内容正文:
2022-2023学年高二化学同步学习高效学讲练(精品学案)
第二章 烃
第二节 烯烃 炔烃
第1课时 烯烃
课程学习目标·学科核心素养
1.以乙烯为典型物质认识烯烃的结构与性质。能书写相关的化学方程式,发展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。
2.认识氧化反应、加成反应、加聚反应等有机反应类型。
3.了解烯烃的立体异构和二烯烃的加成反应。
微点注解——名师引领·新知学习
一.烯烃的结构和性质
1.烯烃及其结构
(1)烯烃:含有碳碳双键的烃类化合物。
(2)官能团:名称为碳碳双键,结构简式为。
(3)通式:烯烃只含有一个碳碳双键时,其通式一般表示为CnH2n(n≥2)。
(4)乙烯的结构特点
分子中碳原子采取sp2杂化,碳原子与氢原子间均形成单键(σ键),碳原子与碳原子间以双键相连(1个σ键,1个π键),键角约为120°,分子中所有原子都处于同一平面内。
2.烯烃的物理性质
(1)沸点:随碳原子数的递增而逐渐升高。
(2)状态:常温下由气态逐渐过渡到液态、固态,当烯烃分子中碳原子数≤4时,常温下呈气态。
(3)溶解性和密度:难溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水小。
3.烯烃的化学性质——与乙烯相似
(1)氧化反应
①烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②可燃性
燃烧通式为CnH2n+O2nCO2+nH2O。
(2)加成反应
①烯烃能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应,写出下列有关反应的化学方程式:
a.丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴丙烷:
CH2==CHCH3+Br2―→。
b.乙烯制乙醇:
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH。
c.乙烯制氯乙烷:
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl。
d.丙烯转化为丙烷:
CH2==CHCH3+H2CH3CH2CH3。
(3)加聚反应
丙烯发生加聚反应的化学方程式:
nCH2==CHCH3。
4.二烯烃的加成反应
(1)定义:分子中含有两个碳碳双键的烯烃称为二烯烃,如1,3-丁二烯的结构简式为CH2==CH—CH==CH2。
(2)1,3-丁二烯与溴按1∶1发生加成反应时有两种情况:
①1,2-加成
CH2==CH—CH==CH2+Br2―→CH2==CH—CHBr—CH2Br。
②1,4-加成
CH2==CH—CH==CH2+Br2―→CH2Br—CH==CH—CH2Br。
二.烯烃的立体异构
1.定义
由于碳碳双键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转,会导致其空间排列方式不同,产生顺反异构现象。
2.形成条件
(1)分子中具有碳碳双键结构。
(2)组成双键的每个碳原子必须连接不同的原子或原子团。
3.类别
(1)顺式结构:两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧。
(2)反式结构:两个相同的原子或原子团分别排列在双键的两侧。
典例探究——重难释疑·科学施策
【典例1】(江苏·盐城市伍佑中学高二期中)乙烯是石油炼制的重要产物,下列关于乙烯的说法中错误的是
A.乙烯是一种植物生长调节剂
B.乙烯分子中的六个原子在同一平面上
C.可用于生产聚乙烯塑料
D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色原理相同
【答案】D
【解析】
A.乙烯是一种植物生长调节剂,可以催熟,A正确;
B.根据结构可知,乙烯分子中的六个原子在同一平面上,B正确;
C.乙烯通过加聚反应可生产聚乙烯塑料,C正确;
D.乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,褪色原理不同,D错误;
故选D。
【典例2】(贵州省思南中学高二期中)下列物质中,属于顺式结构的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转的限制因素,使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象。含有碳碳双键的有机物分子中,两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧称为顺式结构。
A. 分子中的两个不饱和碳原子都连有两个相同的原子,不存在顺反异构,故A不选;
B. 分子中有一个碳原子连了两个氢原子,不存在顺反异构,故B不选;
C. 两个氢原子或氯原子排列在双键的同一侧,是顺式结构,故C选;
D. 中有一个碳原子连了两个甲基,不存在顺反异构,故D不选;
故选C。
【典例3】(安徽·蚌埠二中高二期中)2,2,4 - 三甲基戊烷俗称异辛烷(),常加入汽油中来减震,下列各烃与氢气加成能得到异辛烷的是
A.2,2,4 -三甲基-1-戊烯 B.2,4,4 - 三甲基-1-戊烯
C.2,4,4 - 三甲基-2-戊炔 D.3,4,4 - 三甲基-1-戊炔
【答案】B
【解析】
异辛烷可由氢气加成得到,则双键位置可以有两种,为:、,名称分别为:2,4,4—三甲基—2—戊烯、2,4,4—三甲基—1—戊烯,综上所述,故选B。
【典例4 】(北京理工大学附属中学分校高二期中)