有机化学第二章

选修5第二章烃和卤代烃

一、几类重要烃的代表物比较

1.结构特点

2、化学性质

（1）甲烷

化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。

①氧化反应

甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为淡蓝色。

化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O

②取代反应：有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。甲烷与氯气的取代反应分四步进行：

第一步：CH4+Cl2CH3Cl+HCl（重要）

第二步：CH3Cl+ Cl2CH2Cl2+HCl

第三步：CH 2Cl 2+ Cl 2CHCl 3+HCl 第四步：CHCl 3+Cl 2

CCl 4+HCl

甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有CH 3Cl 是气态，其余均为液态，CHCl 3俗称氯仿，CCl 4又叫四氯化碳，是重要的有机溶剂，密度比水大。

（2）乙烯

①与卤素单质X 2加成 CH 2＝CH 2＋X 2→CH 2X —CH 2X ②与H 2加成

CH 2＝CH 2＋H 2 CH 3—CH 3

③与卤化氢加成

CH 2＝CH 2＋HX →CH 3—CH 2X ④与水加成

CH 2＝CH 2＋H 2O CH 3CH 2OH ⑤氧化反应

常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。 ⑥易燃烧

CH 2＝CH 2＋3O 22CO 2+2H 2O 现象（火焰明亮，伴有黑烟） ⑦加聚反应

二烯烃的化学性质

二烯烃跟烯烃性质相似，由于含有双键，也能发生加成反应、氧化反应和加聚反应。这里我们主要介绍1，3-丁二烯与溴发生的两种加成反应。

当两个双键一起断裂，同时又生成一个新的双键，溴原子连接在1、4两个碳原子上，即1、4加成反应

(1)二烯烃的加成反应：（1，4一加成反应是主要的）

若两个双键中的一个比较活泼的键断裂，溴原子连接在1、2两个碳原子上，即1、2加成反应

催化剂 △

−−

→−催化剂−−→

−

点燃

以上两种加成是二烯烃与溴等物质的量加成，若要完全发生加成反应，1 mol 的二烯烃需要2 mol 的溴，

CH

2=CHCH=CH

2

+2Br

2

CH

2

BrCHBrCHBrCH

2

Br

二烯烃可发生加聚反应，如(2) 加聚反应

n CH

2=CHCH=CH

2

烯烃的顺反异构

在烯烃中，由于双键的存在，除因双键位置不同而产生的同分异构体外，在烯烃中还有一种称为顺反异构（也称几何异构）的现象。当C＝C双键上的两个碳原子所连接的原子或原子团不相同时，就会有两种不同的排列方式。

1、由于碳碳双键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，称为顺反异构。

2、形成条件：

(1)具有碳碳双键

(2)组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团.

（3）乙炔

分子式：C

2H

2

，实验式：CH，电子式：结构式：H-C≡C-H，分子构型：

直线型，键角：180°乙炔的实验室制取

(1)反应原理：CaC

2＋2H

2

O→CH≡CH↑＋Ca（OH）

2

(2)装置：固-液不加热制气装置。

(3)收集方法：排水法。

[思考]用电石与水反应制得的乙炔气体常常有一股难闻的气味，这是因为其中混有H2S，PH3等杂质的缘故。

使电石与水反应所得气体通过盛有硫酸铜溶液的洗气瓶后，再闻其气味。H2S和PH3都被硫酸铜溶液吸收，不会干扰闻乙炔的气味。

(4)注意事项：①为有效地控制产生气体的速度，可用饱和食盐水代替水。

②点燃乙炔前必须检验其纯度。

[思考]为什么用饱和食盐水代替水可以有效控制此反应的速率？

饱和食盐水滴到电石的表面上后，水迅速跟电石作用，使原来溶于其中的食盐析出，附着在电石表面，能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触，从而降低反应的速率。

乙炔的性质

乙炔是无色、无味的气体，微溶于水。

催化剂

（1）氧化反应

①可燃性（明亮带黑烟）2C 2H 2 +5O 2

4CO 2 +2H 2O

点燃乙炔（验纯后再点燃）

现象；燃烧，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。

推知：乙炔含碳量比乙烯高。

②易被KMnO 4酸性溶液氧化（叁键断裂）

将乙炔通入KMnO 4酸性溶液

现象：溶液的紫色褪去，但比乙烯慢。

乙炔易被KMnO 4酸性溶液所氧化，具有不饱和烃的性质。碳碳三键比碳碳双键稳定

（2）加成反应

将乙炔通入溴的四氯化碳溶液 现象：颜色逐渐褪去，但比乙烯慢。

证明：乙炔属于不饱和烃，能发生加成反应。

二、烷烃、烯烃和炔烃

1．概念及通式

（1）烷烃：分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃，其通式为：CnH2n ＋2（n ≥l ）。

（2）烯烃：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃，分子通式为：CnH2n （n ≥2）。 （3）炔烃：分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃，分子通式为：CnH2n －2（n ≥2）。 2．物理性质

（1）状态：常温下含有1～4个碳原子的烃为气态烃，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。

（2）沸点：①随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高。 ②同分异构体之间，支链越多，沸点越低。

（3）相对密度：随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水的小。 （4）在水中的溶解性：均难溶于水。 3．化学性质

（1）均易燃烧，燃烧的化学反应通式为：

（2）烷烃难被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。

（3）烯烃和炔烃易被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。

三、苯及其同系物