第一节 脂肪烃
第1课时 烷烃和烯烃 烯烃的顺反异构
课程目标 1.了解烷烃、烯烃的物理性质及其递变规律。 2.了解烷烃、烯烃的结构特点及烯烃的顺反异构。 3.能以典型代表物为例,理解烷烃、烯烃的化学性质。
[知 识 梳 理]
一、烷烃和烯烃
1.烷烃和烯烃的物理性质
物理性质 变化规律 当碳原子数小于或等于4时,烷烃和烯烃在常温下呈气态,状态 其他的烷烃和烯烃在常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态) 溶解性 沸点 都不溶于水,易溶于有机溶剂 随碳原子数的增加,沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低 随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大。烷烃、烯烃的密度小于水的密度 核心素养建构 密度 2.烷烃的化学性质
(1)稳定性:常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应,只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。 (2)特征反应——取代反应
烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反光照应生成一氯乙烷,化学方程式为CH3CH3+Cl2――→CH3CH2Cl+HCl。 (3)氧化反应——可燃性
3n+1烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O,其燃烧的通式为CnH2n+2+2点燃O2――→nCO2+(n+1)H2O 。 (4)分解反应——高温裂化或裂解
催化剂烷烃受热时会分解产生含碳原子数较少的烷烃和烯烃,如:C16H34――→C8H16高温+C8H18。
3.烯烃的化学性质 (1)特征反应——加成反应
①丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴丙烷的化学方程式为
。
②二烯烃的加成反应
(2)氧化反应
①烯烃能使高锰酸钾酸性溶液的紫色褪去。 ②可燃性
3n点燃
烯烃燃烧的通式为CnH2n+2O2――→nCO2+nH2O。
(3)加聚反应
催化剂
烯烃加聚反应的通式:nR1—CH===CH—R2――→【自主思考】
1.从烷烃、单烯烃同系物的分子式分析,烷烃、单烯烃分子式通式分别是什么? 提示 烷烃:CnH2n+2(n≥1),单烯烃:CnH2n(n≥2)。
2.在光照条件下,等物质的量的乙烷和Cl2混合发生取代反应生成的有机产物中只有一氯乙烷吗?
提示 不是。乙烷和Cl2的取代反应是连续的,产物是从一氯乙烷至六氯乙烷的混合物。
二、烯烃的顺反异构 1.产生原因
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。 2.存在条件
每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。 3.异构分类
(1)顺式结构:两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧。 (2)反式结构:两个相同的原子或原子团分别排列在双键的两侧。 4.性质特点
化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
。
【自主思考】
3.所有的烯烃都存在顺反异构吗?烷烃存在顺反异构吗?
提示 不是。若烯烃分子中双键一端连接的原子或原子团相同,则不存在顺反异构;烷烃分子中不含双键,故不存在顺反异构。 4.丙烯与HCl加成的产物有几种?试写出其结构简式。
提示 两种。CH3CH2CH2Cl、。
[效 果 自 测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)乙烷的结构简式为CH3CH3,乙烯的结构简式为CH2CH2,乙炔的结构简式为CHCH。(×)
解析 碳碳单键可以省略,烯烃中的碳碳双键以及炔烃中的碳碳三键不能省略。 (2)乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色。(×)
解析 聚乙烯是乙烯发生加成聚合反应得到的,分子中只有碳碳单键,没有碳碳双键,不能使溴水褪色。
(3)丁烷有两种同分异构体,故丁烯也有两种同分异构体。(×)
解析 烯烃的同分异构体数目多于同碳原子数的烷烃的同分异构体数目,丁烯有四种同分异构体。
(4)通入氢气可以除去乙烷中混有的少量乙烯。(×)
解析 乙烯与氢气在催化剂存在下反应生成乙烷,且过量的氢气难以除去。 2.按要求回答下列问题。
(1)下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2-二氯乙烷的是________。
A.乙烷与氯气在光照下反应 B.乙烯与氯化氢气体混合 C.乙烯与氯气混合 D.乙烯通入浓盐酸
解析 A项中乙烷与氯气在光照下反应得到的1,2-二氯乙烷较少,杂质太多;
B项中乙烯与氯化氢气体混合得到一氯乙烷;D项中乙烯通入浓盐酸中不发生反应。 答案 C
(2)烯烃均存在顺反异构吗?下列图示的Ⅰ式和Ⅱ式分别是某烯烃两种顺反异构体的球棍模型和比例模型。你认为哪种表示是顺式结构?哪种表示是反式结构?
答案 不是所有的烯烃都存在顺反异构。如果双键碳原子一端连接相同的原子或原子团就不存在顺反异构,如CH3—CH===CH2。Ⅰ式为顺式结构,Ⅱ式是反式结构。
3.下面是我们已经学过的烷烃或烯烃的化学反应,请写出其反应的化学方程式,并写出其反应类型。
(1)乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应:_________________。 (2)乙烯与氯化氢的反应:_________________________。 (3)乙烯与水的反应:________________________。
(4)丙烯生成聚丙烯的反应:_____________________________。 光照答案 (1)C2H6+Cl2――→C2H5Cl+HCl(取代反应)