褪去紫色逐渐褪去2KMnO4+3H2SO4+C2H22MnSO4+K2SO4+2CO2+4H2O（2）乙炔能使酸性）乙炔能使酸性KMnO4溶液溶液褪色褪色。（1）、使溴水褪色）、使溴水褪色（2）、催化加氢）、催化加氢HCCH+Br2CHBr=CHBr CHBr=CHBr+Br2CHBr2CHBr2第39页/共47页第四十页，共47页。CH2=CHClCH CH+HCl 催化剂催化剂nCH2=CHCl加温、加压加温、加压催化剂催化剂 CH2 CH Cln练习练习1:乙炔乙炔(y qu)是一种重要的基是一种重要的基 本本有机原料，可以用来制备氯乙烯有机原料，可以用来制备氯乙烯,写出乙炔写出乙炔(y qu)制取聚氯乙烯的化学反应方程式。制取聚氯乙烯的化学反应方程式。第40页/共47页第四十一页，共47页。练习练习2、某气态、某气态(qti)烃烃0.5mol能与能与1mol HCl氯化氢完氯化氢完全加成，加成产物分子上的氢原子又可被全加成，加成产物分子上的氢原子又可被4mol Cl2取取代，则气态代，则气态(qti)烃可能是烃可能是A、CH CH B、CH2=CH2 C、CHCCH3 D、CH2=C(CH3)CH3 练习练习(linx)3、含一叁键的炔烃，氢化后的产物结构、含一叁键的炔烃，氢化后的产物结构简式为简式为此 炔 烃 可 能 有 的 结 构 有（此 炔 烃 可 能 有 的 结 构 有（）A1种种B2种种 C3种种 D4种种AB第41页/共47页第四十二页，共47页。甲烷甲烷乙烯乙烯乙炔乙炔结构结构简式简式CH4CH2=CH2CHCH结构结构特点特点全部单键全部单键,饱和饱和有碳碳双键有碳碳双键,不饱和不饱和有碳碳三键有碳碳三键,不饱和不饱和空间空间结构结构第42页/共47页第四十三页，共47页。四、脂肪四、脂肪(zhfng)(zhfng)烃的来源烃的来源及其应用及其应用脂肪脂肪(zhfng)烃的来源有石油、天然气和煤等。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、汽油石油通过常压分馏可以得到石油气、汽油(qyu)、煤油、煤油、柴油等；而减压分馏可以得到润滑油、石蜡等分子量、柴油等；而减压分馏可以得到润滑油、石蜡等分子量较大的烷烃；通过石油的催化裂化及裂解可以得到较多较大的烷烃；通过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；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。而催化重整是获得芳香烃的主要途径。煤煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的分馏分馏可可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间接液化，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。可以获得燃料油及多种化工原料。天然气天然气是高效清洁燃料，也是重要的化工原料。主要是高效清洁燃料，也是重要的化工原料。主要是烃类气体，以甲烷为主。是烃类气体，以甲烷为主。第43页/共47页第四十四页，共47页。原油的分馏及裂化原油的分馏及裂化(li hu)的产品和的产品和用途用途第44页/共47页第四十五页，共47页。学与问学与问 石油分馏是利用石油中各组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是利用低压时液体的沸点降低(jingd)(jingd)的原理，使重油中各成分的原理，使重油中各成分的沸点降低的沸点降低(jingd)(jingd)而进行分馏，而进行分馏，避免高温下有机物的炭化。避免高温下有机物的炭化。第45页/共47页第四十六页，共47页。石油催化重整的目的有两个石油催化重整的目的有两个(lin(lin)：提高汽油的辛烷值和制取芳香：提高汽油的辛烷值和制取芳香烃。烃。石油催解是深度的裂化，使短链的烷石油催解是深度的裂化，使短链的烷烃进一步分解生成烃进一步分解生成(shn chn)(shn chn)乙烷、乙烷、丙烷、丁烯等重要石油化工原料。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（如石石油的催化裂化是将重油成分（如石油）在催化剂存在下，在油）在催化剂存在下，在460520460520及及100kPa 200kPa100kPa 200kPa的压强下，长链烷烃断裂成的压强下，长链烷烃断裂成短链烷烃和烯烃短链烷烃和烯烃(xtng)(xtng)，从而大大提高汽，从而大大提高汽油的产量。油的产量。第46页/共47页第四十七页，共47页。