高中化学选修5第二章第一节教学文案

1、高中化学选修5第二章第一节你知道吗？你知道吗？ 阅读阅读P P26261.1.黑色的金子、工业的血液是什么？它的主要组成元黑色的金子、工业的血液是什么？它的主要组成元素是什么？素是什么？ 石油石油2.2.什么是什么是烃的衍生物烃的衍生物？什么是卤代径？什么是卤代径？ 烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代的烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代的产物称为产物称为烃的衍生物烃的衍生物。 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为合物称为卤代烃卤代烃。3.3.有机物的反应与无机物反应相比有何特点？有机物的反应与无机物反应相比有何特点？ （1 1）反应缓

2、慢；（）反应缓慢；（2 2）产物复杂；）产物复杂； （3 3）反应常在有机溶剂中进行。）反应常在有机溶剂中进行。链状烃链状烃环状烃环状烃烷烃烷烃 C-C-C-C烯烃烯烃 C=C-C-C炔烃炔烃 CC-C-C脂环烃脂环烃芳香烃芳香烃脂脂肪肪烃烃烃烃如何用树状分类法，按碳的骨架给烃分类？如何用树状分类法，按碳的骨架给烃分类？烃分子中烃分子中碳和碳之碳和碳之间的连接间的连接呈链状呈链状分子中含有碳环的烃分子中含有碳环的烃分子中含有一个或多个分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化合物苯环的一类碳氢化合物甲烷甲烷乙烯乙烯结构简式结构简式结构特点结构特点空间构型空间构型共性共性物理性质物理性质化学性质化学性

3、质异异性性与溴与溴(CCl4)与与KMnO4(H+)主要反应类型主要反应类型讨论回顾讨论回顾CH4CH2=CH2全部单键，饱和全部单键，饱和有碳碳双键，不饱和有碳碳双键，不饱和正四面体正四面体平面结构平面结构无色气体、难溶于水无色气体、难溶于水易燃，完全燃烧生成易燃，完全燃烧生成CO2和和H2O不反应不反应不反应不反应取代取代加成反应，使溴的加成反应，使溴的CCl4溶液褪色溶液褪色被氧化，使被氧化，使KMnO4酸性溶液酸性溶液褪褪色色加成反应、聚合反应加成反应、聚合反应 烷烃和烯烃的烷烃和烯烃的教材教材P28思考与交流思考与交流结构特点：结构特点：(1) 烷烃：仅含烷烃：仅含CC键和键和CH键

4、的键的饱和饱和链烃链烃，又叫烷烃。又叫烷烃。 (2) 烯烃：分子里含有烯烃：分子里含有一个碳碳双键一个碳碳双键的不的不饱和饱和链烃链烃叫做烯烃。叫做烯烃。 (分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃) 随着分子中碳原子的递增，随着分子中碳原子的递增，1、沸点逐渐升高，、沸点逐渐升高，2、相对密度逐渐增大，、相对密度逐渐增大，一般小于水的一般小于水的 密度。密度。3、常温下的状态：常温下的状态： 气态气态液态液态固态。固态。标况下标况下C1C4 呈气态呈气态碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。4、溶解性：、溶解性：不溶于水，易溶

5、于有机溶剂不溶于水，易溶于有机溶剂思考与交流思考与交流教材教材P29取代反应、加成反应、加聚反应取代反应、加成反应、加聚反应一、烷烃和烯烃一、烷烃和烯烃1.1.烷烃烷烃CnH2n+22）通式：通式： CH4CH2CH3CH3CH3CH2CH3CH2CH23）同系物：同系物： 分子结构相似，在分子组成上相差一个或分子结构相似，在分子组成上相差一个或若干个若干个CH2原子团的物质，互称为同系物。原子团的物质，互称为同系物。1）.结构特点结构特点 C-C可旋转可旋转链状链状锯齿形锯齿形以以C为中心是为中心是四面体构型四面体构型4）化学性质：化学性质： 2 . 氧化反应氧化反应 CH4 + 2O2 C

6、O2 + 2H2O点燃点燃1 . 通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱及氧化物都通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱及氧化物都不发生反应，也难与其他物质化合。不发生反应，也难与其他物质化合。3 . 取代反应取代反应CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4Cl2Cl2Cl2Cl2光照光照键断裂键断裂HHHHHCCH光照光照HHHHHCCCl+Cl Cl+H ClCH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl光照光照4 . 高温分解高温分解C4H10 C2H4+C2H6 C4H10 CH4+C3H6 CH4 C+2H2高温高温 练习：练习：Cu（溴苯）（溴苯）C6H6 + Br2 FeBr3 + H

7、O-NO2浓浓H2SO45560NO2+ H2O+ HO-SO3H 7080SO3H+ H2OABCDE1. 下列反应属于取代反应的是下列反应属于取代反应的是 HBr浓硫酸浓硫酸2.2.烯烃烯烃2 2）通式：）通式： C Cn nH H2n2nC C2 2H H4 4CHCH2 2C C3 3H H6 6CHCH2 2CHCH2 2C C4 4H H8 83 3）物理性质：）物理性质： 随着分子中碳原子数的增多，烯烃同系物的物理性随着分子中碳原子数的增多，烯烃同系物的物理性质呈现规律性变化，即质呈现规律性变化，即熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。4 4）化学性质：）化学

8、性质： （1 1）加成反应）加成反应( (与与H H2 2、BrBr2 2、HXHX、H H2 2O O等等) )：加成反应：加成反应：有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。子或原子团直接结合生成别的物质的反应。1）.结构特点：结构特点：含有含有C=C，不可旋转不可旋转与与C=C直接直接相连的四个原子一相连的四个原子一定在一平面上，所以乙烯为平定在一平面上，所以乙烯为平面构型。面构型。C=CHHHH+Br Br键断裂键断裂HHHHBrCCBrCH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br使溴水褪色使溴水褪色 CH CH2 2=CH

9、CH2 2+H+H2 2O O CHCH3 3CHCH2 2OHOH催化剂催化剂加压、加热加压、加热CH3-CH=CH2 + H2 CH3CH2CH3 催化剂催化剂（2 2）氧化反应）氧化反应 燃烧：燃烧： 火焰明亮，冒黑烟。火焰明亮，冒黑烟。与酸性与酸性KMnOKMnO4 4的作用：的作用：5CH5CH2 2CHCH2 2 + 12KMnO + 12KMnO4 4 +18H+18H2 2SOSO4 410CO10CO2 2 + 12MnSO+ 12MnSO4 4 + 6K + 6K2 2SOSO4 4 + 28H + 28H2 2O O使使KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色氧化反应氧化反

10、应(燃烧；被燃烧；被KMnO4H+氧化氧化) 乙烯通入酸性乙烯通入酸性KMnO4现象：现象：酸性酸性KMnO4紫色褪去紫色褪去烯烃被氧烯烃被氧化的部位化的部位氧化产物氧化产物CH2=CO2RCH=C=R1R2C=OR1R2RCOOH（3 3）加聚反应：）加聚反应：nCHnCH2 2=CHCH2 2催化剂催化剂CHCH2 2 CHCH2 2n 由相对分子质量小的化合物分子互相结合成由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。聚合反应。 由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大

11、的化合物分子，这样的聚合合成相对分子质量大的化合物分子，这样的聚合反应同时也是加成反应，所以这样聚合反应又叫反应同时也是加成反应，所以这样聚合反应又叫做做加聚反应。加聚反应。单体单体链节链节聚聚合合度度 分别写出下列烯烃发生加聚反应的化分别写出下列烯烃发生加聚反应的化学方程式：学方程式：A. CH2=CHCH2CH3；B. CH3CH=CHCH2CH3；CH3学与问学与问 P30烃的类别烃的类别 分子结构特点分子结构特点代表物代表物主要化学性质主要化学性质烷烃烷烃烯烃烯烃全部单键，饱和全部单键，饱和有碳碳双键，有碳碳双键，不饱和不饱和CH4CH2=CH2燃烧、取代、燃烧、取代、热分解热分解燃烧

12、、与强氧化燃烧、与强氧化剂反应、加成、剂反应、加成、加聚反应加聚反应碳原子的sp2杂化与乙烯的结构vp31页 写出写出 1mol 1,3丁二烯与丁二烯与1mol溴溴单质可能发生的加成反应单质可能发生的加成反应1、2加成加成 1、4加成加成CH2=CH-CH=CH2+2Br2CH2=CH-CH=CH2+Br2BrBrBrBr1,2 加成加成1,4 加成加成BrBrBrBr3 . 二烯烃二烯烃1）通式：通式： CnH2n23）化学性质：化学性质： 两个双键在碳链中的不同位置：两个双键在碳链中的不同位置：CC=C=CC 累积二烯烃累积二烯烃（不稳定）（不稳定）C=CC=CC 共轭二烯烃共轭二烯烃 C

13、=CCC=C 孤立二烯烃孤立二烯烃 2）类别：类别： 代表物：代表物：CHCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2CH2=C-CH=CH2CH32-2-甲基甲基-1-1，3 3丁二丁二烯烯也可叫作：异戊二烯也可叫作：异戊二烯1 1，3 3丁二烯丁二烯CH2-CH-CH=CH2BrBrCH2-CH=CH-CH2BrBrCH2=CH-CH=CH2+Br2( (主产物主产物) )CH2=CH-CH=CH2+ Br21、2加成加成1、4加成加成+ Cl2ClCl1，4加成加成练习：练习：a.a.加成反应加成反应b b. 加聚反应加聚反应n CH2=CCH=CH2 CH3 CH2C=CHCH2 n CH

14、3催化剂催化剂+ Cl2ClCl1，2加成加成能否发生加聚反应？能否发生加聚反应？以以C4H8为例写出其烯烃类的同分异构体为例写出其烯烃类的同分异构体,并用系统命名法命名并用系统命名法命名思考思考：2-丁烯中与碳碳双键相连的两个碳丁烯中与碳碳双键相连的两个碳原子、两个氢原子原子、两个氢原子中中，与碳碳双键相连的，与碳碳双键相连的两个碳原子是处于双键的同侧还是异侧？两个碳原子是处于双键的同侧还是异侧？CH2=CHCH2CH3CH3CH=CHCH3CH2=CCH3CH32-丁烯丁烯2-甲基甲基-1-丙烯丙烯1-丁烯丁烯三、烯烃的顺反异构三、烯烃的顺反异构1.定义：定义：由于由于碳碳双键碳碳双键不能

15、旋转而导致分子中原子或原子团在空间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，称为的排列方式不同所产生的异构现象，称为顺反异构顺反异构1）具有碳碳双键）具有碳碳双键2）双键两端的碳原子必须连接两个不同的）双键两端的碳原子必须连接两个不同的原子或原子团原子或原子团.即即a b，a b ，且，且 a = a、b = b至少有一个存在。至少有一个存在。2.形成条件：形成条件：CabCab例如：下列物质中没有顺反异构的是哪些？例如：下列物质中没有顺反异构的是哪些？ A A、1 1，2-2-二氯乙烯二氯乙烯 B B、1 1，2-2-二氯丙烯二氯丙烯 C C、2-2-甲基甲基-2

16、-2-丁烯丁烯 D D、2-2-氯氯-2-2-丁烯丁烯 CCCCCCCCCababbaadddabaaab无 顺 反 异 构 的 类 型有 顺 反 异 构 的 类 型三、烯烃的顺反异构三、烯烃的顺反异构三、烯烃的顺反异构三、烯烃的顺反异构3.规定：规定：两个相同的原子或原子团排列在两个相同的原子或原子团排列在双键的双键的同一侧同一侧的称为的称为顺式结构顺式结构。两个相同的原子或原子团排列在两个相同的原子或原子团排列在双键的双键的两侧两侧的称为的称为反式结构反式结构。练习练习1下列哪些物质存在顺反异构？下列哪些物质存在顺反异构？ A .,- -二氯丙烯二氯丙烯 B . 2-丁烯丁烯 C . 丙烯

17、丙烯D . 1-丁烯丁烯练习练习2. AB思考题：下列物质中没有顺反异构的是哪些？思考题：下列物质中没有顺反异构的是哪些？1 1、 1 1，2-2-二氯乙烯二氯乙烯2 2、 1 1，2-2-二氯丙烯二氯丙烯3 3、 2-2-甲基甲基-2-2-丁烯丁烯4 4、 2-2-氯氯-2-2-丁烯丁烯 烯烃的同分异构现象烯烃的同分异构现象(1)(1)碳链碳链异构异构(2)(2)官能团位置官能团位置异构异构(4)(4)顺反异构顺反异构(3)(3)官能团异构官能团异构碳原子数相同的单烯碳原子数相同的单烯烃与环烷烃互为同分烃与环烷烃互为同分异构体异构体+36C-1C-89C-162C沸点沸点戊烷戊烷丁烷丁烷乙烷

18、乙烷甲烷甲烷物质物质1.下列烷烃的沸点是：下列烷烃的沸点是：巩固练习：巩固练习：ACDBAD三、炔烃三、炔烃分子里含有分子里含有碳碳三键碳碳三键的脂肪烃称为的脂肪烃称为炔烃炔烃。1.1.概念：概念：2.2.炔烃的通式：炔烃的通式：C Cn nH H2n2n2 2 （n2n2）3.3.炔烃的通性：炔烃的通性： （1 1）物理性质：随着碳原子数的增多，沸点）物理性质：随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高，液态时的密度逐渐增加。逐渐升高，液态时的密度逐渐增加。 C原子数原子数4时为气态时为气态 （2 2）化学性质：能发生）化学性质：能发生氧化反应，加成反应。氧化反应，加成反应。4 .4 .乙炔乙炔1 1

19、）乙炔的分子结构：乙炔的分子结构：电子式电子式: :H-CC-H H-CC-H 结构简式结构简式: : CHCH CHCH 或或 HCCHHCCH结构式结构式: :C C H H C C H H 直线型，键角直线型，键角1801800 0空间结构：空间结构： 1.CC1.CC的键能和键长并不是的键能和键长并不是C-CC-C的三倍，也不的三倍，也不是是C=CC=C和和C-CC-C之和。说明叁键中有二个键不稳定，之和。说明叁键中有二个键不稳定，容易断裂，有一个键较稳定。容易断裂，有一个键较稳定。 2. 2.含有叁键结构的相邻四原子在同一直线上。含有叁键结构的相邻四原子在同一直线上。 3. 3.链烃

20、分子里含有碳碳叁键的不饱和烃称为炔链烃分子里含有碳碳叁键的不饱和烃称为炔烃。烃。 4. 4.乙炔是最简单的炔烃。乙炔是最简单的炔烃。 说明：说明：2 2）乙炔的实验室制法：乙炔的实验室制法： B. B.反应原理：反应原理： A.A.原料：原料：CaCCaC2 2 （电石电石）与）与H H2 2O O C.C.装置：装置： D.D.收集方法收集方法 E.E.净化：净化： CaCCaC2 2+ 2H-OH C+ 2H-OH C2 2H H2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2 ；H=-127kJ/molH=-127kJ/mol注意事项注意事项: :（1 1）使用前要检验装置气密性。）使用前要检验

21、装置气密性。（2 2）试剂瓶要及时密封，防止电石吸水而失效。）试剂瓶要及时密封，防止电石吸水而失效。（3 3）取电石要用镊子夹取。）取电石要用镊子夹取。（4 4）制取时在导气管口附近塞入少量棉花）制取时在导气管口附近塞入少量棉花 目的：为防止产生的泡沫进入导管。目的：为防止产生的泡沫进入导管。（5 5）电石与水反应很剧烈。常用饱和食盐水代替水，）电石与水反应很剧烈。常用饱和食盐水代替水，并用分液漏斗控制水流的速度，逐滴慢慢地滴入。并用分液漏斗控制水流的速度，逐滴慢慢地滴入。（6 6）纯净的乙炔气体是无色无味的气体。）纯净的乙炔气体是无色无味的气体。 用电石和水反应制取的乙炔，用电石和水反应制取

22、的乙炔，常闻到有恶臭气味。是常闻到有恶臭气味。是因为在电石中含有少量硫化钙、砷化钙、磷化钙等杂质因为在电石中含有少量硫化钙、砷化钙、磷化钙等杂质，跟水作用时跟水作用时生成生成H H2 2S S、A AS SH H3 3、PHPH3 3等气体等气体有特殊的气味有特殊的气味所致。所致。 常用盛有常用盛有CuSOCuSO4 4溶液的洗气瓶除去。溶液的洗气瓶除去。实验探究实验探究物理性质物理性质: : 乙炔是无色、无味的气体，微溶于水乙炔是无色、无味的气体，微溶于水实验实验现象现象将纯净的乙炔通入盛有将纯净的乙炔通入盛有KMnOKMnO4 4酸性溶液的试管中酸性溶液的试管中将纯净的乙炔通入盛有溴将纯净

23、的乙炔通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中的四氯化碳溶液的试管中点燃验纯后的乙炔点燃验纯后的乙炔溶液紫色逐渐褪去。溶液紫色逐渐褪去。溴的颜色逐渐褪去，生成无溴的颜色逐渐褪去，生成无色易溶于四氯化碳的物质。色易溶于四氯化碳的物质。火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。乙炔的化学性质：乙炔的化学性质：2 2C C2 2H H2 2+ +5 5O O2 2 点燃点燃 4 4COCO2 2+ +2 2H H2 2O(l)O(l)；H=-2600KJ/molH=-2600KJ/molA A、氧化反应：、氧化反应：（1 1）可燃性：）可燃性：火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。火焰明亮，并伴有浓烈的

24、黑烟。甲烷、乙烯、乙炔的燃烧甲烷、乙烯、乙炔的燃烧 淡蓝色火焰，淡蓝色火焰，火焰较明亮火焰较明亮燃烧火焰明亮，燃烧火焰明亮，带黑烟带黑烟燃烧火焰很明燃烧火焰很明亮，带浓烟亮，带浓烟c c 、与、与HXHX等的反应等的反应B B、加成反应、加成反应CHCH + HCHCH + H2 2O O CH CH3 3CHOCHO（制乙醛）（制乙醛）CHCH+HClCHCH+HCl催化剂催化剂 CHCH2 2=CHCl=CHCl（制氯乙烯）（制氯乙烯）溶液紫色逐渐褪去溶液紫色逐渐褪去2 2KMnOKMnO4 4+ + 3 3H H2 2SOSO4 4+ C+ C2 2H H2 22 2MnSOMnSO4

25、4+ K+ K2 2SOSO4 4+ +2 2COCO2 2+ + 4 4H H2 2O O（2 2）乙炔能使酸性）乙炔能使酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液褪色褪色。a a 、使溴水褪色、使溴水褪色b b 、催化加氢、催化加氢思考思考 在烯烃分子中如果双键碳上连在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团，将接了两个不同的原子或原子团，将可以出现顺反异构，请问在炔烃分可以出现顺反异构，请问在炔烃分子中是否也存在顺反异构？子中是否也存在顺反异构？CH2=CHClCH CH + HCl 催化剂催化剂nCH2=CHCl加温、加压加温、加压催化剂催化剂 CH2 CH Cln练习练习1: 乙炔

26、是一种重要的基乙炔是一种重要的基本有机原料，可以用来制备本有机原料，可以用来制备氯乙烯氯乙烯,写出乙炔制取聚氯乙写出乙炔制取聚氯乙烯的化学反应方程式。烯的化学反应方程式。四、脂肪烃的来源及其应用四、脂肪烃的来源及其应用脂肪烃的来源有石油、天然气和煤脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。等。 石油石油通过通过常压分馏常压分馏可以得到石油气、汽油、可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等；煤油、柴油等；减压分馏减压分馏可以得到润滑油、石可以得到润滑油、石蜡等分子量较大的烷烃；气态烯烃是最基本的蜡等分子量较大的烷烃；气态烯烃是最基本的化工原料；化工原料；催化重整催化重整是获得芳香烃的主要途径。是获得芳香烃的主

27、要途径。 煤煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的的分馏分馏可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。天然气天然气是高效清洁燃料，主要是烃类气体，以是高效清洁燃料，主要是烃类气体，以甲烷为主。甲烷为主。原油的分馏及裂化的产品和用途原油的分馏及裂化的产品和用途学与问学与问 石油分馏石油分馏是利用石油中各组分的沸点不是利用石油中各组分的沸点不同而加以分离的技术。同而加以分离的技术。分为分为常压分馏常压分馏和和减压分馏减压分馏， 常压分馏常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、可以得到石油气、汽油、煤油、柴油和重油；重油再进行柴油和重油；重油再进行减压分馏减压分馏可以得到可以得到润滑油、凡士林、石蜡等。润滑油、凡士林、石蜡等。 减压分馏减压分馏是利用低压时液体的