内容正文:
第一节 脂肪烃
学习目标:1.了解烷烃、烯烃、炔烃物理性质的变化和化学性质上的差异。(重点)2.了解烯烃的顺反异构。(难点)3.掌握乙炔的实验室制备方法。4.了解脂肪烃的主要来源。
[自 主 预 习·探 新 知]
一、烷烃和烯烃
1.烷烃和烯烃的结构
类别
结构特点
通式
烷烃
碳原子之间以碳碳单键结合成链状
CnH2n+2(n≥1)
烯烃
分子中含有碳碳双键的链烃
单烯烃:CnH2n(n≥2)
2.烷烃和烯烃的物理性质
微记忆:戊烷有三种同分异构体,它们的沸点从高到低的顺序是:正戊烷>异戊烷>新戊烷,新戊烷在常温下是气态。
3.烷烃的化学性质
4.烯烃的化学性质
与乙烯相似,烯烃分子中含有碳碳双键,性质活泼,易发生氧化反应、加成反应和加聚反应。
(1)氧化反应
①燃烧通式:CnH2n+nCO2+nH2O。
O2
②烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)加成反应
丙烯与溴水发生反应的化学方程式:
(3)加聚反应
丙烯加聚生成聚丙烯的化学方程式:
微点拨:当不对称烯烃与HX、H2O、HCN等物质发生加成反应时,会有两种加成产物。如丙烯与HCl的加成产物是CH3CH2CH2Cl或。
二、烯烃的顺反异构
1.顺反异构现象
(1)定义:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象,称为顺反异构。
(2)分类
两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构,两个相同的原子或原子团分别排列在双键的两侧的称为反式结构,例如顺2丁烯和反2丁烯的结构简式分别是
顺2丁烯 反2丁烯
2.性质
顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
3.形成条件
一是具有碳碳双键,二是要求在组成双键的每个碳原子上必须连接两个不同的原子或原子团。
微点拨:(1)顺反异构体属于立体异构类型。
(2)常说的同分异构体一般不包括顺反异构体。
三、炔烃
1.炔烃
分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃,单炔烃通式为CnH2n-2(n≥2)。
2.乙炔
(1)组成和结构
(2)性质
①物理性质
颜色:无色;状态:气体;气味:无味;密度:比空气略小;溶解性:水中微溶,有机溶剂中易溶。
②化学性质
微记忆:烯烃、炔烃既能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不同。
四、脂肪烃的来源及其应用
来源
条件
产品(或成分)
石油
常压分馏
石油气、汽油、煤油、柴油等
减压分馏
润滑油、石蜡等
催化裂化、裂解
轻质油、气态烯烃
催化重整
芳香烃
天然气
——
甲烷
煤
——
芳香烃
直接或间接液化
燃料油、化工原料
微记忆:煤的直接或间接液化均为化学变化。
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)煤、石油、天然气都是不可再生资源。 ( )
(2)可用酸性高锰酸钾溶液区别烯烃和烷烃。 ( )
(3)分子式为C3H6的烃一定能使酸性KMnO4溶液褪色。( )
(4)石油分馏可得大量烯烃和炔烃。( )
(5)甲烷与Cl2按物质的量1∶1混合光照,产物为CH3Cl。( )
【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.有机化合物C4H8是生活中的重要物质。关于C4H8的说法中,错误的是
( ) 【导学号:40892057】
A.C4H8可能是烯烃
B.C4H8中属于烯烃类的同分异构体有3种
C.核磁共振氢谱有2种吸收峰的烯烃结构一定是
D.C4H8中属于烯烃的顺反异构体有2种
C [C4H8可以是环烷烃,也可以是烯烃。环烷烃中可能的结构:□、;烯烃可能是:1丁烯、2丁烯、异丁烯,其中2丁烯存在顺反异构现象,A、B、D正确;而氢谱中有2种吸收峰的也可能是2丁烯,C错误。]
3.鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是( )
A.通入溴水中,观察溴水是否褪色
B.通入酸化的高锰酸钾溶液中,观察颜色是否变化
C.点燃,检验燃烧产物
D.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
D [乙烯和乙炔均可以使溴水和高锰酸钾溶液褪色,故A、B项错;三者均属于烃类物质,因此燃烧的产物均为CO2和H2O,故不能通过检验燃烧产物鉴别,C项错;由于它们三者中碳原子的百分含量有着显著的差别,故燃烧时产生的烟是不同的,甲烷为明亮火焰,无烟;乙烯为黑烟;乙炔为浓烟,D项正确。]
[合 作 探 究·攻 重 难]
烷烃、烯烃和炔烃的结构与性质
[典例1] 始祖鸟烯形状宛如一只展翅飞翔的鸟,其键线式结构表示如图,其中R1、R2为烷烃基。则下列有关始祖鸟烯的说法中正确的是( )
A.始祖鸟烯与1,3丁二烯互为同系物
B.若R1=R2=甲基,则其分子式为C12H16
C.若R1=R2