烯烃和炔烃
烯烃和炔烃
第五节 烯烃和炔烃的结构
一、烯烃的结构——sp2杂化
键: 284 kJ/mol
分子轨道理论
二、炔烃的结构——sp杂化
120pm
H—C≡C—H
乙烷、乙烯和乙炔分子中的键长、键角
名称
第一节 烯烃和炔烃的分类和命名
一、烯烃的分类和命名
单烯烃
➢双键的数目
二烯烃
多烯烃
链烯烃
➢分子骨架
环烯烃
端烯烃 内烯烃
（一）单烯烃的命名 烯烃分子中去掉一个氢原后剩下的一价基团叫做烯基。
乙烯基
ethenyl or vinyl
1-丙烯基
1-propenyl
2-丙烯基 或烯丙基
allyl
异丙烯基
isopropenyl
（二）醇脱水 醇在催化剂存在下加热，分子内失去一分子的水形成烯烃。
（三）邻二卤代烷脱卤素 邻二卤代烷在金属锌或镁作用下，同时脱去两个卤原子生成烯烃。
（四）卤代烷脱卤化氢 卤代烃在碱性试剂作用下失去一分子HX，生成烯烃。
二、炔烃的制备
乙炔是工业上最重要的炔烃，自然界中没有乙炔存在，通常用电石水 解法制备，近年来用轻油和重油在适当的条件下裂解得到乙炔和乙烯。
二、炔烃的分类和命名
➢三键的数目
单炔烃
多炔烃
炔烃的命名原则与烯烃类似，只需将“烯”字改为“炔”。炔
烃的英文名称是将烷烃后缀“ane”改为“yne”，例如：
三、烯炔的命名
分子中同时含有双键和三键的化合物，称为烯炔，英文名称词尾 用“-en-yne”表示。命名时，选择最长的连续碳链作为主链。
若双键和三键都在主链上，编号时要从靠近不饱和键的一端开始， 书写时先烯后炔。若两个不饱和键的编号相同，则应使双键具有最小 位次。例如：
烯烃和炔烃的命名
CH2CH3
2 CH3HC CH C CCH3
.
CH3
•如双键位置在第一个碳上,双键位置数据可省.
CH3
32 1
CH3CCH=CH2
C4 H2C5 H3
1
23 4 5 6
(CH3)2C=CHCH2CHCH3
CH3
3，3－二甲基－1－戊烯
2，5－二甲基－2－己烯
3，3－dimethyl－1－pentene 2，5－dimethyl－2－hexene
烯基：烯烃去掉一个氢，称某烯基，编号从自由价的碳开始。
CH2 CH
CH3CH CH
CH2 CHCH2
普通命名： 乙烯基 IUPAC命名：乙烯基
Vinyl
丙烯基 1－丙烯基 1－propenyl
烯丙基 (allyl) 2－丙烯基 2－propenyl
CH2 C CH3
异丙烯基 isopropenyl
3.1.2 炔烃的异构和命名
CH3CHC CH CH3 3-甲基-1-丁炔
(2) 炔烃的命名 • 系统命名:
炔烃的系统命名法与烯烃相似;以包含叁键在内的最长碳链为 主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键位置的阿拉伯数 字以取最小的为原则而置于名称之前,侧链基团则作为主链上的 取代基来命名.
含有双键的炔烃在命名时,一般 先命名烯再命名炔 .碳
34 5 6 7
CH3CH2CH2-C-CH2CH2CH2CH3 2 CH 1 CH3 3-丙基-2-庚烯
• (2)碳链编号时,应从靠近双键的一端开始; • (3)烯前要冠以官能团位置的数字(编号最小);即双键的
位次写于母体名称之前，并加一短线。n－某烯 • (4)其它同烷烃的命名规则，如取代基位次及名称写于
3章-烯烃和炔烃
H
O H C H H
H C H H C C H H C H H H
H C C H H C H H H
H
1
2
3
4
CH3 H3C
1 H HO H HH C H 3C H H C C C C C
CH2OH * CH3 CH2Cl
2 C H H H H C C H H 3 4
H C
HH H H H Cl H
1) 催化加氢
a. 提高汽油的稳定性
植物油
人造黄油
b. 改良油脂的性质
c. 判断烯烃的稳定性(氢化热的测量)
CH3CH2CH CH2 CH3 H CH3 H C C CH3 C C CH3 H H -115.5 H2 -126.8 kJ/mol -119.7 CH3CH2CH2CH3
故稳定性：反-2-丁烯 > 顺-2-丁烯 > 1-丁烯 同理有： R2C=CR2 > R2C=CHR > RCH=CHR > RCH=CH2 > CH2=CH2
1）定义：分子因共轭而产生的各种效应， 称做共轭效应。 具有单双（重）键交替出现的分 子，称为 共轭分子。如
CH2=CH-CH=CH-CH-CH=CH 2 O
2）特点和表示：
（1）π 键电子是离域的。
（2）共轭效应的影响可沿着共轭体系传递很 远，并出现极性交替现象。如
dCH2
d+
d-
d+
d-
d+
CH
公差为CH2
通式为：CnH2n(n = 2,3,4…..正整数)
1. 乙烯的结构
C原子的sp2 杂化
激发 2px,2py,2pz 2s 2px,2py,2pz
烯烃炔烃的反应总结
烯烃炔烃的反应总结烯烃是一类含有一个或多个碳碳双键的化合物。
根据双键的位置，烯烃又可分为1-烯烃和2-烯烃。
1-烯烃中，双键位于碳链的末端。
炔烃是一类含有一个或多个碳碳三键的化合物。
同样根据三键的位置，炔烃可分为1-炔烃和2-炔烃。
烯烃和炔烃的反应主要涉及它们与其他化合物之间的加成、消除和重排反应。
首先，加成反应是烯烃和炔烃最常见的反应类型之一、当烯烃或炔烃与亲电试剂发生加成反应时，双键或三键上的π电子将与试剂中的亲电中心形成新的共价键。
例如，烯烃可以与卤素发生加成反应，生成卤代烃。
炔烃则可以与酸化合物如HCl发生加成反应，生成共轭碳阳离子。
此外，烯烃和炔烃还可以与醇、胺等亲核试剂发生加成反应，生成相应的醇或胺化合物。
其次，消除反应是烯烃和炔烃的另一种重要反应。
消除反应是一种在分子中移去一个或多个原子或官能团以形成双键或三键的反应。
对于烯烃和炔烃而言，消除反应通常发生在一些含有亲核活性的碱性试剂的存在下。
最常见的消除反应是β-消除反应，其中一个氢原子从双键或三键相邻的碳上被移除。
最后，重排反应是烯烃和炔烃中常见的另一类反应。
重排反应是指在化学反应中，相同组成的原子重新排列，形成不同结构的产物。
烯烃和炔烃的重排反应通常发生在高温下，并且可以通过改变双键或三键位置来得到不同的产物。
总结起来，烯烃和炔烃的反应包括加成反应、消除反应和重排反应。
这些反应对于有机合成和材料科学等领域具有重要的应用价值。
研究和应用这些反应可以合成新的有机化合物，改善已有化合物的性质，并推动有机化学领域的发展。
有机化学3--- 烯烃和炔烃
3.4 烯烃和炔烃的化学性质
◇ 反应机理和烯烃与卤素的加成相似： 第一步：
第二步：
H X 慢 C C H X
C C
H
X
快
C C
H X
不同的是: 第一步进攻的是H+, 且不生成鎓离子； 第二步X- 的进攻也不一定是反式加成。 ◇ 烯、炔与HX等的加成反应以用于工业生产：
CH2 CH2 HCl AlCl3 130~250℃ CH3CH2Cl
C
Br
速度控制步骤
溴鎓离子
C Br
C
Br
快 Br
Br C C
反式加成产物
3.4 烯烃和炔烃的化学性质
◇ 反应经历溴鎓离子、反式加成。
Br
H C CH 3 C CH3 H Br 2 H3 C H C
+ -
Br H CH 3 H Br
-
H 3C C C
H
C Br
CH 3 CH 3 H C Br C
Br
H2
H
H
C2 H4
H
H
CH2=CH2
H-CH2-CH2-H
3.4 烯烃和炔烃的化学性质
R-C C-R' H2 Pd
R C C
R'
H2 Pd
H
H
RCH2CH2R'
常用催化剂：Pt , Pd , Ni，一般难控制在烯烃阶段。 林德拉（Lindlar）催化剂，一种部分毒化的Pd催化剂，能降 低活性，选择性氢化炔键而不影响烯键，且得顺式烯烃。
同碳数烯烃顺反异构体，因几何形状（结构）不同，物理 性质不同。
CH3 C
H
CH3
H C C
H
常见的烃-烯烃与炔烃
【例7】★★★ CH3-CH=CH-C≡C-CH3分子结构的下列叙述中，正确的是( ) A.6个碳原子有可能都在一条直线上 B.6个碳原子不可能在同一条直线上 C.6个碳原子有可能都在同一平面上 D.6个碳原子不可能都在同一平面上
【例8】★★★
CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属于离子型碳化物。请通 过对CaC2制取C2H2的反应进行思考，从中得到必要的启示，写出下列 反应的产物：
2
(4)乙炔的实验室制法 ①原料：碳化钙(CaC2，俗称电石)、水 ②反应原理：CaC2+2H2O → Ca(OH)2+C2H2↑ ③装置
☆反应十分剧烈，如果使用试管作为反应容器，需要在试管口放一团 棉花，防止出口堵塞 Ⅰ碳化钙与水剧烈反应，启普发生器不易控制反应
Ⅱ反应放出大量热，启普发生器是厚玻璃壁容器，容易因 膨胀不均引起破碎
【例13】★★★ 2)乙同学推测出乙炔中必定含有的一种杂质气体是_____，它与溴水反 应的化学方程式是_________
3)甲同学设计的实验____不能__验证乙炔与溴发生加成反应，理由是 _____ ①使溴水褪色的反应，未必就是加成反应 ②使溴水褪色的反应，就是加成反应 ③使溴水褪色的物质，未必是乙炔 ④使溴水褪色的物质，就是乙炔
【例13】★★★
为了探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取 一定量电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即 证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪 色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少 量还原性的杂质气体。由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。 1)写出甲同学实验中的两个主要的化学方程式：—————————
烯烃与炔烃的知识点总结图
烯烃与炔烃的知识点总结图一、烯烃与炔烃的化学结构1. 烯烃的化学结构烯烃是一类含有双键结构的碳氢化合物，其通式为CnH2n。
其中的双键结构可以是一个或多个，由于双键结构的存在，烯烃具有较高的反应活性。
2. 炔烃的化学结构炔烃是一类含有三键结构的碳氢化合物，其通式为CnH2n-2。
炔烃中的三键结构使得其具有比烯烃更高的反应活性和独特的化学性质。
二、烯烃与炔烃的物理性质1. 烯烃的物理性质烯烃具有较低的沸点和熔点，且大多数烯烃为无色透明的液态化合物，但也存在一部分为气态或固态的烯烃。
由于双键结构的存在，烯烃具有一定的极性，导致其在水中的溶解性较好。
2. 炔烃的物理性质炔烃同样具有较低的沸点和熔点，但由于三键结构的存在，炔烃通常比相应的烯烃具有更高的反应活性和化学稳定性。
炔烃中的三键结构也导致其分子极性较大，因此炔烃在水中的溶解度通常较烯烃低一些。
三、烯烃与炔烃的化学性质1. 烯烃的化学性质烯烃通过双键上的加成反应、环化反应、氧化反应等，可以产生一系列的衍生物。
烯烃中较活泼的烯基碳原子也容易发生亲电性或自由基反应，在各种化合物的合成中具有广泛的应用。
2. 炔烃的化学性质炔烃由于其较高的反应活性，可以很容易地进行加成、氧化、取代、聚合等一系列有机反应，因此在化工生产和有机合成领域得到了广泛的应用。
炔烃分子中的炔基碳原子也常参与电子云密度的调控，从而影响相关的化学反应。
四、烯烃与炔烃的用途1. 烯烃的用途烯烃广泛应用于合成橡胶、合成树脂、合成塑料等领域，也作为有机合成中的重要中间体，在医药、农药、染料等行业得到了广泛应用。
2. 炔烃的用途炔烃广泛应用于乙炔气焰的制取、合成材料的生产、有机合成反应的催化剂等方面，在化工工业和有机化学领域发挥了重要的作用。
通过以上对烯烃与炔烃的知识点进行总结，我们可以得出如下几点结论：1. 烯烃与炔烃是重要的有机化合物，它们都具有较高的反应活性和广泛的应用前景。
2. 烯烃通过双键结构的存在，具有较好的极性和反应活性，广泛用于橡胶、树脂、塑料等大宗化工产品的生产。
第3章 烯烃 炔烃 二烯烃
pm 109 H 134 pm C C H 121°
H 117. 5° H
2． 炔烃的结构
炔烃分子中C≡C叁键碳原子是 sp杂化。 sp 杂化轨道中 s 成分比 sp2 杂化和 sp3 杂 化的高，键长 C=C（134pm）比 C—C （154pm）短。以乙炔为例：
H
C
120 pm
108 pm C H
H3C H
C=C
CH2CH3 CH3
顺 -3-甲 基 -2-戊 烯
反 -3-甲 基 -2-戊 烯
CH3 C=C CH3CH2
CH3 CH(CH3)2
CH2Cl C=C CH3
CH3 CH2CH3
顺 -2,3,4-三甲基 -3-己烯
反 -2,3-二甲基 -1-氯 -2-戊烯
CH3 C=C CH3CH2 Br
CH3
a≠b 且 c≠d
2、顺/反(cis/trans)命名法:
(1) a=c或b=d时的顺/反异构标记 相同的原子或原子团在双键的同侧为顺 式，异侧为反式。
a b C C
c d
a=c或b=c 或 a=d或
CH3 H C C
H CH3
H CH3 C C
H CH3
H3C H
C=C
CH3 CH2CH3
180°
C=C（134pm），C—C（154pm）
比较σ键和π键的异同点：
σ键的特点 (1)形成： (3)重叠程度： 键能： 沿键轴 大 大 轴对称 (5)旋转性： (6)存在形式： 可以独立 (2)重叠方式： “头碰头” π键的特点 垂直于键轴 “肩并肩” 小 小 呈块柱状 平面对称小 不能 不能
（二）诱导效应(inductive effect)
烯烃与炔烃的知识点总结
烯烃与炔烃的知识点总结一、结构1. 烯烃的结构烯烃是一类碳氢化合物，其分子中含有碳-碳双键，通式为CnH2n。
烯烃的分子式可以表示为CnH2n，其中n为分子中碳原子的个数。
烯烃的普遍结构式为RCH=CHR'，其中R和R'分别是烃基。
烯烃分为直链烯烃和支链烯烃两种，其结构式分别为RCH=CHR'和RR'C=CHR'。
直链烯烃和支链烯烃的碳原子排列不同，因而其物理性质和化学性质也有所区别。
2. 炔烃的结构炔烃是一类碳氢化合物，其分子中含有碳-碳三键，通式为CnH2n-2。
炔烃的分子式可以表示为CnH2n-2，其中n为分子中碳原子的个数。
炔烃的分子结构式为RC≡CR'，其中R 和R'分别是烃基。
炔烃分为直链炔烃和支链炔烃两种，其结构式分别为RC≡CR'和RRC≡CR'。
和烯烃一样，直链炔烃和支链炔烃的物理性质和化学性质也有所区别。
二、物理性质1. 烯烃的物理性质烯烃通常是无色、有味或挥发性液体。
烯烃的沸点较烷烃高，密度小于水。
烯烃在一定温度下能燃烧，产生碳 dioxide、水和热。
烯烃对氧化质子有较高的活性，容易与氢气或卤素发生加成反应。
由于其含有双键，烯烃通常会发生立体异构现象。
此外，烯烃还可以与酸、醇、醛或酮等发生加成反应，生成醚、醇、胺等不同的功能团。
2. 炔烃的物理性质炔烃通常是无色、易燃的气体或液体，密度小于水。
炔烃的火焰温度较高，燃烧后会产生大量的光和热。
炔烃容易与氢气和卤素发生加成反应，生成炔烃的立体异构。
由于其含有三键，炔烃在化学反应中具有较高的活性，可以与酸、醇、醛或酮发生加成反应，生成多种功能团。
三、化学性质1. 烯烃的化学性质烯烃是一类具有较高反应活性的有机化合物。
烯烃在加成反应中容易发生立体异构，生成不同的加成产物。
烯烃可以在氧化剂的作用下发生氧化反应，生成醇或醛。
此外，烯烃还可以与卤素发生卤代反应，生成卤代烃。
第五章 烯烃和炔烃
CH2CH2CH2CH3
△H=-126.8 kJ· mol-1
催化剂
C
C
+ H2
CH2CH2CH2CH3
△H=-119.8 kJ· mol-1
+ H2
催化剂
H3C H
H C C CH3
CH2CH2CH2CH3
△H=-115.5 kJ· mol-1
一般有：C=C双键上连接的取代基 越多越稳定，反式烯烃比顺式稳定。
C
C
+
HX
C H
C X
反应通常在烃类及中等极性的无水溶剂中进行。 烯烃与HX加成活性序: HI > HBr > HCl,与卤 化氢的酸性顺序相一致。HF也能发生加成反应， 但同时使烯烃聚合。极性催化剂可以加速反应。
马尔可夫尼可夫规则 (Markovnikov’s Rule)： 不对称烯烃与不对称试剂的加成，氢主要加到 含氢较多的双键碳原子上.
H
dd+ C
H
d+ C
dH Cl
H
O C－C－O－H
X
O C－C－O－H
H O H－C－C－OH H
Y
-I
+I
根据实验结果, 得出一些取代基的电负性次序如下：
N+R3 > -NO2 > C=O > -F > -Cl > -Br > -I > -OCH3 >
-NHCOCH3 > -C≡C > -C6H5 > -CH=CH2 > -H >
CH 例如：
HCC
3
CH CH3
> CH CH CH
第2章 烯烃和炔烃
HX + +HX + HX CH CH3 3 CH3
X XX CH CH3 3 CH3
（ⅰ）诱导效应对马氏规则的解释
在多原子分子中，当两个直接相连的原子的电负性不同 时，两原子间的共用电子对偏向于电负性较大的原子，使之带 有部分负电荷（用δ-），另一原子带有部分正电荷（用δ+ ）。 沿着分子链诱导传递，使分子中成键电子云向某一方向偏移， 这种效应称为诱导效应，用符号I表示。 氯丙烷分子中： CH3
（2）亲电加成反应
亲电加成试剂：卤素（Br2, Cl2）、卤化氢、硫酸及水等。
①与卤素加成
CH3
CH=CH2 + Br2
CCl4
CH3 _ CH Br
CH2 Br
——实验室中，常利用这个反应来检验烯烃的存在 卤素的活性顺序：氟>氯>溴>碘
例：乙烯和溴的加成反应 实验事实1：当把干燥的乙烯通入溴的无水四氯化碳溶液中 （置于玻璃容器中）时，不易发生反应，若置于涂有 石蜡的玻璃容器中时，则更难反应。但当加入一点水 时，就容易发生反应，溴水的颜色褪去。 原因：乙烯双键受极性物质的影响，使π电子云发生极化； Br2在接近双键时，在π电子的影响下也发会生极化：
CH3
CH2CH3 C=C H H
顺- 2 -戊烯 (Z)- 2 -戊烯
CH3 CH3 C=C CH2CH3 H
顺-3-甲基-2 -戊烯 (E)-3-甲基-2 -戊烯
三、物理性质
1.在常温常压下，2—4个碳原子的烯烃为气体，5—18个碳 原子的为液体，高级烯烃为固体。 2.熔点、沸点和相对密度都随分子量的增加而升高。
第一步，由于π电子的排斥，使Br—Br键发生极化， 离π键近的溴原子带部分正电荷（Brδ+） ，另一溴原子
烯烃、炔烃
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。
链单烯烃分子通式为CnH2n，常温下C2—C4为气体,是非极性分子，不溶或微溶于水。
双键基团是烯烃分子中的功能基团，具有反应活性，可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应，还可氧化发生双键的断裂，生成醛、羧酸等。
可由卤代烷与氢氧化钠反应制得：RCH2CH2X + NaOH ——RHC=CH2 + NaX + H2O（X为氯、溴、碘）也可由醇失水或由邻二卤代烷与锌反应制得。
小分子烯烃主要来自石油裂解气。
环烯烃在植物精油中存在较多，许多可用作香料。
烯类是有机合成中的重要基础原料，用于制聚烯烃和合成橡胶。
物理性质烯烃的物理性质可以与烷烃对比。
物理状态决定于分子质量。
简单的烯烃中，乙烯、丙烯和丁烯是气体，含有五至十六个碳原子的直链烯烃是液体，更高级的烯烃则是蜡状固体。
C2～C4烯烃为气体；C5～C18为液体；C19以上固体。
在正构烯烃中，随着相对分子质量的增加，沸点升高。
同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。
相同碳架的烯烃，双键由链端移向链中间，沸点，熔点都有所增加。
反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低，而熔点高，这是因反式异构体[1]极性小，对称性好。
与相应的烷烃相比，烯的沸点、折射率，水中溶解度，相对密度等都比烷的略大些。
化学性质烯烃的化学性质比较稳定，但比烷烃活泼。
考虑到烯烃中的碳-碳双键比烷烃中的碳-碳单键强，所以大部分烯烃的反应都有双键的断开并形成两个新的单键。
烯烃的特征反应都发生在官能团C=C 和α-H 上。
⒈催化加氢反应CH2=CH2+H2→CH3—CH3烯烃与氢作用生成烷烃的反应称为加氢反应，又称氢化反应。
加氢反应的活化能很大，即使在加热条件下也难发生，而在催化剂的作用下反应能顺利进行，故称催化加氢。
《烯烃炔烃》课件
化学性质
烯烃对电子亲和性高，易 发生加成、聚合等多种化 学反应，具有广泛的反应 途径。
物理性质
烯烃通常是无色、具有较 低的沸点和熔点，同时也 具有一定的溶解性和挥发 性。
常见的烯烃有哪些？
• 乙烯：用于制造塑料、合成橡胶和化肥等。 • 丙烯：广泛用于制造纤维、油漆、胶粘剂和塑料等。 • 戊烯：可用于制造合成橡胶、染料和化工中间体等。
烯烃的应用领域
1
化工工业
烯烃是生产塑料、橡胶、化学纤维等的重要原料，支撑现代化工工业的发展。
2
能源领域
烯烃可以用作燃料和燃料添加剂，为能源产业的发展提供重要支持。
3
医药领域
烯烃在合成药物和医疗器械方面具有重要应用，用于改善人们的健康和合反应是通过开环加成反应，将烯烃分子的双键打开，连接成长链聚合物的过程。
炔烃是一类具有碳碳三键的烃类化合物，具有较高的反应活性和特殊的化学 性质，常见于有机合成和化学工业中。
2 链延长与链转移
聚合反应过程中，聚合链的延长和转移对聚合物结构和性质产生重要影响。
3 终止反应
聚合反应的终止阶段，产生不同类型的终止物质，决定聚合物链的长度和末端结构。
烯烃聚合反应的影响因素
催化剂种类 反应条件 物料纯度
不同催化剂对聚合反应速率和产物性质具有不 同的影响。
温度、压力和反应时间等条件可以调控聚合反 应的速率和产物分子量。
纯度高的原料和溶剂可以提高聚合反应的效率 和产物品质。
烯烃聚合反应的催化剂种类和选择
金属催化剂
• 铂族金属催化剂 • 过渡金属催化剂
配体催化剂
• 茂金属催化剂 • 挠性锁体催化剂
烯烃聚合反应的产物分析方法
通过分光光度法、GC-MS等分析技术，对聚合物的结构、分子量分布和物性 进行准确测定。
知识讲解_烯烃和炔烃_基础
烯烃和炔烃编稿：房鑫 审稿：张灿丽【学习目标】1、能以典型代表物为例，理解烯烃和炔烃的组成、结构和主要化学性质；2、了解乙炔的实验室制法。
【要点梳理】要点一、烯烃的化学性质由于烯烃分子结构与乙烯的分子结构相似，都含有一个碳碳双键，所以烯烃的化学性质与乙烯的化学性质相似。
1．烯烃的氧化反应（1）将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色变浅直至消失。
（2）催化氧化：在催化剂作用下，烯烃可直接被氧气氧化。
如： 2CH 2＝CH 2+O 2∆−−−−→催化剂2CH 3CHO（3）可燃性：烯烃都可燃烧，由于其分子中的含碳量较高，所以在燃烧时火焰明亮，伴有黑烟。
其完全燃烧方程式可用下式表示：C n H 2n +32n O 2−−−→点燃nCO 2+nH 2O 。
2．烯烃的加成反应烯烃可与H 2、X 2、HX 、H 2O 等发生加成反应，如：反应物与烯烃R —CH ＝CH 2反应的方程式溴水，卤素单质（X 2） R —CH ＝CH 2+Br 2—→R —CHBr —CH 2Br （常温下使溴水褪色）氢气（H 2） R —CH ＝CH 2+H 2∆−−−−→催化剂R —CH 2—CH 3水（H 2O ）R —CH ＝CH 2+H —OH −−−−−→催化剂加热,加压R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2OH氯化氢（HCl ）R —CH ＝CH 2+HCl ∆−−−−→催化剂R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2Cl氰化氢（HCN ）R —CH ＝CH 2+HCN ∆−−−−→催化剂R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2CN3．烯烃的加聚反应单烯烃加聚的通式为：要点二、乙炔和炔烃 1．乙炔的物理性质乙炔是一种无色、无味的气体，密度比空气略小，微溶于水，易溶于有机溶剂。
乙炔常因混有杂质而带有特殊难闻的臭味。
【高清课堂：炔烃和气态烃燃烧#化学性质】 2．乙炔的化学性质 （1）乙炔的氧化反应①使酸性高锰酸钾溶液褪色（乙炔被酸性高锰酸钾氧化成二氧化碳气体和水） ②乙炔的可燃性2C 2H 2+5O 2−−−→燃烧4CO 2+2H 2O 要点诠释：①CH 4、C 2H 4、C 2H 2三种气体燃烧时，火焰越来越明亮，但黑烟越来越浓，原因是碳的质量分数越来越大。
有机化学烯烃和炔烃的化学性质
(五) 烯烃和炔烃的化学性质
烯烃：由于π键键能小，易破裂，∴烯烃的反应都是 围绕着π键进行的： ① π键电子云流动， 较松散，可作为一电子源，起 lewis碱的作用，与亲电试剂发生加成反应：
X C=C + X-Y C Y C
②α－H，受C=C影响，可发生取代反应。 炔烃官能团：－C≡C－ 1个σ、2个π ① 有π键：性质类似烯烃，如加成、氧化、聚合； ② 2个相互⊥的π：有不同于烯烃的性质，如炔氢的酸 性。
C=C
Br C2H5
角张力更大，内能更高
反-3,4-二溴-3-己烯
可见，烯、炔与卤素的加成反应是由Br+首先进攻的，是 亲电加成反应。
下列实验可以用来说明：烯烃与卤素的加成反应， 是由亲电试剂首先进攻的分步反应。 实验一：
CH2=CH 2 + Br 2
红棕色 CCl 4 (干燥) CCl 4 微量水
结论：C的稳定性决定了烯烃加成主要产物的结构。 注意下列C的稳定性：
CH3 CH3 C+ CH3 £ ¡ + CH3 CH3 C+H CH3 C+H2 £ ¡ + 1 C C+H3
3 C
£ ¡ 2 C+
C+H3
例1：
CH2=C CH3 CH3 + H+
CH3-C -CH 3 CH3 C+H2-CH CH3 CH3
(乙) 与卤化氢加成
Markovnikov规则
(a) 与卤化氢加成 烯烃和炔烃均能与卤化氢发生加成反应：
C=C + H： X (HX=HCl,HBr,HI)
HX HX
C H
X
C X
RC CH
烯烃 炔烃
单体： CH2=CH2
聚合度： n
高分子化合物
链节： - CH2-CH2 式量： 28 n
对比:
分子式 结构 燃烧
通入酸性 KMnO4溶液 通入Br2水或 Br2的CCl4溶液
CH4
烷烃只含单键 淡蓝色火焰 生成CO2和H2O 不反应,无现象 不反应,无现象
C2H4
含有C=C
火焰明亮并伴有黑烟 生成CO2和H2O 褪色,发生氧化反应 褪色,发生加成反应
溴分子
乙烯和乙烷，谁的化学性质较活泼？
乙烯双键中的一个键不稳定，易断裂。所 以乙烯的性质较活泼，易发生加成反应。2 + H2 Ni
Δ
CH3-CH3
（2）加 卤素（X2）
Br2（水） CH2=CH2 溴水褪色
应用： 鉴别 CH3-CH3与CH2=CH2 CH2=CH2 + Br2 CH2Br-CH2Br
（注酸入醇）
浓H2SO4 170˚C
浓H2SO4 1700C
+ H2O ↑ H—C=C—H
CH3-CH2-OH
CH2=CH2↑+H2O
实验装置
170OC
乙醇 浓硫酸
瓷片 防止暴沸
· 注意事项： 1.注酸入醇，浓硫酸作催化剂和脱水剂，
2.在烧瓶中加入少量的碎瓷片，以免混合 液在受热时暴沸 3.氢氧化钠溶液的作用（除去反应可能产生 的CO2，SO2）
(5)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来
测试反应后溶液的酸性，理由是什么？ 提示：pH试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上暗示“若发生取代反应，必定 生成HBr”的结论，因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出 结论。
有机化学 第三章 烯烃、炔烃和二烯烃
第三章烯烃、炔烃和二烯烃第一节烯烃和炔烃单烯烃是指分子中含有一个C=C的不饱和开链烃,简称烯烃.通式为C n H2n。
炔烃是含有（triple bond) 的不饱和开链烃。
炔烃比碳原子数目相同的单烯烃少两个氢原子，通式CnH2n-2。
一、烯烃和炔烃的结构乙烯是最简单的烯烃, 乙炔是最简单的炔烃，现已乙烯和乙炔为例来讨论烯烃和炔烃的结构。
（一）乙烯的结构分子式为C2H4,构造式H2C=CH2,含有一个双键C=C,是由一个σ 键和一个π 键构成。
现代物理方法证明,乙烯分子的所有原子都在同一平面上,每个碳原子只和三个原子相连.杂化轨道理论根据这些事实,设想碳原子成键时,由一个s轨道和两个p轨道进行杂化,组成三个等同的sp2杂化轨道,sp2轨道对称轴在同一平面上, 彼此成1200角.此外,还剩下一个2p轨道,它的对称轴垂直于sp2轨道所在的平面。
乙烯：C-C σ键4C-H σ键在乙烯分子中，两个碳原子各以一个sp2轨道重叠形成一个C-Cσ键，又各以两个sp2轨道和四个氢原子的1s轨道重叠，形成四个C-Hσ键，五个σ键都在同一平面上。
每个碳原子剩下的一个py轨道，它们平行地侧面重叠，便组成新的分子轨道，称为π轨道。
其它烯烃的双键也都是由一个σ键和一个π键组成的。
双键一般用两条短线来表示，如：C=C，但两条短线含义不同，一条代表σ键，另一条代表π 键。
π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破裂。
(二)乙炔的结构乙炔的分子式是C2H2，构造式H-C≡C-C,碳原子为sp 杂化。
两个sp杂化轨道向碳原子核的两边伸展，它们的对称轴在一条直线上，互成180°。
在乙炔分子中，两个碳原子各以一个sp轨道互相重叠，形成一个C-Cσ键，每个碳原子又各以一个sp轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠形成C-Hσ键。
此外，每个碳原子还有两个互相垂直的未杂化的p轨道（px,py),它们与另一碳的两个p轨道两两相互侧面重叠形成两个互相垂直的π键。
有机化学第三章烯烃和炔烃
125.9
126.8 125.9 126.8 126.8 119.7 115.5
顺-CH3CH2CH=CHCH3
反-CH3CH2CH=CHCH3 CH3CH2C(CH3)=CH2 (CH3)2CHC(CH3)=CH2 (CH3)2C=CHCH3 (CH3)2C=C(CH3)2
119.7
115.5 119.2 117.2 112.5 111.3
( Ni(Al) + NaOH
Ni + 骨架镍 NaAlO2 + H2
H2 压力： Pt, Pd ：常压及低压 Raney Ni ：中压（4~5MPa) 温度：
)
常温（<100°C）
(1) 催化氢化及机理
乙烯催化氢化反应机理的示意图
氢化过程中的能量变化
无催化剂 有催化剂 （可能多步骤）
E2
能量
E1
催化氢化时炔烃与烯烃活性的比较
炔烃比烯烃容易进行催化加氢，当分子中同时存在双键和叁
键时，催化氢化首先发生在叁键上。
CH3 HC C C CH CH2CH2 OH + H2
Pd, CaCO3 喹啉, 80%
CH3 H2C CH C CH CH2CH2 OH
加氢成烯烃
保持不变
N
喹啉
催化加氢反应时立体选择性
不饱和烃
不饱和烃: 含有碳碳重键的化合物。 烯烃(alkenes)
H H C C H H
H C C H
炔烃(alkynes)
例子 通式 官能团
CnH2n
CnH2n-2
C C
C C
3.1 烯烃和炔烃的结构
3.1.1 碳碳双键的组成
碳原子的sp2杂化过程示意图
烯烃和炔烃
三、烯烃的物理性质 1、在室温下含2-4个碳原子的烯烃为气体，含5-18个碳原子 的烯烃为液体，含19个碳原子以上的烯烃为固体。
2、烯烃的沸点和烷烃一样，随着碳原子数的增加而升高。
3、直链烯烃的沸点比支链烯烃的沸点高。 4、一般顺式异构体的沸点比反式高，熔点则比反式低。
四、烯烃的化学性质
烯烃分子中由于π键的存在，其化学性质较烷烃活泼，主要的 化学反应包括：加成反应、氧化反应、聚合反应。
仲正碳离子比伯正碳离子稳定，所以主产物为
CH3CHCH3 X
仲正碳离子、伯正碳离子的稳定性及反应的难易程度：
丙烯与HCl反应 能量示意图（TS 为过渡态）
★过氧化物效应
在过氧化物存在下，当不对称烯烃与溴化氢加成时，其主要 产物是反马氏规则的产物。如：
这种现象称为过氧化物效应（peroxide effect）。这时烯烃与 溴化氢发生的不是离子型的亲电加成反应，而是自由基加成 反应 （free-radical addition）。
（一） 加成反应（addition reaction）
双键中的π 键打开，两个原子或基团分别加到双键两端的碳原子上，形成 两个新的σ 键。
烯烃的π键决定了烯烃比较容易受亲电试剂（正离子或者是自由基）的攻 击，烯烃的加成反应多为亲电加成反应（electrophilic addition reaction）。
烯基的编号从游离价所在的碳原子开始。
烯…基：烯烃分子中去掉其他C原子上的H后剩的部分叫烯…基。
（二）烯烃的异构现象 烯烃的异构现象除具有碳链异构外，还具有位置异构和顺 反(几何)异构，碳链异构和位置异构都属于构造异构。
1．构造异构 以丁烯为例，它有三个异构体
Ⅰ与Ⅱ的碳链骨架相同，但双键位置不同，称为位置异构； Ⅰ与Ⅲ之间互为碳链异构。 2．顺反异构 由于烯烃分子中存在着限制碳原子自由旋转的双键，故烯烃 分子存在着顺反异构。
烯烃和炔烃的性质
3、加聚反应 导电塑料——聚乙炔
13
小结：乙炔的化学性质与 乙烯的相似，易发生加成 反应、氧化反应等，能使 溴水及高锰酸钾酸性溶液 退色。
14
6．已知烯烃被酸性 KMnO4 溶液氧化
本
课
时
某烃的分子式为 C11H20,1 mol 该烃在催化剂作用下可以吸
思考： 如果将溴水换成氢气、氯化氢气体或
水能反应吗？
请写出①乙炔与氢气发生1:2的加成产物
烯 烃
②乙炔与氯化氢发生1:1的加成产物。
、
性炔
质烃
的
化
学
11
乙炔的化学性质
催化剂
CH CH +2H2
CH3 CH3
乙烷
烯
CH
催化剂
CH +HCl
CH2
CH
烃 、
Cl
性炔 质烃
氯乙烯的化学12乙炔的化学性质
烯
烃
、
性炔
质烃
的
化
学
都有不牢固的共价键，易断裂
7
乙炔的化学性质
1、氧化反应： ①燃烧
思 火考焰：更与加注乙明意烯亮燃， 烧 还伴的有现浓象的有黑什烟么。
不 原乙同 因炔？是跟为乙空什炔么中气？碳
火你焰看明到亮什并么伴现有象浓？烟
的的含混量合更物高，遇火
烯 烃
2C2请H2写+5出O化2 学点燃方程4式CO2+2H2O焰 全 烟火炸更燃。会，明烧发在亮时生生，产不生爆产完黑
烯 可用于鉴别烷烃与烯烃或烷烃与炔烃
烃
、 性炔
2思、考加：成乙反炔通应入溴溴水水又褪有色什么变化？发生了
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第一节 炔烃
• 分子中含有碳碳叁键 C 烃称炔烃 。 • 一、分类
C 的不饱和
• 叁键在分子链的端位，称为端炔烃；在碳 链中间，称为内炔烃；与双键共存时，成 为烯炔；只有大环分子（一般指8个碳原子 以上）才有环炔烃。
二、结构
乙炔分子形成的示意图
在乙炔分子中，C原子是 以SP进行杂化。两个C原子 彼此以一个SP杂化轨道互相 重叠，形成C-C键，每C原 子又用其余的一个SP轨道分 别与一个H原子的lS轨道重 叠，形成C-H 键。所有 都在同一条线上，键角为 180°。
Pt or Pd H2
RC H2C H2R
第二步加氢非常快，反应无法停留在烯烃 的阶段。
若采用活性减弱的催化剂如林德拉（Lindlar 催化剂），则能停留在烯烃阶段，且收率 较高。
Pd/CaCO 3. 喹啉 Lindar试剂
C2H5 C H C H C2H5
C2H5C
CC2H5 + H2
Pd/CaCO 3 喹啉
羟基直接连接在双键碳上的结构式称为
烯醇式 。
烯醇式很不稳定，它总是很快转变成稳定 的酮式。
O C H C 重排 O C CH
烯醇式（不稳定）
酮式
烯醇式与酮式之间的转变是可逆的，专称为 互变异构体。
3.亲核加成
HC
RO H + RO CH ROCH=CH 150℃加 压
亲核试剂
RO H RO C CH 2
R C H C R
Na + H
C
C
R 烯基负离子 反式较稳定
H C C R
R
+ NH3
NH2 + H
烯基负离子的稳定性决定了反式加成为主
完成转变：
n-C3H7 HC H C H C C H or C H3 H n-C3H7 C C H C H3
NaNH2
nd ar 试 Li 剂
H3 /N Na ℃ -33
定性鉴定:紫红色KMnO4溶液中形成褐色MnO2沉淀
（三）炔氢的反应
CH 2RC CH+ Na CH + 2Na 110℃ △ NaC 2 RC CNa + H2 CNa + H2
乙炔的酸性不能使石蕊试纸变红，它只 有很小的失去氢离子的倾向，它的酸性 比水和醇小得多。
CH3C CH + HBr CH3C Br HBr CH 2 CH3CBr2CH3
2,2-二溴丙烷
碳正离子的 ° ＞ 2R ° ＞ 1R ° ＞ RC 3R 稳定性：
σ
CH2＞ RCH
p +I
CH
炔烃加卤化氢大多为反式加成
C2H5 C2H5C CC 2H5 + HC l C C H C2H5 Cl Z-3-氯-3-己烯
碳原子的电负性随杂化时s的成分的增加而增大，其次 序为sp > sp2 > sp3 。在 C H 中形成C—H键的电 子对主要位于碳原子周围，从而使H原子带有部分正电 荷，容易给出电子形成氢离子，显示一定程度的“酸 性”。
（一）加成反应
1.加氢与还原
RC C R + H2 Pt or Pd R C H C H R
C2H5 C H C
C2H5 H
醚
n -C4H9C
CH
B H3
H2O2 OH
n-C4H9 C H C
H OH
O 重排 n -C4H9C H2C H
醚
硼原子加到空阻较小的炔碳上
注意与烯烃硼氢化的区别
（二）氧化反应
炔烃的氧化与烯烃相似，叁键断裂生成羧酸， 二氧化碳等产物。
O 3RC CH + 8KMnO4 + KOH 3R C OK + 3K2CO3 + H2O + 8MnO2
炔烃的亲电加成活性比烯烃略小，当化合物 中同时存在双键和叁键时，卤素往往首先加 到双键上。
C H2 CH CH 2C CH Br2 C H2 Br CH Br CH 2C CH
3）酸催化加水
OH R-C CH + H2O HgS O 4 H2S O4
重排 R C C H3
R
C
O
C H2
炔烃的水合符合马氏规则，只有乙炔的水 合生成乙醛，其它炔烃都生成相应的酮。
参数
杂化状态 键长 键能
C-C
SP3 154pm 345.6
C=C
SP2 134pm 610
C
C
SP
120pm 837
稳定性：乙炔的π 键比乙烯的π 键强些，不 易受亲电试剂的接近而极化，所以乙炔较乙 烯难发生亲电加成反应。
三、同分异构和命名
炔烃的命名原则与相应的烯烃相同。
如：
H3C
HC
HC
炔与氯、溴的加成具有立体选择性， 主要生成反式加成产物。
C2H5 C2H5C CC 2H5 + Br2 Br C C C2H5 Br
E-3，4-二溴-3-己烯
2）加卤化氢
HC CH
HB r
CH2
CHBr
HB r
CH 3CHBr 2
1,1- 二溴乙烷
溴乙烯
溴乙烯不活泼，反应可停留在第一步。
• 不对称炔烃与卤化氢加成亦符合马氏规 则，反应亦是按亲电加成机理进行。
HC
Na C
C H3I
HC
C H3 C
NaNH2
n-C 3H7Br
n-C 3H7 C
C CH3
2.亲电加成
1）加卤素
HC CH
B r2
H C Br C
Br B r2 H
Br Br H C C H Br Br
活性较小
在1,2-二溴乙烯的分子中，两个烯碳原子上 都连有吸电子的卤素，使C=C的亲电加成活 性减少，所以加成可停留在第一步。
碳负离子
烯基醚
HC CH + HCN Cu Cl 2 2
NH4Cl
H2C CH-CN 丙烯腈
聚丙烯腈是人造羊毛的原料。
4.硼氢化反应
炔烃可以发生硼氢化反应，反应所得的三 烯基硼烷用醋酸处理得烯烃，若用碱性 过氧化氢处理生成醛或酮。
CC2H5
B H3
C2H5 C OOH
C
CH
3-戊烯-1-炔 （不叫 2-戊烯-4-炔） 若双键和叁键处于相同的编号位置，则按优 先顺序规则：
HC
C
CH2 CH
CH2
1-戊烯-4-炔 （不叫4-戊烯-1-炔）
命名时都写成“几烯几炔”。烯在前炔在后。
四、物理性质（详见
P118） 其熔点、
沸点、密度均比相应的烷烃和烯烃略高。
五、炔烃的化学性质
顺式加成
用Na/液氨还原可得反式烯烃：
C2H5C CC 2H5 + H2 Na/NH3 -33℃ C2H5 C H C C2H5 H
反式加成
反应机理：
RC
C R + Na
C-R + NH3
Na + R-C
C-R
自由基负离子
C-R NH2 + R-C H 烯基自由基
R-C
自由基负离子
R R-C C-R + Na H 烯基自由基