2.2.1烯烃 课件 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

第二章 烃 长岭县第二中学 化学组 2.2.1 烯烃 主讲人：王佳凤 学习目标 掌握烯烃的结构与性质； 迁移应用构建DA反应。 乙烯的自述 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 知新·烯烃的结构 CH2＝CH2 乙烯 CH2＝CHCH3 丙烯 CH2＝CHCH2CH3 1-丁烯 CH2＝CHCH2CH2CH3 1-戊烯 图2-3 几种简单烯烃的结构简式和分子结构模型 1．这几种烯烃在结构上的相同之处是什么，共价键的类型？ 官能团为碳碳双键 知新·烯烃的结构 含有_____________的烃类化合物 1. 定义： 碳碳双键 烯烃只含有一个碳碳双键时，其通式一般表示为___________。 CnH2n(n≥2) C C 碳碳双键 3. 通式： 名称为________ ，结构简式为___________ 2. 官能团： 乙烯分子中碳原子采取_____杂化，碳原子与氢原子间均形成_____(σ键)，碳原子与碳原子间以_____相连(____个σ键，____个π键)，键角约为_____，分子中所有原子都处于______________。 sp2 单键 双键 1 1 120° 同一平面内 4. 结构特点： 温故·乙烯的化学性质 乙烯的化学性质 烯烃的结构特征 预测烯烃化学性质 有碳碳双键 有碳氢单键 在空气中能燃烧 能被酸性高锰酸钾溶液氧化 能发生加成反应或加聚反应 一定条件下能发生取代反应 在空气中能燃烧 能被酸性高锰酸钾溶液氧化 能发生加成反应或加聚反应 氧化反应 知新·烯烃的化学性质 氧化反应 化学方程式 C2H4+3O2 2CO2+2H2O 点燃 O2 nCO2+nH2O CnH2n+ 单烯烃燃烧通式： ①可燃性 知新·烯烃的化学性质 ②烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 CO2 + H2O CH2=CH2 KMnO4(H+) CH3CH=CH2 CH3C=CH2 │ CH3 KMnO4(H+) KMnO4(H+) 常用于烯 烃的检验 断键位置：碳碳双键完全断裂，形成碳氧双键；（羰基、醛基） 醛基进一步氧化，变为羧基 CH3COOH + CO2+ H2O CH3C=O │ CH3 + CO2+ H2O 二氢成气 一氢成酸 无氢成酮 知新·烯烃的化学性质 ②烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 CO2 + H2O CH3COOH + CO2+ H2O CH3C=O │ CH3 + CO2+ H2O CH2=CH2 KMnO4(H+) CH3CH=CH2 CH3C=CH2 │ CH3 KMnO4(H+) KMnO4(H+) 断键位置：碳碳双键完全断裂，形成碳氧双键；（羰基、醛基） 醛基进一步氧化，变为羧基 常用于烯 烃的检验 二氢成气 一氢成酸 无氢成酮 得氧氧 化 得氧氧 化 知新·烯烃的化学性质 2CH2＝CH2＋O2 2CH3CHO 催化剂 2CH2＝CH2＋O2 催化剂 2 ③催化氧化 RCHO R1COR2 ④被O3氧化 知新·烯烃的化学性质 加成反应 敲 黑 板 CH2 CH2 ＋H-Cl CH3 CH2 Cl 一氯乙烷 断键位置：断Π键，双键变单键，不饱和度降低 特点：只进不出，原子利用率100% 常见的加成试剂：X2、H2、HX、H2O (X=Cl、Br) （制一元卤代烃） 练·加成反应 （1）乙烯（对称单烯烃） （制烷烃） 练·加成反应 （1）乙烯（对称单烯烃） CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br 官能团变化：碳碳双键→碳溴键 化学键变化：→ （制二元卤代烃） 乙烯气体通入溴水溶液中，溴水溶液褪色，有分层现象，下层油状液体。 乙烯气体通入溴的CCl4 溶液中，溶液褪色，不分层。 常用于烯 烃的检验吸收 练·加成反应 （1）乙烯（对称单烯烃） 当分子结构不对称的烯烃与分子结构不对称的试剂发生加成时，会生成什么产物呢？ 官能团变化：碳碳双键→羟基 化学键变化：→ （乙烯水化法：制乙醇） 练·加成反应 （2）丙烯（不对称单烯烃） 思考：请同学们分析Br2、HCl、H2O分别与丙烯加成反应后产物的种类。 H3C－CH＝CH2＋ HCl 或 H3C－CH＝CH2＋ H2O 或 CH3CH=CH2+Br2 → CH3CHBrCH2Br 知新·烯烃的化学性质 CH2＝CHCH3 + HCl → CH3CHClCH3 催化剂 CH2＝CHCH3 + HCl → CH2ClCH2CH3 催化剂 CH2＝CHCH3 + H2O CH3CH2CH2OH CH2＝CHCH3 + H2O CH3CH(OH)CH3 1-氯丙烷 2-氯丙烷 2-丙醇 1-丙醇 （主要） （主要） CH3CH＝CH2 + H—Cl 催化剂 1 2 δ + δ - δ - δ + CH3CH＝CH2 + H—OH 催化剂 δ - δ + δ + δ - 1 2 CH3CHClCH3 CH3CH(OH)CH3 H加H多 知新·烯烃的性质 马氏规则 不对称烯烃与含氢化合物(HX、H2O等)发生加成反应时，氢原子主要加到连有较多氢原子的双键碳原子上。 马尔科夫尼科夫 知新·烯烃的性质 Cl CH2 CH CF3 H ＋H Cl CH2 CH 催化剂 CF3 思考：下列反应的主产物 反应机理 ＋H Cl CH2 CH Cl CH2 CH CF3 H 催化剂 δ+ δ- F F F C δ+ δ- CH2 CH2 + F F F C 知新·烯烃的性质 反马氏规则 在光照或过氧化物存在下，氢原子主要加在连有较少氢原子的双键碳原子上。 知识拓展： ①如果双键碳上连有吸电子基，如-CN、-CF3、-NO2时，一般得到反马氏加成产物； ②如果在反应中加入有机过氧化物，一般也得到反马氏加成产物； (主) CH3-CH==CH2＋HBr 过氧化物 CH3CH2CH2 Br │ 反马氏加成 三、烯烃的化学性质 烷基是推电子基团，使双键两端的C原子电子云密度，电性发生变化。 加成时，带正电的部分连接在负电性的C上（即H原子更多的C） ——遵循“马氏规则” F是吸电子基团，此时H原子更少的C显负电性， 加成规律与“马氏规则”相反 ——遵循“反马氏规则” 连烷基、氢上加氢； 连吸电子基、少氢加成 【规律总结】 CH2＝CH CH3 ᵟ- ᵟ+ CH2＝CH CF3 ᵟ+ ᵟ- H Cl Cl H ᵟ- ᵟ+ ᵟ+ ᵟ- 不对称烯烃的不对称加成反应一般规律： 一般情况，亲(氢)上加亲 (氢)；条件改变，有亲 (氢)不认 加成反应的原子利用率100% ，是符合绿色化学理念的重要反应类型 CH2＝CHCH3 ＋ H2O H2O2 CH3CH2CH2OH 反马氏规则 在溴乙烯与氯化氢的加成反应中，因为溴电负性大于碳，具有吸电子诱导效应，使得溴乙烯双键上的电子云密度降低，加成活性比乙烯小，反应速率也比乙烯慢。但是，必须强调指出的是：因为p电子云与π电子云侧面重叠产生离域现象——p-π共轭效应，其方向起了主导作用，使得加成符合马氏规则。 ＋H Cl CH2 CH Br H CH2 CH Br Cl 催化剂 δ+ δ- δ- δ+ 知新·烯烃的性质 nCH2＝CH2 [ CH2—CH2 ] n 一定条件下 单体 链节 聚合度 加聚反应 注意： n的值不固定 聚乙烯是混合物 练·加聚反应 氯乙烯发生加聚反应 聚氯乙烯（PVC） 丙烯发生加聚反应： 异丁烯发生加聚反应： 聚丙烯 聚异丁烯 知新·烯烃的性质 nZ—C＝C—Y 一定条件下 X W ①单烯烃加聚反应的特点： 无关基，上下连；链节间，首尾连； 链节外，加括号，括号外，再补n。 知新·烯烃的性质 ②多种烯烃的共聚： 练·加聚反应 nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH3 催化剂 △ 练·加聚反应 根据下列聚合物的结构，写出相应单体的结构！ 双变单，单变双，不合理就拆开 知新·烯烃的性质 (4)烯烃的α-H的取代 受双键影响，在加热的条件下，烯烃的α-H能被卤素单质取代。 CH3CH=CH2 Cl2 500 ~ 600℃ ClCH2CH=CH2 N-溴代丁二酰亚胺（NBS试剂） 知新·烯烃的物理性质 【分析归纳】结合下表数据归纳烯烃的物理性质 递变性 (1)C≤4时，常温呈气态，其他呈液或固态； (2)C 越多，沸点越高；同分异构体，支链越多沸点越低； (3)随C的递增，相对密度逐渐增大；密度小于水的 (4)难溶于水，易溶于有机溶剂。 知新·二烯烃 定义 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 CnH2n-2 (n ≥ 4) 两个双键在碳链中的不同位置 通式 类别 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) 知新·共轭二烯烃的加成反应 ① 全加成 CH2-CH-CH-CH2 Br │ Br │ Br │ Br │ 1,2,3,4-四溴丁烷 CH2=CH-CH=CH2＋2Br2 ② 全加成 1,3-丁二烯 1,2-加成 1,4-加成 CH2-CH-CH=CH2 Br │ Br │ CH2-CH=CH-CH2 Br │ Br │ 3,4-二溴-1-丁烯 1,4-二溴-2-丁烯 CH2=CH-CH=CH2＋Br2 断键方式：1，4加成，2，3成双键 低温 高温 思考 某烃的结构式用键线式可表示为 则该烃与Br2加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 C 练·1,4-加成反应 思考 某烃的键线式结构如图 ，该烃和Br2按物质的量之比为1∶1加成时，所得产物有(不考虑立体异构) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 B 练·1,4-加成反应 知新·共轭二烯烃的加成反应 ③双烯烃加成 （D-A反应） 含活泼双键或三键的化合物(亲双烯体)与含共轭双键的化合物(双烯体)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，简称D-A反应，也称双烯合成 即狄尔斯－阿尔德反应（Diels-Alder反应） 德国有机化学家 练·DA反应 练·DA反应 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 知新·共轭二烯烃的加聚反应 2-甲基-1,3-丁二烯型加聚反应怎么写？ 异戊二烯 （2-甲基-1,3-丁二烯） 聚异戊二烯 （天然橡胶） 二烯烃加聚时，断键，成新键(双变单，单变双)！ 归纳总结 ①可燃性：烯烃均可燃烧，发出明亮火焰，由于其分子中的含碳量较高，所以在燃烧时会产生黑烟； ②烯烃能被强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)氧化。 氧化反应 ①烯烃都能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应； ②烯烃能使溴水褪色，常用于鉴别烷烃和烯烃。 加成反应 加聚反应 nR1—CH=CH—R2 CH CH R2 n R1 催化剂 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 eq \o(――――→,\s\up17(催化剂)) $