内容正文:
第二节 烯烃、炔烃
(第1课时 烯烃)
第二章 烃
133pm
C
C
π键
σ键
120°
120°
120°
σ键
σ键
σ键
σ键
H
H
H
H
1
自然界里存在许多烯烃,如番茄中的番茄红素、鲨鱼油中的角鲨烯都是烯烃。
番茄中存在番茄红素
乙烯的产量是衡量国家石油化工水平的重要标志。
乙烯是最简单的烯烃。
新冠疫情爆发之初,口罩一度成为畅销品,甚至脱销,N95口罩成了抗疫“明星”,丙烯(CH3-CH=CH2)是制造N95口罩的原料之一。
导入
同学们你们知道吗?石油被称为工业的血液,石油化工的一种重要的产品——乙烯,其产量则是衡量国家石油化工水平的重要标志.
烯烃具有什么化学性质呢?
乙烯的化学用语表达
C2H4
电子式:
CH2=CH2
分子式:
结构式:
结构简式:
C
•
•
•
•
•
•
•
•
H
H
H
H
••
C
••
球棍模型
空间填充模型
1. 乙烯(最简单的烯烃) 的结构
烯烃的结构
分子中碳原子均采取 杂化,碳原子与氢原子之间均以 相连接,碳原子与碳原子之间以 (1个 ,1个 )相连接,键角约为 ,分子中所有原子都位于 。
sp2
单键(σ键)
双键
σ键
π键
120°
同一平面
烯烃的结构
1. 乙烯(最简单的烯烃) 的结构
①烯烃的官能团是 。
②烯烃只含有一个碳碳双键(单烯烃)时,通式一般表示为 。
③碳碳双键两端的碳原子,采取 杂化;其余具有四条单键的碳原子采取 杂化。
④碳碳双键两端的碳原子以及与之相连的四个原子一定在 。
sp2
sp3
一个平面内
CnH2n(n≥2)
碳碳双键
烯烃的结构
2. 烯烃的结构
烯烃和炔烃的命名原则是在烷烃命名原则的基础上延伸出来的,只是在命名的时候要注意双键和三键的位置。
①定主链:将含有双键或三键的最长碳链作为主链,
称为“某烯”或“某炔”。
②从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
CH3—C CH—CH—CH2—CH3
CH3
CH3
1 2 3 4 5 6
己烯
烯烃、炔烃的命名
③用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。其他的同烷烃的命名规则一样。
CH3—C CH—CH—CH2—CH3
CH3
CH3
1 2 3 4 5 6
2,4-二甲基-2-己烯
CH2 CH—CH CH2
1,3-丁二烯
烯烃、炔烃的命名
硫粉
CH3-CH-CH2-CH-CH=CH2
6 5 4 3 2 1
3,5-二甲基-1-己烯
CH3-C=CH-C=CH-CH3
1 2 3 4 5 6
2,4-二甲基-2,4-己二烯
|
CH3
|
CH3
|
CH3
|
CH3
烯烃的命名
8
1. 物理性质
(1)乙烯:纯净的乙烯为 、 的气体, 溶于水,密度比空气略 。
(2)烯烃:烯烃的物理性质的递变规律与烷烃的相似。
①烯烃沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐 ,常温下存在的状态由气态(≤4)逐渐过渡到液态(5~16)、固态(≥17) 。
②烯烃均 溶于水,密度均比水 。
无色
稍有气味
难
小
升高
难
小
烯烃的性质
2. 化学性质——与乙烯的化学性质相似
(1)氧化反应
①可燃性
因烯烃中碳元素的质量分数较大,燃烧时常伴有 。
黑烟
烯烃的性质
CH2=CH2+3O2 2CO2+ 2H2O
点燃
2. 化学性质——与乙烯的化学性质相似
(1)氧化反应
②与酸性高锰酸钾溶液反应
现象: KMnO4(H+)溶液褪色
说明: a.乙烯被高锰酸钾氧化后的产物是____ ;
b.此性质可用于鉴别烷烃和烯烃,
但不能用来除杂。
CO2
烯烃的性质
含不饱和键的有机物的 π 键断裂,两端碳原子上直接连接其他原子或原子团的反应。其特点是”只上不下“
烯烃能与X2、H2、HX、H2O等发生加成反应
(2)加成反应
烯烃的化学性质
H2C=CH2 + Br2
①乙烯与溴水/溴的四氯化碳溶液反应
烯烃可使Br2的CCl4溶液
或溴水溶液褪色
应用: (1)检验烯烃与烷烃
(2)除去CH4(CH2=CH2)
溴水洗气法
思考与讨论P35(1)
乙烯与水反应
乙烯与HCl反应
乙烯与H2反应
CH2=CH2+H2 CH3CH3
催化剂
△
(2)加成反应
烯烃的化学性质
丙烯与溴水/溴的四氯化碳溶液反应:
丙烯与HCl反应
丙烯与H2反应:
CH2==CHCH3+Br2―→
CH2=CHCH3+HCl CH3CHClCH3
催化剂
△
CH2=CHCH3+HCl CH2ClCH2CH3
催化剂
△
在过氧化物存在的条件下,生成反马氏规则的产物。
(2)加成反应
烯烃的化学性质
马氏规则(马尔科夫尼科夫规则):当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢较多的碳原子上”。
(主要)
丙烯与H2O反应
(2)加成反应
烯烃的化学性质
(主要)
单体
聚合度
聚合物
链节
—CH2—CH2—
n CH2=CH2
催化剂
—CH2—CH2—
[ ]n
注意:
n的值不固定
聚乙烯是混合物
单烯烃的加聚反应
烯烃的化学性质
(3)加聚反应
请根据乙烯、氯乙烯发生的加聚,写出丙烯、异丁烯发生加聚反应的化学方程式。
nCH2==CHCH3
烯烃的化学性质
思考与讨论P35(2)
(聚氯乙烯PVC)
(聚丙烯PP)
(聚异丁烯PC)
原理:双键中的π键打开,双键碳原子在主链,其余C成为支链。
C=C
H3C
H
CH3
H
C=C
H3C
CH3
H
H
2-丁烯的结构
和
这两种结构相同吗?
烯烃的顺反异构
通过碳碳双键 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。
1.顺反异构现象
2.形成顺反异构的条件:
(1)有碳碳双键
(2)双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团。
【思考】哪些烯烃能有这样的异构现象?
①CH3—CH=CH—CH3
②CH2=CH—CH2—CH3
烯烃的顺反异构
如何命名2-丁烯的两种分子结构?
顺-2-丁烯(bp 3.7℃)
反-2-丁烯
(bp 0.88℃)
烯烃的立体异构
相同原子或原子团在双键的同一侧称为顺式结构,相同原子或原子团在双键的两侧称反式结构。
互为顺反异构体的有机化合物化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
烯烃的顺反异构
下列哪种物质存在顺反异构( )
A、
B、
C、
D、
A、D
烯烃的顺反异构
分子中含有_____个碳碳双键的烯烃称为二烯烃
如1,3-丁二烯:_______________________
两
CH2==CH—CH==CH2
两个双键在碳链中的不同位置
① C—C=C=C—C 累积二烯烃
③ C=C—C—C=C 孤立二烯烃
② C=C—C=C—C 共轭二烯烃
(不稳定)
(性质同单烯烃)
三、二烯烃的定义
二烯烃
(1)定义
(2)类别
1,3-丁二烯与1分子的Cl2的加成
H2C=CH-CH=CH2 + Cl-Cl
①1,2加成
②1,4加成
H2C=CH-CH=CH2 + Cl-Cl
四、二烯烃的化学性质
二烯烃
D-A反应(双烯合成)
含活泼双键的化合物与含共轭双键的化合物之间发生1,4-加成生成六元环状化合物的反应,称为Diels-Alder反应,也称双烯合成
四、二烯烃的化学性质
二烯烃
已知:
,如果要合成
A.2-甲基-l,3-丁二烯和2-丁炔
B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
D.2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙炔
所用的原始原料可以是( )
+
一定条件
A、D
四、二烯烃的化学性质
二烯烃
CnH2n+O2nCO2+nH2O
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
CH2==CHCH3+H2CH3CH2CH3
$$