内容正文:
第一单元 脂肪烃的性质及应用
基础课时7 脂肪烃的性质
学习任务
1.认识脂肪烃的结构与分类,能写出典型代表物的结构简式、名称,能通过实验等方法认识脂肪烃典型代表物的主要性质。
2.能列举实例说明脂肪烃基本反应的具体应用。
一、烃及其分类
1.烃
仅由碳、氢两种元素组成的有机物。
2.烃的分类
(1)根据分子中是否含有苯环
(2)
二、脂肪烃的物理性质
1.烷烃的物理性质
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于4时,在常温下呈气态,其他的烷烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)
溶解性
都难溶于水,易溶于有机溶剂
沸点
在直链熔烃中,随碳原子数的增加,沸点逐渐升高。碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低
相对密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大。烷烃的密度小于水的密度
2.烯烃、炔烃的物理性质
烯烃、炔烃的物理性质与烷烃相似。
三、烷烃的结构特点与化学性质
1.烷烃及其结构特点
(1)烷烃
分子中的碳原子间都以单键结合成链状,剩余价键都与氢原子结合的饱和烃叫烷烃,如甲烷、丁烷等。烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1)。
(2)结构特点:分子中的碳原子全部饱和,除甲烷、乙烷以外,烷烃分子中的碳原子之间呈锯齿状排列。
2.化学性质
(1)稳定性:常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应,只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。
(2)特征反应——卤代反应
甲烷在光照条件下与氯气、溴蒸气发生取代反应生成多种卤代甲烷,其他的烷烃在一定条件下也能发生类似的反应,像这种烷烃中的氢原子被卤素原子取代,生成卤代烃,并放出卤化氢的反应称为卤代反应。如丙烷与氯气的卤代反应:
(3)氧化反应——可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,燃烧的通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
四、烯烃的概念、结构特点与化学性质
1.烯烃的概念及通式
链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫烯烃。分子中含有一个碳碳双键的烯烃的通式为CnH2n(n≥2),最简单的烯烃是乙烯。
2.烯烃的结构特点
乙烯分子的空间构型为平面形,烯烃分子中含有一个碳碳双键,至少有6个原子共面。
3.烯烃的化学性质
烯烃分子中含有碳碳双键,化学性质较烷烃活泼。
(1)加成反应
①概念:构成有机化合物不饱和键的两个原子与其他原子或原子团直接结合而生成新物质的反应。
②反应方程式(以一定条件下乙烯与卤素单质、氢气、水、卤化氢反应为例):
CH2===CH2+H2CH3—CH3,
CH2===CH2+H2OCH3—CH2OH,
CH2===CH2+HXCH3—CH2X。
③烯烃的不对称加成
a.马氏规则
当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”。
b.产物判断
不对称的烯烃与溴化氢等分子发生加成反应时,可以得到两种不同的加成产物,其中主要产物是依据马氏规则加成所得的产物。
例如:
④多烯烃的加成反应
分子中含有多个碳碳双键的烃称为多烯烃。研究发现,1,3丁二烯、2甲基1,3丁二烯(异戊二烯)等分子的结构中,单、双键是交替出现的。多烯烃发生加成反应可能出现多种加成产物。
如1,3丁二烯与Br2分子的反应:
物质的量之比
加成类型
反应方程式
1∶1
1,2加成
1,4加成
1∶2
双键全部加成
(2)加聚反应
①概念:由许多小分子相互加成生成高分子化合物的反应。
②反应机理:烯烃的加聚反应是双键中的一个碳碳键断裂,分子中的碳原子相互结合生成很长的碳链的反应。
例如:CH2===CH2+CH2===CH2+CH2===CH2+……―→—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+……―→—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—……
这个反应的化学方程式常用下式来表示:
nCH2===CH2CH2—CH2(聚乙烯)。
(3)氧化反应
①烯烃易燃烧,燃烧时火焰明亮并伴有黑烟,燃烧通式为CnH2n+O2nCO2+nH2O。
②烯烃可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故烯烃可使其褪色。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)通式符合CnH2n的烃都是烯烃。 (×)
(2)乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色。 (×)
(3)乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的反应类型相同。 (×)
(4)丁烷有2种同分异构体,故丁烯也有2种同分异构体。 (×)
(5)通入氢气可以除去乙烷中的少量乙烯。 (×)
五、炔烃的概念、结构特点与化学性质
1.炔烃的概念及通式
链烃分子里含有碳碳三键的不饱和烃叫炔烃。分子中含有一个碳碳三键的炔烃的通式为CnH2n-2(n≥2),最简单的炔烃是乙炔。
2.炔烃的结构特点
乙炔分子的空