内容正文:
第七章 有机化合物
第二节 乙烯与高分子材料
7.2.2 烃
定义:仅含有碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物 / 烃;
碳
tàn
氢
qīng
烃
tīng
烃
1、烃 / 碳氢化合物
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
碳原子之间均以单键相连的烃
分子中含有碳碳双键的烃
分子中含有碳碳三键的烃
分子中含有苯环的烃
—C≡C—
2
1、下列物质属于烃的是:
H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石 CH3COOH、CO2、C2H4
2、下列物质中不属于烃类的是( )
A、C6H6 B、C8H10
C、C2H4O D、C4H10
课堂练习
√
√
√
C
依据碳原子的成键方式分类
烃
1、烃——分类
根据烷烃通式,分析得出环烷烃、烯烃、炔烃的分子组成通式各是什么?
链状烷烃的分子组成通式为 CnH2n+2
单烯烃的分子组成通式为 CnH2n( n≥2 )
环烷烃的分子组成通式为 CnH2n( n≥3 )
单炔烃的分子组成通式为 CnH2n-2( n≥2 )
烃
思考
比较CH4、CH2==CH2的化学性质?
物质 CH4 CH2==CH2
与Br2
反应 Br2试剂 Cl2、Br2蒸气 溴水或溴的CCl4溶液
反应类型 取代反应 加成反应
氧化
反应 与O2反应 燃烧,火焰
呈淡蓝色 燃烧,火焰明亮
且伴有黑烟
酸性KMnO4溶液 不反应 酸性KMnO4溶液褪色
加聚反应 不反应 反应
6
烃
乙炔是最简单的炔烃,分子式为C2H2,根据有机物的成键推测它的结构式?
分子式:C2H2 电子式:
结构式: 结构简式:CH ≡ CH 或 HC ≡ CH
空间构型:直线型 键角: 180°
球棍模型: 空间充填模型:
H C C H
H—C ≡ C—H
烃
2、炔烃
乙炔
根据乙炔的结构推测乙炔可能有的化学性质?
烃
2、炔烃
物理性质:无色无味气体,密度比空气小,微溶于水,易溶于有机溶剂
② 加成反应:能使溴水褪色
① 氧化反应:燃烧;使酸性高锰酸钾褪色
③ 加聚反应
化学性质:
烃
2、炔烃
① 氧化反应
a. 与氧气反应
甲烷 乙烯 乙炔
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
点燃
现象:火焰明亮,伴有大量黑烟
b. 使KMnO4酸性溶液褪色
化学性质:
烃
2、炔烃
1,1,2,2 - 四溴乙烷
H—C C—H
Br
Br
1,2 - 二溴乙烯
+ Br—Br
Br
Br
H—C— C—H
Br
Br
乙炔可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
② 加成反应(与H2、Br2、HX等)
△
CH≡CH+H2O CH3CHO(乙炔水化法制乙醛)
H—C C—H + Br—Br
H—C C—H
Br
Br
化学性质:
烃
2、炔烃
③ 加聚反应
△
CH≡CH+H2O CH3CHO(乙炔水化法制乙醛)
乙烯能聚合成聚乙烯,乙炔也能聚合吗?
思考
n CHCH
CH=CH
n
加温 加压
催化剂
聚乙炔: 导电塑料
烃
△
CH≡CH+H2O CH3CHO(乙炔水化法制乙醛)
比较甲烷和乙烯的化学性质,分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系?
思考 1
甲烷分子中只含有4个C—H键,化学性质比较稳定;乙烯分子中含有C=C双键,化学性质较活泼。
乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗?为什么?
思考 1
不是,结构不相似,在分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团。
苯
芳香烃:烃分子中含有苯环的烃
苯:是芳香烃的母体,是一种具有环状分子结构的不饱和烃
芳香族化合物:分子中含有苯环的有机化合物
烃
3、苯
分子式 结构式 结构简式 空间构型 结构特点
苯 C6H6 平面正六边形 一种介于单键和双键之间特殊的键
烃
3、苯
苯是最简单的芳香烃
烃
3、苯
空间充填模型
球棍模型
空间构型:平面正六边形
键角:120°
苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的化学键
苯分子的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面,12个原子共平面
分子式:C6H6
最简式:CH
烷烃的性质
苯是无色,有特殊气味的有毒液体,熔点5.5℃,沸点80.1 ℃,易挥发,密度比水小,不溶于水,是重要的有机溶剂
3、苯——物理性质
在试管中加入水与苯的体积相近,如何用简单的实验证明上层液体是苯还是水呢?
思考 1
加水
1 mol的苯在标准状况下的体积是否为22.4 L ?
思考 1
不是,标况下苯是固体
——化学性质
(1)氧化反应
2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O
点燃
浓烈黑烟!
(2)加成反应
注意:苯分子结构中不存在碳碳双键,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,不能使溴的CCl4溶液褪色。
+ 3H2
催化剂
△
苯在一定的条件下能进行加成反应,跟氢气在镍的存在下加热可生成环己烷
烃
3、苯
+ Br2
FeBr3
注意:
反应物:苯和液溴(不能用溴水)
反应条件:催化剂(FeBr3或Fe)
a、卤代反应
Br
+ HBr
(3)取代反应
烃
3、苯
——化学性质
注意:
① 加热的温度是50~60℃。
② 浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂。
③ 纯净的硝基苯是无色、有苦杏仁气味的油状液体,不溶于水,密度比水大。
b、硝化反应
羟基
硝基
硝基苯
总结:易取代、能加成、难氧化
烃
3、苯
——化学性质
(3)取代反应
烃 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2) 苯(C6H6)
球棍模型
结构简式 CH4 CH2=CH2
碳碳键 单键 双键 三键 介于单键与双键之间的特殊键
结构特点 正四面体型
键角: 109°28′ 平面型
键角:120° 直线型
键角:180° 平面正六边形
键角:120°
化学性质 可燃性、取代反应、高温分解 氧化、加成、加聚反应 氧化、加成、
加聚反应 可燃性、取代、加成反应
2、甲烷、乙烯和乙炔分子中都只含有碳和氢两元素,故它们是同系物
1、一种有机物完全燃烧,产物只有CO2和H2O,则该有机物一定属于烃
×
×
4、属于烃的有机化合物分子中的氢原子数一定为偶数个
5、 和 都属于芳香烃
3、乙烯的分子式为C2H4,故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃
√
×
×
6、苯的分子式为C6H6,结构简式为 ,分子高度不饱和,故苯分子中一定含有碳碳双键,属于烯烃
×
课堂练习
2、下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是 ( )
课堂练习
A
B
C
D
CH=CH2
CH3
Cl
BC
3、下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是( )
① 它们既不是同系物,也不是同分异构体
② 乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③ 乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④ 它们都能燃烧,乙炔燃烧火焰最明亮,有浓烟
⑤ 它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A. ①③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④
课堂练习
D
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