3.1 脂肪烃的性质及应用 课件 2024-2025学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修3

专题3 石油化工的基础物质——烃 第一单元 脂肪烃的性质及应用 课标要求 1.以甲烷、乙烯、乙炔、苯为例认识碳原子的成键特点，认识它们的官能团；知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型；知道有机化合物之间在一定条件下是可以转化的。 2.认识烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点，比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异。了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。 3.结合石油化工了解化学在生产中的具体应用，以煤、石油的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。 烃是一种十分重要的有机化合物，与现代人类生活非常密切。在自然界中存在着大量的烃类物质。哪你知道烃是如何定义的吗？可分为哪几类？ 一、脂肪烃的性质 烃 1、烃：仅由碳、氢元素组成的化合物。 2、烃的分类： 烃 链烃 脂肪烃 饱和烃(烷烃CnH2n+2 ) 不饱和烃 脂环烃 芳香烃CnH2n-6 烯烃CnH2n-2 炔烃CnH2n-2 如： 如：CH2=CH2 如：CH4 含苯环 不含苯环 多数环烷烃CnH2n-2的性质和烷烃相似 写出下列物质的分子式： （1）分子中含有5个碳原子的链状单炔烃。 （2）分子中含有18个氢原子的烷烃。 （3）分子中含有6个碳原子的单环烷烃。 （4）分子中含有7个碳原子的链状单烯烃。 烷烃：CnH2n+2 链状单烯烃或单环烷烃：CnH2n 链状单炔烃：CnH2n-2 芳香烃：CnH2n-6 C5H8 C8H18 C6H12 C7H14 理解应用 生活中常见的烷烃 烷烃的存在:天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。 甲烷 庚烷、辛烷 丁烷 二十二烷 （角鲨烷）三十烷 石蜡 丙烷和丁烷 凡士林 1. 请根据图3-2提供的信息与同学讨论以下问题。 （1）烷烃的沸点与其分子中所含有的碳原子数之间有怎样的关系？ （2）什么样的烷烃在常温、常压下为气态？ 交流讨论 直链烷烃随着碳原子数增多，烷烃的熔沸点升高；室温时C1-C4为气态。 3、脂肪烃的化学性质 温故知新 我们已经学习了甲烷和乙烯的一些化学性质。请你把甲烷和乙烯的特征性质及相关反应填入下表。 hv 取代反应 加成反应 加聚反应 （1）、烷烃的卤代反应（取代反应） 丙烷与氯气的卤代反应： 卤代反应： 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 1—氯丙烷 2—氯丙烷 注意：一般不用烷烃的卤代反应制备卤代烃 下列烷烃发生一氯取代后，分别能得到几种异构体（不考虑立体异构）？ 理解应用 一氯取代物种类的判断方法：等效氢法 2种 3种 3种 1种 （2）、不饱和烃的加成反应 乙烯 丙烯 1-丁烯 1-戊烯 烯烃分子中含有碳碳双键，乙烯是最简单的烯烃。与乙烯一样，烯烃也能发生加成反应。 分析下列烯烃的结构特征，为什么烯烃具有相似的性质呢？ 制备卤代烃 工业上制取乙醇 Ⅰ、烯烃的加成反应 不饱和键变成饱和键，形式类似化合（不饱和度减少） 烯烃的不对称加成 丙烯和溴化氢分子的结构都不对称，在不同的条件下丙烯与溴化氢发生加成反应时，就有可能得到两种不同的加成产物。通常情况下，丙烯与溴化氢反应，主要得到2-溴丙烷。 拓展视野 研究发现，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”，即遵循马尔可夫尼可夫（V.V.Markovnikov）规则（简称马氏规则）。 “氢上加氢” 理解应用 1、下列烯烃和HBr发生加成反应所得产物有同分异构体的是______。 A．CH2=CH2 B．CH3CH=CHCH3 C．CH3CH=CH2 D．CH3CH2CH=CH2 CD　 理解应用 2、精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法不正确的是( ) A．X与 互为顺反异构体 B．X能使溴的CCl4溶液褪色 C．X与HBr反应有副产物 生成 D．Z分子中含有2个手性碳原子 ✱ D 分子中含有多个双键的烯烃称为多烯烃。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，单键、双键是交替出现的。 拓展视野 1，3-丁二烯分别在低温、高温下与Br2(1:1)发生加成反应时，其产物有以下两种： 1，2-加成 1，4-加成 1,2-加成和1,4-加成是竞争反应，到底哪一种加成产物占优势，取决于反应条件。 2-甲基-1，3-丁二烯与溴发生加成反应时能得到几种产物？请写出它们的结构简式。 理解应用 1:1 1:2 Ⅱ、炔烃的加成反应 乙炔是最简单的炔烃，其结构式为H—C≡C—H，分子中4个原子在同一条直线上，结构特征是含有碳碳三键。三键中有2个键不稳定，在化学反应中易断裂发生加成反应。 总反应：CH≡CH + 2Br2 → CHBr2CHBr2 1,2-二溴乙烯 1,1,2,2-四溴乙烷 碳碳三键 → 碳碳双键 碳碳双键 → 碳碳单键 1 mol 乙烯可以与1 molBr2反应 1 mol 乙炔可以与2 molBr2反应 学以致用 乙炔在HgSO4、稀硫酸作催化剂的条件下，可与水发生加成反应生成乙醛，这是工业上制备乙醛的一种方法。 请写出反应的化学方程式。 CH≡CH +H2O → CH3CHO 催化剂 （3）、不饱和烃的加聚反应 加聚反应： 由许多小分子相互加成生成高分子化合物的反应 高分子化合物的组成： 形成高分子化合物的小分子 高分子化合物中不断重复 的基本结构单元 链节的数目 n不同，属于混合物 高分子合成材料应用广泛，要求原料来源丰富、成本较低，而原料单体的成本往往占很大的比重，所以要求单体的生产工艺简单且经济合理。 导电高聚物，如聚乙炔等 学以致用 1.写出由丙烯获得聚丙烯的化学方程式，指出聚丙烯的链节。 2.仔细分析异戊二烯与聚异戊二烯的结构，解释异戊二烯是如何反应生成聚异戊二烯的。1,3-丁二烯也可以发生类似的反应生成一种重要的合成橡胶，写出反应的化学方程式。 3.总结加聚反应的特点。 碳碳双键中一个键断裂成链节，多个链节再连接形成聚合物 加聚产物单体的判断方法： 半键复原法：沿端键每隔2个碳断一个键，再把两个半键还原为一个共价键，如果主链上有双键时，则单体中有丁二烯。 CH＝CH2 CH2 = CH—CH = CH2 理解应用 请写出下列高分子化合物的单体。 CH3CH=CHCH3 CH2 = CH2 CH2=CH2 CH3CH=CH2 二、脂肪烃与石油化工 你知道社会发展所需的大量脂肪烃的来源吗？为什么石油被称为“工业的血液”？以石油和天然气为原料可以生产哪些日常用品？ 天然气 石油 石油是一种黄绿色至黑褐色的黏稠液体 ，主要是由气态烃 、液态烃和固态烃 组 成的混合物 ，其中还含有少量不属于烃的物质 。以石油和天然气为原料制造的化学品 ，统称为石油化工产品。石油经过各种加工过程，可制得汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等石油产品，并可为塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、化肥等产品提供丰富的原料。 1、石油的分馏 对石油加热，使其汽化，然后按烷烃沸点的不同，分离出不同的馏分。 石油分馏的分类： 常压分馏 减压分馏 可得到碳原子数较少、沸点较低的石油气、汽油、煤油、轻柴油等 分离重油，可以得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等 不足：得不到烯烃，得到的轻质油产量也不高 注意： ⑴、石油的分馏是物理变化 ⑵、分馏得到的各个馏分都是混合物 2、石油的裂化 利用具有较长碳链的烃在高温下发生反应生成短碳链烃来获得较多的轻质油和气态烯烃。这些变化可以使长碳链变短，同时生成烯烃。 目的：由重油获得轻质油 ，解决石油分馏所得汽油、煤油和柴油等轻质油产量低的问题 分类：使用催化剂的裂化称为催化裂化，不使用催化剂的裂化称为热裂化 3、石油的裂解，又称深度裂化： 由轻质油生产气态烯烃 脂肪烃 饱和烃（烷烃）、不饱和烃（烯烃和炔烃） 取代反应、加成反应、加聚反应 石油的分馏、裂化、裂解 课堂总结 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$