高中有机化学-烯烃

CH2 = CH2 + Cl2→ CH2 = CH2 + H2O→ CH2 = CH2 + H2SO4→
（一）催化加氢
催化剂
HH
R-CH=CH2 + H2
R-CH—CH2
讨论：
1）反应是在催化剂表面上进行的，H2和烯烃在催 化剂表面吸附。
2）常用的催化剂是ⅧB族的Ni、Pd、Pt等
典型应用：
1）石油加工获得的粗汽油中常含少量烯烃，氢化 后还原为烷烃，可提高油品的质量。
下面我们以C5H10为例，练习烯烃的同分异构体的 写法和命名。
（1）CH3CH2CH2CH=CH2 （2）CH3CH2CH=CHCH3
1-戊烯 1. 2-戊烯
（3） CH3CH2C=CH2
CH3 （4）CH3CH=C-CH3
CH3
2-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯
（5） CH2=CH-CH-CH3 CH3
烯烃+溴水或溴的CCl4溶液——加成反应 含α-H的烯烃+溴在加热或催化剂的条件下——取 代反应 烷烃+溴水或溴的CCl4溶液不发生反应 溴水是否褪色鉴别烷烃与烯烃
2）与其他化合物发生加成反应
在一定条件下，写出下列反应：
CH2 = CH2 + H2 → CH2 = CH2 + HCl→ CH2 = CH2 + HClO→
哪一组试剂 ( )
A.澄清石灰水、浓硫酸
C
B. KMnO4酸性溶液、浓硫酸 C. Br2水、浓硫酸 D. 浓硫酸、KMnO4酸性溶液
取代反应与加成反应的比较
意义 归属 断键规律
产物特点
取代反应
取而代之,有进有出
烷烃的特征反应
C－H 断裂 两种产物，产物复 杂, 为混合物
加成反应
加之而成,有进无出
烯烃等的特征反应
1、亲电加成反应和亲电试剂
带有完全或部分正电荷的分子或基团，叫亲电试 剂， 如：
Aδ+— Bδ-
A+ + B-
（1）常见的亲电试剂
H-X
(X=Cl、Br、I)
H-OH H-OSO3H X-OH X-X
(X=Cl、Br) (X=Cl、Br)
2、 Markovnikov 规律
Markovnikov规则： 当发生亲电加成反应（如卤化氢和烯烃 的反应）时，亲电试剂中的正电基团（如氢）总是加在连氢 最多（取代最少）的碳原子上，而负电基团（如卤素）则会 加在连氢最少（取代最多）的碳原子上。
3-甲基-1-丁烯
烯烃的命名：
类似于烷烃的命名，只需在 最后用阿拉伯数字表示双键的位 置。
CH3—CH = C︳—CH2—CH3 CH3
3-甲基-2-戊烯
CH2=C︳—CH2—CH =CH2
CH2CH3
2-乙基-1,4-戊二烯
四、乙烯的物理性质
无色，稍有气味的气体。难溶 于水，比空气轻，可用排水法收集 （不用排空气法）。
5、乙烯的用途
⑴石油化学工业最重要的基础原料 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发
展水平的重要标志。
⑵植物生长调节剂
西红柿或香蕉的催熟实验
6、乙烯的实验室制法
1 、试剂：浓硫酸与无水乙醇(体积比3:1) 23、、装原置理：：CC液HH+23=液-CC→HH气22-↑O+浓1HH7H0220OSCO4
③__A____；④___D___
(将序号填入空格内)。 A.品红溶液 B.NaOH溶液 C.浓H2SO4 D.酸性KMnO4溶液
(2)能说明二氧化硫存在的现象是 __装__置_①__中__品__红__溶_液__褪__色____。
(3)使用装置②的目的是 除_去__S_O_2_气__体_，__以__免__干_扰__乙__烯__的__性_质__实__验_。
CCHH23=-CCHH22-↑O+浓1HH7H0220OSCO4 浓硫酸起催化剂、脱水性作用
问题三：沸石（或碎瓷片）的作用？ 防止暴沸。
问题四：可以用排空气法收集乙烯吗？
不可以，因为乙烯M=28g/mol密 度和空气M均=29g/mol密度接近．
问题五：液体混合顺序？ 浓硫酸缓缓倒入乙醇中
问题六：如何得到干燥的乙烯？ 碱石灰干燥，不用浓硫酸。
⑴ 碳链异构： 在分子中由于支键的位置不同而产生的异构。
⑵ 位置异构：在分子中由于不饱和键碳 碳双键位置不同而产生的异构。
如：CH2 = CH－CH2－CH3 1－丁烯
CH3－CH = CH－CH3 2－丁烯
分子式皆为C4H8
⑶官能团异构：分子式相同由于是不同类 有机化合物而产生的异构。 如：CH3－CH = CH2 丙烯 分子式C3H6
含有C=C的烃叫做烯烃。
含有C≡C的烃叫做炔烃
一、烯烃的结构
1、概念：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃。 2、烯烃的通式：CnH2n (n≥2)
同环烷烃通式 3、烯烃的官能团
σ键—牢固，不易断裂 π键—活泼，容易断裂，易发生化学反应
2、乙烯（最简单的烯烃）的结构：
分子式 电子式 结构式 结构简式
C2H4
HH HC CH
Br Br
碳碳双健中两个化学键的强度不同
1，2-二溴乙烷 无色液体
反应实质：乙烯分子中的碳碳双键断开一个, 2个Br 分别直接与2个价键不饱和的C结合。
乙烯 溴分子
1，２－二溴乙烷
扩展：烯烃α-氢上的取代反应
扩展：烯烃α-氢上的取代反应
加热或光照 CH2=CHCH3+Cl2 CH2=CHCH2Cl+HCl 所以：烯烃与卤素反应应注意反应条件
(4)使用装置③的目的是_检_验__S_O_2_是__否_除__尽___。 (5)确认含有乙烯的现象是
_____装__置__③_不__褪__色__，_装__置__④__褪__色________。
C－C断裂 一种产物，产物相 对较纯净
（３）、 加聚反应
问：乙烯分子之间可否发生加成反应呢?
nCH2=CH催2化剂 ─[CH2 ─]CH2─n
聚乙烯
说明：1、聚乙烯是高分子有机物、混合物，无固定的分子式， 无固定熔沸点。
2、聚乙烯等白色塑料废弃物，微生物不能降解，是白色污染 物。
Hale Waihona Puke Baidu
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的化 合物的分子，这样的反应是加成反应 同时又是聚合反应，简称加聚反应。
问题一：实验中温度计的作用？温度计插入位置?
CCHH23=-CCHH22-↑O+浓1HH7H0220OSCO4
控制反应温度， 防止制取的乙烯不纯， 因为温度过高或过低都会产生气体杂质．因此 反应得迅速加热到170０左右;温度计插入液面 以下.
问题二：浓硫酸的作用？反应中体现了浓 硫酸的什么性质？
(2) 与水加成
中强酸如HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4等都可作为 催化剂,但前三者副反应多。通常用H3PO4/硅藻土做 催化剂。
H3PO4/硅藻土
CH2=CH2 + H2O 300℃, 7-8 MPa CH3CH2-OH
这是工业乙醇的制法。除乙烯水合生成伯醇以外，其 它烯烃都生成相应的仲醇、叔醇。
： ：
HH
H：C：：C：H
H
C=C
H
H
H
CH2 = CH2
空间构型:
6个原子共平面，键角120°，平面型分子。
二、烯烃同分异构现象
试写出C4H8的同分异构体 1、碳链异构：由碳原子排列方式不同而引起的异构 烷烃同分异构体书写的实质就是写碳链异构
烯烃同分异构体书写就是写烷烃异构体后 ，加上双键。
2、官能团异构：环烷烃。
乙烯分子的碳碳双键中的一个键容易断裂。所以，乙烯的 化学性质比较活泼。
⑴氧化反应：
1)燃烧——火焰明亮并伴有黒烟
CH 2 CH 2 2O2 点燃 2CO2 2H 2O
思考：为何火焰颜色会明亮？并伴有黑烟？ 产生黑烟是因为含碳量高，燃烧不
充分；火焰明亮是碳微粒受灼热而发 光。
完全氧化通式
2) 第二步上去的负离子除了OH-以外，还有X-。
CH3 CH3C=CH2 + Br2 + H2O
CH3 Br
CH3C — CH2 +
OH
77%
CH3 Br CH3C — CH2
Br
少量
（三）反马氏加成
无ROOR
CH3CH2CH=CH2 HBr 有ROOR
CH3CH2CH — CH2 90% Br H
环丙烷 分子式 C3H6
思考：某烯烃与H2加成后的产物是：
则该烯烃的结构式可能有( ) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
三、烯烃的命名
①必须选含有双键或叁键的最长碳链为主链，并命名为 某烯； ②双键上的碳原子应获最小序号；即从最靠近双键的这 一端开始编号；支链的定位应服从所含双键的碳原子的 定位。 ③其它命名同烷烃。
(3) 与H2SO4加成
CH2=CH2 + H2SO4(98%)
CH3CH2-OSO3H
CH3CH=CH2 + H2SO4(80%)
CH3CH-CH3
CH3 CH3C=CH2 + H2SO4(67%)
OSO3H
CH3
CH3
CH3C-CH3 H2O CH3C-CH3
OSO3H
OH
此反应主要用于吸收烷烃中的烯烃
2）油脂工业中，将含不饱和键的液态油脂部分氢 化，以改变油脂的性质(如人造黄油)。
（二）亲电加成
1、亲电加成反应和亲电试剂 2、 Markovnikov规律 3、常见的亲电加成反应
(1) 与HX加成（X=Cl、Br、I) (2) 与水加成 (3) 与H2SO4加成 (4) 与X2加成（X=Cl、Br) (5) 与HXO加成（X=Cl、Br) (6) 说明
规律：取代乙烯比乙烯活泼，烯键上连 接烷基越多，越易被浓硫酸吸收。
原因：烷烃的供电子效应，使碳碳双键电子 云密度增加，更加有利于亲电加成。
(4) 与HXO加成（X=Cl、Br)
R-CH=CH2 + HXO
讨论： 1) 机理为：
OH R-CH— CH2
X
HXO
X+ + OH-
反应时X+先加上去，然后OH-从另一侧上去。不对 称双键符合马氏规律。
问题七：撤除仪器步骤？ 先撤管，再灭灯。
实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓 H2SO4C反+应２生H成2S少04量(浓的△)二=２氧S化O硫2↑+。CO2↑+２H2O。
设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二 氧化硫。 (1)下图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是： ①__A____；②____B__；
(CH3)2C=CH2 + HBr CH3CO2H (CH3)2CCH3
90%
Br
(1) 与HX加成（X=Cl、Br、I)
CH3 CH3C=CH2 + HCl
AlCl3
讨论： 1) AlCl3是催化剂：
CH3 CH3C-CH3
Cl
AlCl3 + HCl
AlCl-4 + H+
2) 加HX的活性顺序是： HI > HBr > HCl
⑵加成反应
有机物分子中的不饱和碳原子（双键或三 键两端的碳原子）与其他原子或原子团直接结 合生成新的化合物的反应，叫做加成反应
典型：烯烃与卤素的加成反应
1）与溴水反应：
溴水或溴的四氯化碳溶液 ——红棕色褪去
HH H C C H + Br—Br
HH
HC CH
Br Br
1，2-二溴乙烷
HH H C C H + Br—Br
与烷烃、炔烃一起出计算题
2)部分氧化反应——与KMnO4的作 用
①与KMnO4(碱性、冷、稀)的作用 +MnO2+KOH
紫色退去，生成棕褐色的二氧化锰沉淀。
②与KMnO4（酸性或热、浓）的作 用
现象： 紫色褪去
鉴别乙烯 和甲烷
注意反应产物!要做到烯烃结构与反应 产物互推
❶
❷
❸
从上述反应看出：α-烯烃与KMnO2（酸性）反应生成CO2， 能使澄清石灰水变浑浊，可以鉴别α-烯烃与其他烯烃。
烯烃同系物的物理性质
（1）常温下，C2—C4为气体，C5—C18为液 体，C18以上为固体；
（2）烯烃的熔沸点随碳原子数增多，分子量 增大，熔沸点逐渐升高；
（3）烯烃的密度随着碳原子数增多，逐渐增 大。
五、乙烯的化学性质
乙烯分子内碳碳双键的键能（615KJ/mol） 小于碳碳单键键能（348KJ/mol）的二倍，说明 其中有一条碳碳键键能小，容易断裂。
hνor△ CH3CH2CH — CH2 95%
讨论：
H Br
有过氧化物存在或光照条件下，
HBr会发生反马氏加成 ，其他卤
化氢仍会发生马氏加成。
2、实验室制取氯乙烷, 是采取CH3-CH3与Cl2 取代反应好, 还是采用CH2=CH2与HCl加成反 应好？
3、CH4中混有C2H4杂质, 欲除去。 最好依次通过
第三章 不饱和链烃 第一节烯烃
饱和链烃
烃分子中的碳原子之间只以
单结键合,剩余价键
均与
原子结氢合,使每个碳原子的化合价都已达到“
饱和”。这样的烃叫做饱和烃,也称为烷烃。
烷烃通式： CnH2n+2 （n≥1整。数）
不饱和链烃
碳原子所结合的氢原子少于饱和烃里的氢 原子的碳氢化合物属于不饱和烃（含有C=C 或 C≡C）。