内容正文:
第三章
石油化工的基础物质—烃
授课人:
目录
CONTENTS
第一节
脂肪烃的类别、烷烃的性质
第二节
烯烃、炔烃的结构及性质 脂肪烃与石油化工
第三节
苯的结构和性质
第四节
芳香烃的来源与应用
第一节
Part One
脂肪烃的类别、烷烃的性质
CH4
C
H
H
H
H
分子式
电子式
C
H
H
H
H
结构式
109o28
正四面体
比例模型
球棍
模型
一、烃的类别及脂肪烃的物理性质
烷烃的结构
脂肪烃的物理性质
物理性质 变化规律
状态 当碳原子数小于或等于4时,烷、烯、炔烃在常温下呈气态,其他的烷、烯、炔烃常温下呈液态或固态(新戊烷常温下为气态)
溶解性 都不溶于水,易溶于有机溶剂
沸点 随碳原子数的增加,沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低
密度 随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大。烷、烯、炔烃的相对密度小于水的密度
一、烃的类别及脂肪烃的物理性质
二、烷烃的化学性质
通常条件下稳定
烷烃是一种饱和烃
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。
通式:CnH2n+2(n≥1)
二、烷烃的化学性质
在光照条件下和氯气发生取代反应
CH2Cl2
CHCl3
Cl2
Cl2
Cl2
CCl4
2、烷烃与纯卤素单质取代,与卤素水溶液不反应。
1、反应条件:光照条件。
二、烷烃的化学性质
在空气中能燃烧
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O
氢原子守恒
氧原子守恒
CnH2n+2 + O2 nCO2 +H2O
点燃
CnH2n+2 + O2 nCO2 +(n+1)H2O
点燃
CnH2n+2 + O2 nCO2 +(n+1)H2O
2
3n+1
点燃
燃烧通式:
CnH2n+2 + ? O2 ? CO2 + ? H2O
点燃
碳原子守恒
第二节
Part Two
烯烃、炔烃的结构及性质 脂肪烃与石油化工
一、烯烃、炔烃及结构特点
(1)烯烃分子中都含有碳碳双键,比相同碳数的烷烃少两个氢原子;
(2)分子中只有一个碳碳双键的烯烃分子的通式:CnH2n(n≥2,正整数)。
(3)烯烃中的碳碳双键是平面结构,决定至少6个原子共平面;
C=C
H
H
H
H
C=C
H
H
CH3
H
C=C
H3C
H
CH3
H
C=C
H3C
H
H
CH3
1
2 3 4
1 4
2 3
最简单的烯烃是乙烯
一、烯烃、炔烃及结构特点
(1)炔烃分子中的碳碳叁键为直线型结构,决定至少四 个原子共直线;
(2)分子中只有一个碳碳三键的炔烃分子的通式:CnH2n-2(n≥2,正整数)。
最简单的炔烃是乙炔
一、烯烃、炔烃及结构特点
①乙烯、乙炔是无色、无味的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。
②烯烃、炔烃的物质性质也具有递变性:
随着碳原子数的增加,分子间作用力增大,熔沸点逐渐升高;
③分子式相同的不同烯烃、炔烃,支链越多,熔沸点越低。
烯烃、炔烃的物理性质
烯烃和炔烃都属于不饱和脂肪烃,化学性质相似。
1.氧化反应
(1)将气态烯烃或炔烃通入酸性KMnO4溶液中,溶液颜色变浅直至褪色。
(2)燃烧反应
二、烯烃、炔烃的化学性质
二、烯烃、炔烃的化学性质
2.加成反应
烯烃分子中含有碳碳双键,其中1个键不稳定,炔烃分子中含有碳碳三键,其中2个键易断裂,因此烯烃、炔烃都易发生加成反应。
(1)乙烯水化法制乙醇
二、烯烃、炔烃的化学性质
(2)丙烯和溴化氢加成(马氏规则)
(3)乙炔和溴分步加成
CH CH+Br2―→BrCH===CHBr、
BrCH===CHBr+Br2―→Br2CH—CHBr2。
(5)二烯烃的加成反应
1,3-丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)和Br2按1∶1加成反应的化学方程式:
①1,2-加成:
CH2===CH—CH===CH2+Br2―→CH2BrCHBrCH===CH2。
②1,4-加成:
CH2===CH—CH===CH2+Br2―→CH2BrCH===CHCH2Br。
二、烯烃、炔烃的化学性质
二、烯烃、炔烃的化学性质
3、加聚反应
具有不饱和键的有机化合物通过加聚反应得到高分子化合物的反应。
聚丙烯
一定条件
CH3
CH
CH2
n
CH CH2
n
CH3
nCH2=CH2
催化剂
-CH2-CH2-
[
]
n
聚乙烯
注意:聚乙烯、聚丙烯均是混合物。
二、烯烃、炔烃的化学性质
三、脂肪烃与石油化工
1、石油的分馏
原理:根据沸点不同,通过加热汽化,然后冷