2.1.3烷烃的化学性质和应用（课件）-《有机化学》同步教学（化学工业出版社）

项目二 认识烃 1 目 录/CONTENTS 01 任务三 烷烃的化学性质和应用 2 能力目标 学习要求与目标 具有烃的结构识别能力。 具有根据烃的结构判断其物理参数的能力。 具有根据烃的化学性质进行鉴别和合成路线设计能力。 知识目标 掌握烃类物质的结构、命名以及同分异构等。 掌握烃的物理性质。 掌握烃的化学性质及应用。 素质目标 培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神； 培养安全、环保、健康生产意识； 培养分析问题和解决问题的能力； 创新能力培养等。 项目二 认识烃 3 项目二 认识烃 1、卤代反应 卤代反应是烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代。 反应特点: (1)反应需光照或加热。 (2)光照时吸收一个光子可产生几千个氯甲烷（反应有引发过程）。 五、 烷烃的化学性质 项目二 认识烃 1）甲烷的卤代反应 将甲烷与氯气混合，在漫射光或适当加热的条件下，甲烷分子中的氢原子能逐个被氯原子取代，得到多种氯代甲烷和氯化氢的混合物。 5 项目二 认识烃 氯自由基 甲基自由基 重复 6 项目二 认识烃 自由基取代历程包括：链的引发、链的增长、链的终止。 大约一个引发的Cl·可以使这个链的增长平均进行5000次循环。 链的引发 链的增长 ...... ...... 链的终止 循环 自由基中间体 产物 产物 链的增长 链的引发 7 项目二 认识烃 2）甲烷和其他卤素的反应 发生卤素反应的活性次序为： F2 > Cl2 > Br2 > I2 F2 ：强烈放热，反应剧烈（爆炸性反应）、很难控制 Cl2 ：正常 Br2 ：稍慢 I2 ：在室温下无明显反应 8 项目二 认识烃 3）其他烷烃的氯代反应取代基位置的选择及自由基的稳定性 对于同一烷烃，不同级别的氢原子被取代的难易程度也不是相同的。大量的实验证明叔氢原子最容易被取代，伯氢原子最难被取代。 氢原子反应活性顺序是： 叔氢原子 > 仲氢原子 > 伯氢原子 9 项目二 认识烃 3）其他烷烃的氯代反应取代基位置的选择及自由基的稳定性 10 项目二 认识烃 以上反应产物的比例与反应物中该种氢的比例不一致，其原因是反应中产生的自由基的稳定性有关。 含单电子的碳原子上连接的烷基越多，自由基越稳定。 叔丁基自由基 异丙基自由基 乙基自由基 甲基自由基 项目二 认识烃 2、氧化反应 （1）完全燃烧 （2）不完全燃烧 项目二 认识烃 （3）控制氧化 在控制条件时，烷烃可以部分氧化，生成一系列有用的的含氧衍生物。 CO和H2俗称合成气，可以用来合成甲醇、氨和尿素。 项目二 认识烃 石蜡是含20-40个碳原子的高级烷烃的混合物，在特定条件下氧化可以得到高级脂肪酸。 C12～C18的烷烃控制氧化得到的脂肪酸可以替代动物油脂，作肥皂，称为皂用酸。 项目二 认识烃 烷烃在隔绝空气的条件下加强热，分子中的碳碳键或碳氢键发生断裂，生成较小的分子，这种反应叫做热裂反应。 3、裂化 项目二 认识烃 石油化工的催化重整：用催化剂（Pt，Al2O3等）促使在较低温度和压力下进行裂解，来生产燃油——汽油柴油和重要的化工原料—乙烯、丙烯、丁烯等。 项目二 认识烃 由一种异构体转化为另一种异构体的反应称为异构化反应。 例如正丁烷在酸性催化剂存在下可转变为异丁烷： 烷烃的异构化反应主要用于石油加工工业中将直链烷烃转变成支链烷烃，可以提高汽油的辛烷值及润滑油的质量。 4、异构化反应 项目二 认识烃 烷烃广泛存在于自然界，主要来源天然气和石油。 天然气是蕴藏在地层内的可燃气体，其主要成分为甲烷，一般含量可达75％一95％。此外还有一些乙烷、丙烷和丁烷等低级烷烃。天然气是很好的气体燃料，同时也是重要的化工原料。 石油通常是淡黄色、褐色、暗绿色或黑色的强稠液体，其所含烷烃种类繁多，不仅含有1-50个碳原子的链状烷烃及一些环状烷烃，个别产地石油含有芳香烃。石油被称“黑色的金子”、“工业的血液”并不夸大，因为石油不仅仅是重要的动力来源，而且是极宝贵的化工原料。 六、烷烃的应用 归纳与小结 1. 烷烃的化学性质 1）卤代反应 2）氧化反应 3）裂化、4）异构化反应 2. 烷烃的应用 谢谢观看 20 $$