化学选修 脂肪烃PPT课件

你知道吗？你知道吗？1 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？、黑色的金子、工业的血液是什么？它的主要组成元素是什么？2 2、什么是烃的衍生物？什么是卤代径？、什么是烃的衍生物？什么是卤代径？3 3、有机物的反应与无机物反应相比有何特点？、有机物的反应与无机物反应相比有何特点？第1页/共66页烃和卤代烃等有机物的反应与无机物反烃和卤代烃等有机物的反应与无机物反应相比的特点：应相比的特点：（1 1）反应缓慢反应缓慢。有机分子中的原子一般以共价键结合，有机反应多是分子之间的反应。有机分子中的原子一般以共价键结合，有机反应多是分子之间的反应。（2 2）反应产物复杂反应产物复杂。有机物往往具有多个反应部位，在生成主要产物的同时，往往伴。有机物往往具有多个反应部位，在生成主要产物的同时，往往伴有其他副产物的生成。有其他副产物的生成。（3 3）反应常在有机溶剂中进行反应常在有机溶剂中进行。有机物一般在水中的溶解度较小，而在有机溶剂中的。有机物一般在水中的溶解度较小，而在有机溶剂中的溶解度较大。溶解度较大。第2页/共66页概念辨析烃：卤代烃：仅含碳和氢两种元素的有机物 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物链状烃脂肪烃环状烃烷烃 C-C-C-C烯烃 C=C-C-C炔烃 CC-C-C脂环烃脂环烃芳香烃芳香烃第3页/共66页教学目标教学目标: : 1.了解烷烃 烯烃同系物的物理性质递变规律 2.掌握烷烃 烯烃 炔烃的结构特点和主要化学性质 烯烃的顺反异构现象 重点: 烷烃 烯烃的结构特点和主要化学性质第一节 脂肪烃第4页/共66页思考与交流（1） 请同学们观察教材28页表21和表22，并根据表中数据在图21中绘出变化曲线，根据曲线变化趋势总结规律。第5页/共66页第6页/共66页第7页/共66页第8页/共66页第9页/共66页熔沸点：随着C个数增加，熔沸点逐渐升高C个数相同，支链越多沸点越低状态： 常温下C1C4、新戊烷气态； 4 以上为液态或固态密度：随着C个数增加，密度逐渐增加，但都比水小水溶性： 都难溶于水，但易溶于有机溶剂第10页/共66页一、烷烃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2.通式 CnH2n+2(n1)只表示烷烃含碳量最低的 . 共价键总数 . CH43n+1第11页/共66页一、烷烃3.同系物C-C、链状、相差若干CH24.化学性质（1 1）通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱不反应）通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱不反应（2 2）氧化反应，可燃烧，但不能被）氧化反应，可燃烧，但不能被KMnOKMnO4 4氧氧化化（3 3）取代反应）取代反应CHCH4 4 + 2O + 2O2 2 CO CO2 2 + 2H + 2H2 2O O燃烧燃烧现象：淡蓝色火焰第12页/共66页注意：X2气体，光照1molCl21molH(4) (4) 热分解热分解C4H10 CH4+C3H6 C4H10 C2H4+C2H6思考：1mol丁烷最多能和几molCl2发生取代反应？烷烃分子中有多少个H就可以发生多少步取代。思考：CH3CH3与Cl2反应生成几种产物？第13页/共66页甲烷的实验室制法原理CH3COONa+NaOH CH4+Na2CO3用品无水醋酸钠、碱石灰、药匙、铁架台、酒精灯、硬质试管、蒸发皿。第14页/共66页回忆：乙烯的结构和性质。第15页/共66页分子式：C2H4电子式：结构式：结构简式：CCH HHHCH2CH2C：C： ：HHHH：分子构型：乙烯的分子组成与结构两个碳原子和四个氢原子处在同两个碳原子和四个氢原子处在同一平面上。一平面上。第16页/共66页 乙烯是 色 气味的气体； 溶于水；密度较空气 。无稍有难略小（收集方法：排水集气法，不能用排空气集气法。）（收集方法：排水集气法，不能用排空气集气法。）乙烯的化学性质（较活泼）乙烯的化学性质（较活泼）1、氧化反应：燃烧、被酸性、氧化反应：燃烧、被酸性KMnO4氧化氧化2、加成反应：、加成反应：3、加聚反应、加聚反应第17页/共66页二、烯烃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。丙烯模型CH2=CH2CH3-CH=CH2共面原子数最少为多少，最多为多少？第18页/共66页2.单烯烃通式 CnH2n (n2)3.同系物含一个C=C、链状、相差若干CH24.化学性质（1 1）氧化反应）氧化反应 燃烧：燃烧： 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：使使KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色区别烷烃和烯烃5CH2CH2 + 12KMnO4 +18H2SO410CO2 + 12MnSO4 + 6K2SO4 + 28H2O第19页/共66页 现已知某烯烃的化学式为C5H10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物为乙酸和丙酸，你能推测出此烯烃的结构吗？若与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物是二氧化碳和丁酮 此烯烃的结构又是怎样的呢？已知：第20页/共66页（2 2）加成反应）加成反应(与H2、Br2、HX、H2O等等)：特别提示：加成反应使有机物的饱和程度增大，加成反应过程中有机物的碳骨架并未改变，这一点对推测有机物的结构很重要。CH2 CH2+Br2CH2BrCH2Br1,2-二溴乙烷(无色液体)氯乙烷CH2CH2 + H2催化剂CH2CH2 + HClCH2CH2 + H2O催化剂催化剂高温高压第21页/共66页 当当不对称烯烃不对称烯烃与卤化氢发生加成反应与卤化氢发生加成反应时，通常时，通常“氢加到氢加到含氢多的不饱和碳原含氢多的不饱和碳原子一侧子一侧。具体情况要看反应条件而定！具体情况要看反应条件而定！ CH3CHCH2 + HCl CH3CHClCH3 思考：丙烯与氯化氢反应后，会生成什么产物呢？试着写出反应方程式： 第22页/共66页（3 3）加聚反应）加聚反应练习：书写下列物质加聚的化学方程式。CHCH2 2=CHCl =CHCl CH3CH=CHCH2CH3 nCH2=CH2催化剂CH2 CH2n聚乙烯 由相对分子质量小的合物分子互相结合成相对分子由相对分子质量小的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。质量大的高分子的反应叫做聚合反应。聚乙烯的分子很大，相对分子质量可达几万到几十万。聚乙烯的分子很大，相对分子质量可达几万到几十万。聚乙烯是高分子化合物，是造成白色污染的一种塑料。聚乙烯是高分子化合物，是造成白色污染的一种塑料。注意：所有高分子化合物都是混合物。注意：所有高分子化合物都是混合物。第23页/共66页1.1.既可用于鉴别乙烷和乙烯, ,又可用于除去乙烷中的乙烯以得到乙烷的方法是( )( )A.A.通过足量的氢氧化钠溶液B.B.通过足量的溴水C.C.通过足量的酸性高锰酸钾溶液D.D.与氢气反应高效练习B B第24页/共66页2.2.烷烃是烯烃R R和氢气发生加成反应后的产物, ,则R R可能的结构简式有( )( )A.4A.4种 B.5B.5种 C.6C.6种 D.7D.7种C C高效练习第25页/共66页高效练习3.某有机物含碳85.7%，含氢14.3%,向80g含溴5%的溴水中通入该有机物，溴水刚好完全褪色 ，此时液体总质量81.4g。求：有机物分子式经测定，该有机物分子中有两个-CH3 3,写出它的结构简式并命名。C C4 4H H8 8CHCH3 3-CH=CH-CH-CH=CH-CH3 3CHCH3 3-C=CH-C=CH2 2CHCH3 3第26页/共66页二、烯烃5.二烯烃1 1）通式：）通式： 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： CnH2n-2 (n4)第27页/共66页6.二烯烃代表物：CHCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2CH2=C-CH=CH2CH32-2-甲基-1-1，3 3丁二烯也可叫作：异戊二烯思考： 1，3-丁二烯分子中最少有多少个C原子在同一平面上？最多可以有多少个C原子在同一平面上？1 1，3 3丁二烯第28页/共66页6.二烯烃3 3）化学性质：）化学性质： a a、加成反应、加成反应CH2=CH-CH=CH2+2Br2CH2-CH-CH-CH2BrBr BrBrCH2=CH-CH=CH2+Br21,2- 加成CH2-CH-CH=CH2BrBrCH2=CH-CH=CH2+Br21,4- 加成CH2-CH=CH-CH2BrBr1，3-丁二烯的1，2-加成和1，4-加成是竞争反应，到底哪一种加成占优势，取决于反应条件。第29页/共66页6.二烯烃3 3）化学性质：）化学性质： b b、加聚反应、加聚反应nCH2=CH-CH=CH21,4 加聚CH2-CH=CH-CH2n聚1，3-丁二烯n CH2=CCH=CH2 CH3 CH2C=CHCH2 n CH3催化剂催化剂第30页/共66页小专题单体判断单体链节聚合度第31页/共66页小专题单体判断第32页/共66页知识回顾 烷烃和烯烃的结构与性质烷烃烷烃烯烃烯烃通式通式结构特点结构特点代表物代表物代表物的结构式代表物的结构式和电子式和电子式代表物空间构型代表物空间构型主要化学性质主要化学性质全部单键，饱和有碳碳双键，不饱和CnH2n+2CnH2nCH2CH2CH4四面体平面构型燃烧氧化、取代氧化、加成、加聚第33页/共66页C=CHHCH3CH3C=CCH3CH3HH与CH3与HH C CCH3HHCH3HHHC CHCH3发挥想象下列两组有机物是否是同一种物质第34页/共66页三、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2.形成条件：CabCab第35页/共66页例如：下列物质中没有顺反异构的是哪些？例如：下列物质中没有顺反异构的是哪些？ 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 CCCCCCCCCababbaadddabaaab无 顺 反 异 构 的 类 型有 顺 反 异 构 的 类 型三、烯烃的顺反异构第36页/共66页三、烯烃的顺反异构3.规定：两个相同的原子或原子团排列在两个相同的原子或原子团排列在双键的双键的同一侧同一侧的称为的称为顺式结构顺式结构。两个相同的原子或原子团排列在两个相同的原子或原子团排列在双键的双键的两侧两侧的称为的称为反式结构反式结构。第37页/共66页高效练习1.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烯烃的同分烯烃的同分异构现象异构现象 碳链异构碳链异构位置异构位置异构 官能团异构官能团异构 顺反异构顺反异构 2.2.分子式为C C5 5H H1010的烯烃共有( (要考虑顺反异体)( )( )A.5A.5种 B.6B.6种 C.7C.7种 D.8D.8种B第38页/共66页三、炔烃分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃。1.1.概念：2.2.炔烃的通式：（2）化学性质：能发生氧化反应，加成反应。CnH2n2 （n2）3.3.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小于等于4时为气态第39页/共66页4.4.乙炔：（1）乙炔的组成和结构：乙炔的组成和结构：电子式电子式: :H HCCCCH H 结构简式结构简式: : CHCH CHCH 或或 HCCHHCCH结构式结构式: :C C H H C C H H 直线型，键角直线型，键角1801800 0空间结构：空间结构：分子式分子式: : C2H2CC的键能和键长并不是C-C的三倍，也不是C=C和CC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。第40页/共66页三、炔烃（2）乙炔的制备：乙炔的制备：原理：CaC2+2HOH HCCH+Ca(OH)2模仿练习1.CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属离子型碳化物，请通过对CaC2制C2H2的反应进行思考，从中得到必要的启示，写出下列反应的产物：A Al4C3水解生成（ ）B Mg2C3水解生成（ ）CH4C3H4实验中常用饱和食盐水代替水，目的：降低水的含量，得到平稳的乙炔气流第41页/共66页下列哪种装置可以用来做为乙炔的制取装置下列哪种装置可以用来做为乙炔的制取装置?A AB BC CD DE EF FB F第42页/共66页能否用启普发生器制取乙炔？能否用启普发生器制取乙炔？ 因为碳化钙与水反应剧烈，启普发生器因为碳化钙与水反应剧烈，启普发生器不易控制反应；不易控制反应； 反应放出的热量较多，容易使启普发生器反应放出的热量较多，容易使启普发生器炸裂。炸裂。 反应的产物中还有糊状的反应的产物中还有糊状的Ca(OH)Ca(OH)2 2，它能夹，它能夹带未反应的碳化钙进入发生器底部带未反应的碳化钙进入发生器底部, ,或堵住球型或堵住球型漏斗和底部容器间的空隙漏斗和底部容器间的空隙, ,使发生器失去作用。使发生器失去作用。第43页/共66页（2）乙炔的制备：乙炔的制备：发生装置： 固体和液体不加热净化装置： 硫酸铜或氢氧化钠溶液，除去H H2 2S S、PHPH3 3等气体收集装置： 排水法性质检验：第44页/共66页（3）乙炔的物理性质：乙炔的物理性质：纯净的乙炔是无色无味的气体，密度比空气略小，微溶于水，易溶于有机溶剂（4）乙炔的化学性质：乙炔的化学性质：22222点燃现象： 火焰明亮，伴有大量黑烟注意： 点燃之前一定要验纯（2.5%80%）H=-2600KJ/mol第45页/共66页甲烷、乙烯、乙炔的燃烧 淡蓝色火焰，淡蓝色火焰，火焰较明亮火焰较明亮燃烧火焰明亮，燃烧火焰明亮，带黑烟带黑烟燃烧火焰很明燃烧火焰很明亮，带浓烟亮，带浓烟第46页/共66页（4）乙炔的化学性质：乙炔的化学性质：HCCH+Br2CHBr=CHBrCHBr=CHBr+Br2CHBr2CHBr2CHCH+HCl 催化剂 CH2=CHCl（制氯乙烯）CHCH+H2O CH3CHO（制乙醛）第47页/共66页乙炔的用途乙炔的用途（1 1）制塑料、合成纤维）制塑料、合成纤维（2 2）乙炔水化制乙醛）乙炔水化制乙醛（3 3）氧炔焰切割或焊接金属）氧炔焰切割或焊接金属第48页/共66页练习1：含一叁键的炔烃，氢化后的产物结构简式为此炔烃可能有的结构有（ ） A1种B2种C3种D4种B练习2：某气态烃:1mol能与2mol HCl氯化氢完全加成，加成产物分子上的氢原子又可被6mol Cl2取代，则气态烃可能是（ ）A、CH CH B、CH2=CH2 C、CHCCH3 D、CH2=C(CH3)CH3 C第49页/共66页四、脂肪烃的来源及其应用脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等第50页/共66页石油中含有1-50个碳原子的烷烃和环烷烃1.常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等2.重油减压分馏可以得到润滑油、凡士林、石蜡。减压分馏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3.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100kPa 200kPa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 第51页/共66页四、脂肪烃的来源及其应用 4.石油催化裂解是深度的裂化，使短链的烷烃进一步分解生成乙烯、丙烯、丁烯等重要石油化工原料。 5.石油催化重整是异构化：将直链烃变为支链烃芳构化：将直链烃变为芳香烃。目的是提高汽油的辛烷值和支取芳香烃。第52页/共66页小专题空间构型判断以CH4（正四面体）、C2H4（平面）、 乙炔（直线型）分子构型为原型和思维起点把复杂的有机分子分解成这几个部分，一般以乙烯为中心（母体）借助单键可以旋转，双键、三键不能旋转发挥空间想象方法：第53页/共66页B例2：描述CH3CH=CHCCCF3分子结构的下列叙述中，正确的是（ ）A、6个碳原子有可能都在一条直线上B、6个碳原子不可能都在一条直线上C、6个碳原子有可能都在同一平面上D、6个碳原子不可能都在同一平面上B、C例1：某烃的结构简式为CH3CH2CH=CCCH，该烃分子中含有四面体结构的碳原子数为a，在同一直线上的碳原子数最多为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，则a，b，c分别为（ ）A、4、3、5 B、4、3、6C、2、5、4 D、4、6、4C2H5第54页/共66页专题一：分子式确定的方法第55页/共66页专题：燃烧规律探析第56页/共66页 y = 4 时：时： y 4时：时：H2O为液态（为液态（t100）体积不变体积不变体积减小体积减小体积增大体积增大第57页/共66页例例1：CH4,C2H2,C2H4,C2H6,C3H4,C3H6完全燃烧，反应后温度为完全燃烧，反应后温度为120120 ，则反，则反应后，体积不变的是哪种气体？体积减小的是哪种气体？体积增大的是哪种气应后，体积不变的是哪种气体？体积减小的是哪种气体？体积增大的是哪种气体？体？ 体积不变的是体积不变的是: :体积减小的是体积减小的是: 体积增大的是体积增大的是:CH4，C2H4，C3H4C2H2C2H6，C3H6第58页/共66页2.2.等物质的量的烃、等质量的烃完全燃烧时：等物质的量的烃、等质量的烃完全燃烧时：燃烧规律专题CxHy + (x+y/4) O2 xCO2 + y/2 H2OCxHy耗氧量耗氧量生成生成CO2量量生成生成H2O量量等物质等物质 的量的量等质量等质量 x+y/4 y/xxyx/yy/x第59页/共66页例例2 2、等物质的量的下列烃完全燃烧时，消耗、等物质的量的下列烃完全燃烧时，消耗O O2 2 最多的是（最多的是（ ） A、CH4 B、C2H6 C、C3H6 D、C6H6D例例3 3：等质量的等质量的CH4,C2H4,C2H6,C3H4,C3H6完全燃烧，耗氧量最大的是哪个？完全燃烧，耗氧量最大的是哪个？ CH4第60页/共66页燃烧规律专题3.3.最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧后生成的只要混合物总质量一定，完全燃烧后生成的COCO2 2和和H H2 2O O及耗氧量就一定。及耗氧量就一定。CxHy + (x+y/4) O2 xCO2 + y/2 H2O（1 1）烯烃同系物：）烯烃同系物：如C2H4和C5H10 等（2 2）同分异构体：）同分异构体：第61页/共66页例例4 4：取总质量一定的下列各组物质混合后，取总质量一定的下列各组物质混合后，无论以何种比例混合，其充分燃烧后得到无论以何种比例混合，其充分燃烧后得到的二氧化碳和水的量为恒值的是的二氧化碳和水的量为恒值的是 AC2H2 C2H6 B CH4 C3H8 CC3H6 C3H8 D C2H4 C4H8D 第62页/共66页例例5:5:由由A A、B B两种烃组成的混合物，当混合物总质量一定时，无论两种烃组成的混合物，当混合物总质量一定时，无论A A、B B以何种比例混合，完以何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量。对全燃烧消耗氧气的质量为一恒量。对A A、B B两种烃有下面几种说法：互为同分异构体；两种烃有下面几种说法：互为同分异构体；互为同系物；具有相同的最简式；两种烃中碳的质量分数相同。正确的结论是互为同系物；具有相同的最简式；两种烃中碳的质量分数相同。正确的结论是( )( ) A. A. B. B. C. C. D. D.B第63页/共66页补充乙烯的制备1.原理HHHCCHOHH浓H2SO4HC=CH H HH2O 170C+2.发生装置液液+ +液液气气3.净化装置NaOHH2SO44.收集装置第64页/共66页CH3CH2-OH+H-O-CH2CH3 CH3CH2-O-CH2CH3+H2O浓浓H H2 2SOSO4 4140 140 1. 1.原料是原料是无水酒精和浓硫酸按体积比约是体积比约是1:3, ,（将浓硫酸缓慢地注入到乙醇中（将浓硫酸缓慢地注入到乙醇中, ,边注入边轻轻摇动）边注入边轻轻摇动） 2.2.浓硫酸做浓硫酸做催化剂催化剂和和脱水剂脱水剂3.3.加热时加入碎瓷片是为了防止溶液加热时加入碎瓷片是为了防止溶液暴沸暴沸, ,5.5.用用排水法收集乙烯，不能用收集乙烯，不能用排空气排空气法收集法收集6.6.加热较长时间，液体会逐渐变黑，加热较长时间，液体会逐渐变黑，乙醇被浓硫酸碳乙醇被浓硫酸碳化生成化生成C C单质单质，加热时会有，加热时会有SOSO2 2、COCO2 2生成，生成的乙生成，生成的乙烯有刺激性气味烯有刺激性气味4. 4. 加热时温度要迅速升到加热时温度要迅速升到170170以防副反应发生以防副反应发生，温温度计的水银球应插到液面下度计的水银球应插到液面下, ,但不接触烧瓶底部但不接触烧瓶底部实验注意事项：实验注意事项：C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O第65页/共66页感谢您的观看。第66页/共66页