高二化学苏教版选修5专题3第一单元脂肪烃学案含解析

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一、烃的基本知识 1。烃的分类

烃分为脂肪烃和芳香烃，其中脂肪烃的分子中一定不含有苯环，芳香烃的分子中一定含有苯环。

根据脂肪烃的结构，人们把脂肪烃分为饱和烃和不饱和烃。 饱和烃：碳原子之间的共价键全部为碳碳单键，其中的碳原子皆为饱和碳原子.如:烷烃.

不饱和烃:分子中含有双键和叁键等不饱和键的脂肪烃,其中的碳原子有不饱和碳原子。如：烯烃、炔烃. 2。常见的脂肪烃

⎪⎩

⎪

⎨⎧⎩⎨⎧炔烃烯烃

简称不饱和烃不饱和脂肪烃

乙烷甲烷烷烃简称饱和烃饱和脂肪烃脂肪烃)()

,(:)( 二、脂肪烃的性质 1。烷烃的性质 （1）物理性质

随着碳原子数的增多,烷烃同系物的物理性质呈现周期性变化，即熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。

注：①所有烷烃均难溶于水，密度均小于1。 ②常温下烷烃的状态：C 1—C 4 气态 C 5—C 16 液态 C 17—固态 （2）化学性质

①与卤素单质的反应 CH 3CH 3+Cl 2

CH 3CH 2Cl+HCl

可逐步取代，所得有机产物有:C 2H 5Cl 、C 2H 4Cl 2、C 2H 3Cl 3、C 2H 2Cl 4，C 2HCl 5、C 2Cl 6，其中氯乙烷为其一氯代物，以上物质均称为氯代物。 取代反应：像烷烃的卤代反应那样，有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。 ②与氧气的反应

CH 4+2O 2−−→−点燃

CO 2+2H 2O

C n H 2n +2+2

13+n O 2−−→−点燃

nCO 2+(n+1）H 2O

知识总结不同的烃，碳元素所占的质量分数有所不同。分子中碳原子数相同而碳元素的质量分数越低的烃,完全燃烧时放出的热量越多。在所有烃中，烷烃（特别是甲烷)的碳元素的质量分数比相应的其他烃都低。因此人们倾向于选用烷烃，尤其是相对分子质量小的烃作燃料。

2.烯烃、炔烃的性质 (1）物理性质

①烯烃：随着分子里碳原子数的增加:a 状态：g→l→s；b 沸点：逐渐升高；c 密度:逐渐变大（但小于1 g·cm -3). 常温常压下，n≤4的烯烃为气态。

②炔烃：随着分子里碳原子数的增加：a 状态：g→l→s;b 沸点:逐渐升高;c 密度：逐渐变大（但小于1 g·cm -3）。 常温常压下，n≤4的炔烃为气态. （2）化学性质

①与卤素单质、卤代氢等的反应。

a。烯烃、炔烃都可以与溴单质发生加成反应，生成无色产物——溴代烃.

知识总结烯烃、炔烃使溴的四氯化碳溶液褪色,该反应常用于验证不饱和键的存在及鉴别烯烃、炔烃与烷烃。

b。烯炔、炔烃在催化剂存在的条件下，与H2发生加成反应,转化为饱和程度较高的烃。

CH3—CH==CH2+H 2催化剂CH3—CH2—CH3

CH3-C==C+2H2催化剂CH3—CH2—CH3

c。炔烃、烯烃在催化剂存在的条件下，还能与水、氢卤酸发生加成反应。

如：工业上制备氯乙烯，利用乙炔与氯化氢在催化剂存在的条件下发生加成反应.

如:工业上制备丙醇，也可以利用丙烯和水的加成反应

利用烯烃、炔烃的加成反应,可以获得醇类、醛类、卤代烃等物质.

加成反应：有机化合物不饱和键的两个原子与其他原子或原子团直接结合的反应。

②多烯烃：分子中含有多个双键的烃称为多烯烃.

多烯烃的加成反应：

温度较低时发生的加成反应称为1，2—加成,温度较高时发生的加成反应称为1，4—加成。

③加聚反应：一些具有不饱和键的有机化合物可以通过加成反应得到高分子化合物，这类反应称为加聚反应.

a.能发生加聚反应而构成高分子化合物的小分子化合物称为单体。如：

其中1，3-丁二烯为单体，聚-1，3-丁二烯是高分子化合物。

b.从结构上看,聚-1,3-丁二烯是由相同的结构单元—CH2-CH==CH—CH2—重复连接而成的，这种化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元。

链节：高分子化合物中重复的结构单元类似长链中的一个环节，

所以又称链节.

单元数：链节的数目n 称为重复结构单元数或链节数，又叫聚合度.

知识总结①加聚反应的特征：加成反应，没有小分子的生成，高分子化合物的相对质量为各个单体的质量之和.

②烯烃在一定条件下能发生加聚反应，炔烃通常难以自身加成聚合生成高分子化合物，通常在一定条件下，与其他的烯炔或炔烃进行多分子混合加成聚合反应.

③加聚反应是获得高分子化合物材料的重要途径之一。人们常接触到的高分子材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS 工程塑料、顺丁橡胶等制品，以及一些重要的新型材料如导电高聚物、天然橡胶等。

④烯烃、炔烃都能使高锰酸钾酸性溶液褪色。

注：烯烃、炔烃在高锰酸钾酸性溶液的作用下，分子中的不饱和键完全断裂，生成无色的物质。 ⑤与氧气的反应

烯烃:C n H 2n +2

3n O 2−−→−点燃

nCO 2+nH 2O

炔烃：C n H 2n —2+2

23-n O 2−−→−点燃

nCO 2+（n —1)H 2O

知识总结（1)烃完全燃烧时的耗氧规律

①等物质的量的烃（C x H y )完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于（x+4

y )

的值,其值越大，耗氧量越大。

②等质量的烃完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于该烃分子中氢的质量分数（或氢原子数与碳原子数的比值)，其值越大，耗氧量越大.

③最简式相同的烃，不论它们以何种比例混合，只要总质量一定,完全燃烧时所消耗的氧气以及燃烧生成的CO 2和H 2O 的量均为定值。 （2）烷、烯、炔各类烃含碳（或氢）质量分数的变化规律 ①烷烃 C n H 2n+2(n≥1)

随n 的增大，烷烃w(C)逐渐增大，但永远小于85。7％。甲烷是烷烃中w （H ）最高的。

②烯烃（或环烷烃）C n H 2n （n≥2） w （C ）=n

n 1412×100％=85。7％

即烯烃的w （C ）是固定不变的。 ③炔烃（或二烯烃）C n H 2n-2（n≥2） w （C)=

2

1412 n n

×100%

随n 的增大,炔烃w （C)逐渐减小,但总比烯的w （C ）高,即总大于85.7％。乙炔是炔烃中w （C ）最高的。 三、脂肪烃的来源与石油化学工业

1。使用石油和天然气的主要目的是获得能源和化工原料.

石油是一种黄绿色至黑褐色的黏稠液体，主要是由气态烃、液态烃、固态烃组成的混合物，其中还含有少量不属于烃的物质，其组成成分随产地不同有所不同.

天然气的主要成分为甲烷，但不同产地的天然气成分差别较大。

2.分馏：利用烷烃沸点的不同，可对石油加热，使其汽化,然后再按沸点的不同，分离出不同的馏分。 馏分：由不同沸点范围的烷烃组成。