高中化学烃.docx
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高中化学烃
起航学校个性化辅导教案提纲ggggggggggggangganggang纲
第次课学生:
授课时间:
2012年月日:
---:
教师
审核教师
授课课题
烷烃、烯烃、炔烃
一、授课目的与考点分析:
1·使学生了解烷烃的组成、结构和通式。
2·使学生了解烷烃性质的递变规律。
3·使学生了解烷基、同系物、同分异构现象和同分异构体。
二、授课内容:
有机化学
有机化合物(organiccompound)主要由氧元素、氢元素、碳元素组成。
在结构上一般具有“碳骨架”,形成碳链或碳环。
包括烷烃、烯烃、炔烃、醇、醛、羧酸、糖类等。
有机物的一般特点:
1.种类繁多碳原子之间的链接顺序和方式可以多种多样,存在组成相同二结构不同的现象,所以有机物种类繁多。
现在人类知道的有机物有1千万种以上
2.大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂(相似相溶原理)
3.绝大多数有机物受热易分解,且易燃。
4.绝大多数有机物不导电,熔点也较低。
同系物;结构相似在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
同分异构体:
具有相同的分子式,但具有不同结构的化合物互称为同分异构体。
烃是有碳和氢两种元素组成的化合物
一、烷烃
烷烃即饱和烃,是只有碳碳单键和碳氢键的链烃,是最简单的一类有机化合物。
烷烃分子里的碳原子之间以单键结合成链状(直链或含支链)外,其余化合价全部为氢原子所饱和。
烷烃分子中,氢原子的数目达到最大值。
烷烃的通式为CnH2n+2
(1)烷烃的命名
1)、普通命名法:
通常把烷烃泛称“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。
由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,自十一起用汉字数字表示如CH4叫甲烷,CH3CH3叫乙烷,CH3CH2CH3叫丙烷C15H30叫十五烷。
2系统命名法:
1、选取主链从烷烃的构造式中,选择一个含碳原子数最多的碳链作为主链,写出相当于这个主链的直链烷烃的名称。
2、主链碳原子的位次编号在选定主链以后,就要进行主链的位次编号,也就是确定取代基的位次,主链从一端向另一端编号,号数用1,2,3┉等表示,读成1位,2位,3位等。
确定主链位次的原则是在有几种编号的可能时,应当选定使取代基的位次为最小。
3、如果含有几个不同的取代基时,把小的取代基名称写在前面,大的写在后面,如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用一、二、三┉等来表示,写在取代基的前面,其位次必须逐个注明,位次的数字之间要用“,”隔开。
如:
CH3
∣
CH3—CH2—C——CH—CH2—CH3
∣∣
CH3CH2
∣
CH3
命名:
2,2—二甲基—3—乙基己烷
补充:
同系物概念:
结构相似、组成相差一个或若干个CH2
把握其概念应注意以下几点:
(1)结构相似:
结构相似是不同物质间互称同系物的根本原因,在概念中起决定作用。
所谓“结构相似”其实质是:
化学键类型相同、官能团相同,如烷烃同系物的结构特点是:
链状结构(可以是“直链”,也可以带支链),碳碳原子间以C—C单键连接。
(2)相差一定数目的CH2原子团:
这是同系物分子间的一种组成差别,是结构相似的一种表现形式,由此可以推出,互称同系物的物质应该具有相同的通式,如烷烃同系物的通式是:
CnH2n+2(n∈N),但具有相同通式或者说相差一定数目CH2原子团的物质不一定互称为同系物;但符合通式CnH2n+2且分子内C原子数不同的有机物一定是烷烃同系物。
同分异构概念:
具有相同的分子式,但具有不同结构的化合物互称为同分异构体。
2.烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律
在其他条件相同时,各同分异构体当中分子里支链数越多,该分子的熔沸点越低。
(2)烷烃物理性质
1状态:
一般情况下,1—4个碳原子烷烃为_气态_,5—16个碳原子为_液态_,16个碳原子以上为_固态_。
2溶解性:
烷烃_难_溶于水,_易_溶于有机溶剂。
3熔沸点:
随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐_升高_。
在同数碳原子烷烃异构体中直链异构体沸点最高,支链越多,沸点越低。
4密度:
随着碳原子数的递增,密度逐渐_增大_。
(三)化学性质
一、卤代反应
取代反应:
分子中原子或基团被其它原子或基团所代替的反应;
烷烃的卤代反应;
烷烃与卤素在光或热作用下反应生成卤代烃的反应。
1.反应实例
2.反应特点
1)反应条件是光照或加热
2)得到的产物是混合产物
3)反应活性:
F2>Cl2>Br2>I2
1、取代反应
R--CH3+X2---光---R--CH2X+HX
R--CH3+HO--NO2---浓H2SO4-----R--CH2NO2+H2O
2、氧化反应(燃烧)
CnH2n+2+(3n+1)/2O2=nCO2+(n+1)H2O
二、氧化反应
1.燃烧(彻底氧化)
燃烧热:
标准状态下(298K,0.1MPa),1mol烷烃完全氧化生成CO2和H2O,所放出的热量。
应用:
燃料
例如瓦斯爆炸:
CH4+O2爆炸极限:
CH4:
空气=10:
1
辛烷值:
表示燃料引起爆震的倾向。
辛烷值(正庚烷)=0,辛烷值(异辛烷)=1009防爆震能力强)。
添加(C2H5)4Pb,CH3OC(CH3)3等可以提高辛烷值。
2.部分氧化
烯烃:
烯烃是指含有C=C键(碳-碳双键)(烯键)的碳氢化合物。
属于不饱和烃,分为链烯烃与环烯烃。
按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。
双键中有一根易断,所以会发生加成反应。
单链烯烃分子通式为CnH2n,常温下C2—C4为气体,是非极性分子,不溶或微溶于水。
烯烃的结构:
乙烯分子结构图
烯烃的通式:
CnH2n
烯烃的命名方法:
1.普通命名法
仅适用于简单的不饱和烃和不饱和烃基的命名。
如:
CH3CH=CH2
丙烯
2、系统命名法
命名原则:
1、选含有双键在内的最长碳链做主链,命名为“某烯”。
2、从最靠近双键的一端给主链编号,使双键位次最小,用双键中编号较小的碳标明双键位置,以短线和命名相连。
3、其它命名原则与烷烃相同
乙烯同系物的性质
1物理性质:
C4≤4,常温下是气态;熔沸点随碳数增加而升高;
密度随碳数增加而增大,都比水轻;难溶于水,易溶于有机溶剂。
2化学性质:
能使紫色的高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液褪色(分别为氧化和加成);
点燃都能燃烧,充分燃烧的产物是二氧化碳和水
一定条件下,能与氢气、卤素单质、卤化氢、水、等物质发生加成反应
一定条件下,发生加成聚合反应,如丙烯生产聚丙烯
乙烯
1、乙烯的分子结构:
键角1200,分子中所有原子在同一平面,属平面型分子。
键能小于两个单键键能之和,双键中有一个键易断裂。
2、乙烯的实验室制法
⑴反应原理:
2CH3CH2OH——CH2=CH2↑+H2O
⑵仪器和装置、药品:
圆底烧瓶、200℃温度计、酒精灯、铁架台、导气管、水槽、集气瓶、
乙醇与浓硫酸体积比1:
3,碎瓷片
⑶实验中的问题:
①浓硫酸的作用:
催化剂,脱水剂。
②温度计:
水银球插入液面下;迅速升高到170℃;控制温度在170℃;
(170℃以下副产物多,高于170℃炭化严重)
③“1:
3”是最佳比例:
酒精偏多,蒸汽浓厚;浓硫酸偏多,炭化、氧化严重。
④碎瓷片:
防止液体暴沸。
⑤液体变黑,能闻到刺激性气味:
酒精炭化变黑;加热下,碳与浓硫酸反应生成了二氧化硫和二氧化碳。
3、物理性质:
通常情况下,乙烯是无色、稍有气味的气体。
难溶于水。
相对分子质量为28,比空气略轻。
4、化学性质:
⑴氧化反应:
①在空气中燃烧,明亮的火焰,并伴有黑烟(因为碳的含量较高)
②使酸性高锰酸钾溶液褪色。
⑵加成反应:
一定条件下,乙烯可与Cl2、Br2、H2、HX等物质发生加成反应:
CH2=CH2+H2→CH3CH3CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2ClCH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
⑶聚合反应:
一定条件下,乙烯分子间能通过相互加成而形成大分子─聚乙烯(重要塑料)
5、乙烯的用途:
⑴石油化工最重要的原料,主要用于制造塑料、合成橡胶、有机溶剂;乙烯的发展水平作为衡量一个国家石化水平的重要标志。
⑵植物生长调节剂,可用于催熟果实
炔烃:
炔烃,为分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称,其官能团为碳-碳三键(C≡C),分子通式为CnH2n-2,是一种不饱合的碳氢化合物。
炔烃的结构:
炔烃的通式:
CnH2n-2
炔烃的命名方法:
与烯烃的命名方法基本相同。
炔烃─分子里含有碳碳叁键的一类链烃
⑴通式:
CnH2n-2
⑵同系物的物理性质:
C4≤4,常温下是气态;熔沸点随碳数增加而升高;
密度随碳数增加而增大,都比水轻;难溶于水,易溶于有机溶剂。
⑶化学性质:
能使紫色的高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液褪色(分别为氧化和加成);
点燃都能燃烧,充分燃烧的产物是二氧化碳和水
一定条件下,能与氢气、卤素单质、卤化氢、水、等物质发生加成反应.
乙炔
1、乙炔的物理性质:
乙炔俗称电石气;纯净的乙炔是无色无味的气体,电石气常混有PH3、H2S而具特殊难闻的臭味;比空气轻;微溶于水,易溶于有机溶剂。
2、乙炔的分子结构:
H–C≡C–H键角180°,所有的原子都在一条直线上,属直线型分子,,碳碳叁键键能小于三个碳碳单键键能之和,也小于一个单键和一个双键键能之和,叁键中有两个键容易断裂。
3、乙炔的化学性质:
⑴氧化反应:
在空气中燃烧,火焰明亮,伴有浓烈的黑烟,放出大量的热
使高锰酸钾酸性溶液褪色
⑵加成反应:
使溴的四氯化碳溶液褪色,与溴1︰2完全加成;一定条件下能与氢气、卤化氢等加成。
与氯化氢1︰1的加成产物是生产聚氯乙烯的单体。
⑶加聚反应:
一定条件下,乙炔可聚合成聚乙炔
乙炔和乙烯因为都具有不饱和键,因而某些化学性质相似,区别在于加成用量不同。
4、乙炔的实验室制法:
⑴实验原理:
CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
⑵仪器和装置:
分液漏斗、平底烧瓶、试管、水槽、导气管
⑶实验问题:
不能用启普发生器制备,反应太剧烈,并大量放热;块状电石变成糊状。
饱和食盐水代替水可使反应温和些
5、乙炔的用途:
作化工原料;氧炔焰用于焊接或切割金属
三、本次课后作业:
1、通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是()
(A)石油的产量(B)乙烯的产量
(C)塑料的产量(D)合成纤维的产量
2、将15gCH4和C2H4的混合气体通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7g,则混合气体中CH4与C2H4的体积比为()
(A)1:
2(B)2:
1(C)3:
2(D)2:
3
3、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)乙烷与氯气混合(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
4、对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是()
(A)二者燃烧时现象完全相同
(B)点燃前都不需验纯
(C)甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮
(D)二者燃烧时都有黑烟生成
5、下列变化属于加成反应的是()
(A)乙烯通入酸性高锰酸钾溶液(B)乙烷与溴蒸气
(C)乙醇与浓硫酸共热(D)乙烯与氯化氢在一定条件下反应
6、下列烃中,含碳量最低的是()
(A)甲烷(B)丙烷(
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