2.2.1 烯烃 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

一、烯烃 选择性必修3—有机化学基础 第二节：烯烃 、炔烃 第二章：烃 1、烯烃的系统命名： 选主链 写名称 标官能团：将支链作为取代基，写在“某烯”的前面，并用阿拉伯数字标明碳碳双键的位置。 定编号 近官能团：从距离碳碳双键最近的一端对主链上的碳原子进行编号。 含官能团：将含有碳碳双键的最长碳链作为主链，称为“某烯”。 (1)选主链，含双键，碳在多，称“某烯”； (3)写名称，支链在前，先简后繁，相同合并，注支链位； 烯名在后，标双键位； (2)编碳号，近双键，近简小，定号位； 烯烃的系统命名 CH3—C C —CH2—CH3 CH3 CH3 2，3—二甲基—2—戊烯 2，3—二甲基戊烷 H H 取代基位置 取代基名称 双键位置 主链名称 取代基数目 CH2 C—CH— CH2—CH3 CH3CH3 2，3—二甲基—1—戊烯 3 CH3—CH—CH2—CH—CH=CH2 CH3 CH3 2 3 4 1 6 5 3，5-二甲基-1-己烯 例： CH3—C=CH—C=CH—CH3 CH3 CH3 1 2 3 4 5 6 2，4-二甲基-2，4-己二烯 一衡量个国家石油化工 发展水平的标志是什么？ 一 乙烯的产量 番茄中的番茄红素 鲨鱼油中的角鲨烯 烯烃 烯烃的结构和化学性质？ 乙烯是蔬果的催熟剂 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。 除了被用作化工原料，乙烯还是一种植物生长调节剂，可用于催熟果实。在两个透明的塑料袋中各放一个未成熟的水果，向其中的一个袋子里再放一个成熟的水果，将袋口密封，观察并比较水果的变化。请查阅资料，与同学交流，解释以上现象。 为什么水果“坏一个会烂一筐”？ 生活实例：在水果的长途运输过程中，经常放一些高锰酸钾，你知道为什么吗？ 水果自身会产生乙烯，加速水果成熟，甚至腐烂。所以加高锰酸钾消耗乙烯，长时间保鲜。 5 烯烃的结构特点： (3)链状烯烃通式： CnH2n n≥2 只含一个官能团 Ω=1 碳碳双键 ( C=C ) (2)烯烃官能团： (1)定义： 【思考】 分子式符合CnH2n的烃，一定是烯烃吗？ 不一定，当碳原子数相同时，烯烃与环烷烃互为官能团异构。 (分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃) CnH2n-2(n≥4) （说明：不注明时，烯烃是指含一个碳碳双键的“单烯烃” ） 分子中含有一个碳碳双键的不饱和链烃为烯烃 物理性质 颜色：_______ 无色 溶解性：____________ 均难溶于水，易溶于有机溶剂 密度：______________ 熔沸点： 状态：一般随着分子中碳原子数的增加， 在常温下的状态：气态→液态→固态 均小于水 与烷烃相似 【回忆乙烯】 2、烯烃的物理性质: 纯净的乙烯为无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气略小。 烯烃的物理性质: 乙烯的物理性质 一般随着碳原子数的增多而升高； 同碳时，支链越少，熔沸点越高； 标准状况下 C2—C4呈气态 7 3、烯烃的化学性质: 【回忆乙烯】 乙烯的化学性质 化学性质 氧化反应 加成反应 加聚反应 ①可燃性 C2H4＋3O2 2CO2＋2H2O 点燃 ②使酸性KMnO4溶液褪色，生成CO2 现象：火焰明亮冒黑烟 现象： 应用： ②与强氧化剂反应（酸性KMnO4溶液） 酸性KMnO4溶液紫色褪去 鉴别乙烯（烯烃）和甲烷（烷烃） 烯烃的化学性质： CH2＝ CO2 KMnO4 H＋ KMnO4 H＋ C＝O R' R'' C＝ R' R'' 酮 R—CH＝ R—COOH KMnO4 H＋ 羧酸 二氢成气 一氢成酸 无氢成酮 (不饱和C上有2个H) (不饱和C上有1个H) (不饱和C上没有H) 烯烃的氧化规律： 烯烃中含有不饱和键，相较于烷烃，性质更加活泼，易被酸性高锰酸钾等氧化剂氧化。可用此方法可以检验烯烃与烷烃。 逢氢变氧氢，双键加氧。 9 乙烯使溴的 四氯化碳褪色 1,2-二溴乙烷 无色油状液体 含不饱和键（双键 或 三键）的有机物π键断裂，两端碳原子直接与其他原子或原子团结合成新化合物的反应，叫加成反应。 【思考】与使酸性高锰酸钾溶液褪色反应的实质一样吗？ 烯烃的化学性质: (2)加成反应: 只上不下，加而成之 【回忆乙烯】 乙烯和溴水加成 不需要任何条件。。 碳碳双键中有一个键易断 这个和高锰酸钾褪色的原理是不一样的。 乙烯通入溴的CCl4溶液时，乙烯双键中一个键断裂，两个溴原子分别加在两个价健不饱和的碳原子上，生成无色的1，2-二溴乙烷液体 “断一加二 ,都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂; “加二”是指加两个其他原子或原子团,每一个不饱和碳原子上各加上一个。 10 小结提升： (1)鉴别烷烃与烯烃有哪些方法？ 1. 物理方法： 质谱法、红外光谱法、核磁共振氢谱法。 2. 化学方法： ①燃烧法 ②通入氯水(或溴水)中 ③通入酸性KMnO4溶液中 (2)除去烷烃中的烯烃类物质？ 溴水 洗气法 【思考】能不能只用酸性KMnO4溶液除去烷烃中的乙烯？ 应采取的除杂步骤： 12KMnO4 +18H2SO4+5C2H4 → 12MnSO4+6K2SO4 +10CO2 +28H2O 不可以；因乙烯与酸性KMnO4溶液反应，生成CO2 ①通入酸性KMnO4溶液（除去乙烯） ②再通入NaOH溶液中（除去CO2） ③最后通入碱石灰（干燥烷烃） 乙烯的加成反应(与H2、Br2、HX、H2O等) CH2=CH2 + H­-H —→ CH2=CH2 + Br-Br → CH2=CH2 +H-X CH2=CH2 + H-OH CH3CH3 CH2BrCH2Br CH3CH2X CH3CH2OH 条件；与卤素单质加成无条件； 现象：溴水褪色，液体分层。 溴的四氯化碳溶液只褪色，不分层 Ni 催化剂 催化剂 加压 （乙烯水化法制乙醇） CH2=CH2 +H-CN 催化剂 CH3CH2CN 【回忆乙烯】 13 试剂 丙烯 溴水 氯化氢 水 CH3CH＝CH2＋Br2 CH3CHBrCH2Br CH3CH＝CH2＋H2O CH3CH2CH2OH 催化剂 加热、加压 CH3CH＝CH2＋H2O CH3CH(OH )CH3 催化剂 加热、加压 烯烃的加成反应： CH3 - CH＝CH2＋HCl CH3 - CHCl - CH3 △ 催化剂 CH3 - CH＝CH2＋HCl CH3 - CH2 - CH2Cl △ 催化剂 烯烃的 不对称加成与催化剂有关 不对称烯烃（如丙烯）与不对称加成试剂（如HBr）反应时，可能得到多种加成产物。事实表明，H 加成到含 H 较多的双键碳的产物更多（即：氢越多越加氢），这个规律称为马氏规则(马尔科夫尼科夫)。 主 次 CH3-CH=CH2 + HBr CH3-CH-CH3 ∣ Br 马氏加成，90% 催化剂 △ 注：当存在过氧化物时，加成反应会违反马氏规则，以反马氏规则产物为主。 马氏规则，氢多则加氢； 反马氏规则，有过氧化物时，氢少时加氢； 15 CnH2n-2 (n ≥ 4) 代表物： 1，3－丁二烯：CH2＝CH－CH＝CH2 (2)链状二烯烃的通式： CH2=C-CH=CH2 CH3 2-甲基-1，3－丁二烯 [也叫：异戊二烯] 【思考】 1，3-丁二烯分子中最少有多少个C原子在同一平面上？最多可以有多少个原子在同一平面上？ (1)概念： 【补充内容】 5、二烯烃 含有两个碳碳双键( )的烯烃 C＝C 3个 10个(全部) (3)类别： ①累积二烯烃(两个双键连在同一个碳上) ②共轭二烯烃(两个双键间隔一个单键) ③孤立二烯烃(两个双键间隔两个及以上 的单键) 依据两个双键在碳链中的不同位置： C－C＝C＝C－C C＝C－C＝C－C C＝C－C－C＝C 1,2-加成、1,4-加成 [性质同单烯烃] 稳 定 不稳定 (4)二烯烃的化学性质: 氧化、加成、加聚 与烯烃相似： 【思考】当1molCH2=CH-CH=CH2与1molCl2加成时,其加成产物是什么? CH2=CH-CH=CH2 + 2 Cl2 CH2-CH-CH-CH2 Cl Cl Cl Cl 如， 【补充内容】 二烯烃 完全加成 CH2-CH-CH=CH2 Cl Cl CH2-CH-CH-CH2 Cl Cl 1,2 加成 CH2-CH-CH-CH2 (中间体1) 3，4-二氯-1-丁烯 1，4-二氯-2-丁烯 《资料卡片》----二烯烃 CH2=CH-CH=CH2+ Cl2 ①1、2-加成 CH2=CH-CH=CH2+ Cl2 ②1、4-加成 1,4 加成 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 CH2-CH-CH-CH2 Cl Cl 4 3 2 1 1 2 3 4 (中间体2) 1 2 3 4 二烯烃中最重要的是共轭二烯烃。 如1，3－丁二烯与Br2按物质的量比1∶1混合： (1)加成反应: + Cl2 Cl Cl + Cl2 Cl Cl ① 1，2－加成 ② 1，4－加成 1,3-丁二烯的1,2-加成和1,4-加成是竞争反应，到底哪种加成产物占优势取决于反应条件。 1，3－丁二烯与Br2按物质的量比1∶2进行加成时只有一种情况： CH2＝CH—CH＝CH2＋2Br2—→CH2BrCHBrCHBrCH2Br。 温度较高 温度较低 1,3-丁二烯的1,2-加成和1,4-加成是竞争反应，到底哪一种加成占优势，取决于反应条件。在温度较高的条件下大多发生1,4-加成，在温度较低的条件下大多发生1,2-加成。 19 一定条件下 异丁烯 单体 链节 聚合度 聚异丁烯 【注意】 聚合反应得到的高分子聚合度n一般不等，所以聚合物是混合物，没有固定的熔沸点。 加聚反应产物的写法：基团上下拉，两手相外伸； (3)加聚反应: 单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如CH2＝CH2； 链节：高分子化合物中的最小重复单元，如 — CH2 — CH2 —； 聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n。 20 CH=CH CH2CH3 CH3 CH2=CH CH2CH3 学习评价：分别写出下列烯烃加聚产物的结构简式： CH2=CHCH2CH3 CH3CH=CHCH2CH3 -CH2-CH- CH2CH3 [ ] n [ ] -CH-CH- CH2CH3 n CH3 CH2=CCOOCH3 CH3 CH2=C CH3 COOCH3 －CH2－C－ CH3 COOCH3 [ ] n 先写出不饱和键两端的碳、氢，将其他的原子或原子团写成支链的形式， 断开不饱和键的一个键变成两个半键，写在左右两端，再加上“[ ]”和“n”，“[ ]”内的结构为链节，“n”为聚合度 。 n CH2=CH-CH=CH2 催化剂 、P 1 2 3 4 (1，3-丁二烯) 聚1，3-丁二烯 —CH2-CH=CH-CH2 — [ ]n (2)共轭二烯烃的加聚反应 (类似1、4-加成) 俗称：异戊二烯 聚异戊二烯 学名：2-甲基-1，3-丁二烯 （天然橡胶） nCH2=C-CH=CH2 [ CH2-C=CH-CH2］n CH3 CH3 加聚 天然橡胶简介： CH2=C-CH=CH-CH3 | CH3 练1：写出下列物质发生加聚反应的化学方程式 nCH2=C-CH=CH | CH3 | CH3 主链 CH2＝CH－CH2－CH＝CH2 (1) (2) (孤立二烯烃：类似单烯烃加聚) [ CH2—CH ] n CH2－CH＝CH2 n “让路” “让路” ［ CH2-C=CH-CH ］n | CH3 | CH3 双烯合成： 共轭二烯烃的加成可以作为成环反应，常出现在有机合成中，如 (3) 24 方法：单变双，双变单，超过四价则断开。 如：丁苯橡胶 ―→ ―→ 加聚反应单体的判断方法 CH2==CH—CH==CH2 加聚反应单体的判断方法 方法总结 方法：去掉[　]和n，将链节中“逢二断一”。 如维通橡胶 ―→ 单体为： CH2==CF2和CF2==CF—CF3。 烯烃的同分异构 构造异构 立体异构 碳架异构 位置异构 官能团异构 顺反异构 4、烯烃的同分异构现象： C—C==C—C—C C—C==C—C C C==C—C—C—C C—C==C—C—C 有顺式与反式两种 (1)烯烃构造异构: 同分异构体的书写方法 ①先根据给定的碳原子数，写出具有此碳原子数可能的碳链形式(碳骨架)， ②再根据碳链对称性，将官能团(双键)插入碳链中， ③再根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 插入法（ 适用于烯烃、炔烃、酯等 ）——位置异构 试着写出分子式为C5H10的烯烃同分异构体 【小试牛刀】写出分子式为C5H10的有机物的所有同分异构体？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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。 C C a' b' a b 产生顺反异构体的条件： 组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团 (2)烯烃的顺反异构: 熔点/℃ －138.9 －105.5 沸点/℃ 3.7 0.9 密度/(g·cm－3) 0.621 0.604 C C CH3 CH3 H H 顺-2-丁烯 C C CH3 CH3 H H 反-2-丁烯 互为顺反异构体的两种物质化学性质基本相同，物理性质有一定差异。 以2-丁烯为例： 相同的原子或原子团位于双键同一侧为顺式结构 相同的原子或原子团位于双键不同侧为反式结构 烯烃 链状烯烃通式 烯烃的结构与性质 烯烃官能团 烯烃立体异构——顺反异构 代表物——乙烯 性质 分子结构 烯烃的化学性质 氧化反应 加成反应 加聚反应 CnH2n(n≥2 Ω=1) 碳碳双键 ( C=C ) 二烯烃 CnH2n-2 n≥4 Ω=2 通式 1，2－加成 加成反应 1，4－加成 加聚反应 同顺异反 烯烃的系统命名法： 4.（双选）[陕西汉中2023高二期中联考] 柠檬烯是一种食用香料，其结构如图所示。下列有关柠 檬烯的说法不正确的是( ) AC A.分子式为 B.其一氯代物有8种 C.常温下呈气态，难溶于水 D.能与溴水发生加成反应 33 11.（双选）[山东泰安2023高二期中] 下列关于如图所示有机化合物的叙述，错误的是( ) BC A.用系统命名法命名，其名称是2， 二甲基 戊烯 B.它的分子中最多有5个碳原子在同一平面上 C.该有机化合物存在顺反异构 D.该有机化合物使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的原理不同 36 13.[广东佛山顺德一中2023高二期中] 已知某种烯烃经臭 氧氧化后，在 存在下水解，可得到醛和酮。如： 现有化学式为 的某烯烃，它与 加成后生成2， 二甲基戊烷，它经臭氧氧化后，在 存在下水解得到 乙醛和一种酮，据此推知该烯烃的结构简式为( ) C A.&23& B.&24& C.&25& D.&26& 38 $$