高中化学-烷烃和烯烃教案
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由于烷烃不存在类别异构,所以符合通式CnH2n+2的烃一定是烷烃。由于含有相同碳原子的烯烃和环烷烃互为同分异构体,所以符合通式CnH2n的烃不一定是烯烃。
(2)烯烃比含有相同碳原子的烷烃少两个氢原子,分子中存在一个碳碳双键,若分子中存在x个碳碳双键,则烃的通式该如何表达?
从烷烃通式CnH2n+2出发,分子中每形成一个C=C键或形成一个环,则减少2个氢原子;分子中每形成一个C≡C键,则减少4个氢原子。依此规律可得烃的通式为CnH2n-2x。
4)加成反应:有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。
①加成反应是不饱和烃的特征反应,取代是饱和烃特征反应。
②加成反应的实质是碳碳双键中的一个键易断裂,能够分别与其它原子或原子团结合成新的共价键。说明烯烃的化学性质比烷烃活泼。
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2+ HCl
CH2Cl2+ Cl2 CHCl3+ HCl
CHCl3+ Cl2 CCl4+ HCl
2)取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替。
①取代反应是可逆的。
②取代反应是分步进行的,得到的是多种取代产物的混合物。
[学习]
1)烷烃的化学性质:由于和甲烷的结构相似,因而化学性质也和甲烷的相似。
(一)烷烃和烯烃的结构特点和通式
1.烷烃的结构特点:链状、饱和、单键2.烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)
3.(单)烯烃的结构特点:链状、不饱和、一个碳碳双键(烯烃的官能团)4.(单)烯烃的通式:CnH2n(n≥2)
[思考]
(1)符合通式CnH2n+2的烃一定是烷烃?符合通式CnH2n的烃不一定是烯烃?
(2)双键产生顺反异构体的条件是:分子中含有碳碳双键或环,碳碳双键两端每个原子所连两个不同的原子或原子团。
(3)两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构,两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式结构。
(4)顺式结构和反式结构的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
[练习]下列哪些物质存在顺反异构()
,其名称是。
(二)烷烃和烯烃同系物物理性质的递变规律:随着分子中碳原子数的递增,烷烃和烯烃同系物的沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大,常温下状态由气态到液态到固态。
[小结](1)烃CxHy,气态:x≤4;液态:5≤x≤16;固态:x≥17;(2)分子式相同的不同烃,支链越多,熔、沸点越低。(3)密度都小于水1g/cm3。
①通常情况下很稳定,不和酸、碱、氧化剂反应。
②在空气中都能点燃。
③在光照下都能与氯气发生取代反应。烷烃分子中有多少个H就可以发生多少步取代。
④在高温下能发生分解反应:甲烷高温下可分解成碳和氢气;长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃,这在石油化工上有很重要的应用,称为裂化反应。
[复习]
3)乙烯的化学性质:
A. 2种B. 3种C.4种D. 5种
[小结]烯烃的同分异构现象:碳链异构、官能团异构、(双键)位置异构、顺反异构。
(四)烷烃和烯烃的化学性质
[复习]
1)甲烷的化学性质:
①常温下比较稳定,与强酸、强碱或强氧化剂等一般不反应。
②可燃性(氧化反应):
CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O
③取代反应:
CH4+ Cl2 CH3Cl + HCl
<1>聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。由不饱和的单体分子相互加成且不析出小分子的反应,叫加聚反应。
<2>加聚反应的实质是:不饱和键的断裂和相互加成。不论加成还是聚合,根本原因都是含有不饱和的C=C双键。
单体:形成高分子化合物的最简单分子。
链节:高分子化合物中重复着的单元。
聚合度(n):高分子化合物中链节的个数,它是一个不定值。
[练习]
(1)由沸点数据:甲烷-146℃,乙烷-89℃,丁烷-0.5℃,戊烷36℃,可以判断丙烷的沸点可能是()
A.高于-0.5℃B.约是+30℃C.约是-40℃D.低于-89℃
(2)①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③正戊烷④2-甲基丁烷 ⑤2,2-二甲基丙烷
等物质的沸点的排列顺序正确的是( )
A.①>②>③>④>⑤B.⑤>④>③>②>①
A. 1,2-二氯丙烯B. 2—丁烯C.丙烯D. 1—丁烯
[拓展练习]乙烯分子呈平面结构,1,2-二氯乙烯可以形成两种不同的空间异构体,则:
(1)下列各有机物中,能形成类似上述两种异构体的是()
A. 1,1—二氯乙烯B.丙烯C. 2—丁烯D. 1—丁烯
(2)分子式为C3H5Cl的氯代烃,可能的结构有()
C.③>④>⑤>①>②D.②>①>⑤>④>③
[提示:先看碳的个数,碳原子个数越大,沸点越高;若碳数相同,再看取代基的数目,取源自文库基越多,沸点越低。]
(三)烯烃的顺反异构
[练习]写出所有丁烯同分异构体的结构简式。
[思考]顺-2-丁烯和反-2-丁烯是同种物质吗?
(1)产生顺反异构体的原因:分子中存在碳碳双键或环等限制旋转的因素,使分子中某些原子或基团在空间位置不同,产生顺反异构现象。
烷烃和烯烃
【本讲教育信息】
一.教学内容:烷烃和烯烃
1.烷烃和烯烃的结构特点和通式。2.烷烃和烯烃同系物物理性质的递变规律。
3.烯烃的顺反异构。4.烷烃和烯烃的化学性质。
二.重点、难点
1.了解烷烃、烯烃同系物的物理性质递变规律。2.掌握烷烃、烯烃的结构特点和主要化学性质。
3.了解烯烃的顺反异构现象。
三.教学过程
(3)烯烃的最简式相同,均为CH2,碳氢原子个数比都是1:2,各种不同的烯烃组成的混合物,按任意比混合,只要总质量相等,所含碳氢元素的质量都相等,燃烧消耗氧气的量、生成二氧化碳和水的量为定值。
[练习]
(1)C8Hm的烷烃中,m=_______,CnH22的烷烃中,n=________。
(2)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烯烃的结构式为
乙烯分子中含有C=C双键,其化学性质比烷烃活泼,它可发生:
①加成反应:
②氧化反应
<1>乙烯在氧(空)气中燃烧:
CH2=CH2+ 3O22CO2+ 2H2O
<2>乙烯与高锰酸钾溶液反应:乙烯可被氧化剂高锰酸钾(KMnO4)氧化,使高锰酸钾溶液褪色。用这种方法可以鉴别甲烷和乙烯。
③聚合反应:由多个分子量小的化合物(单体)互相结合成为分子量很大的化合物(高分子化合物)的反应,叫做聚合反应。
(2)烯烃比含有相同碳原子的烷烃少两个氢原子,分子中存在一个碳碳双键,若分子中存在x个碳碳双键,则烃的通式该如何表达?
从烷烃通式CnH2n+2出发,分子中每形成一个C=C键或形成一个环,则减少2个氢原子;分子中每形成一个C≡C键,则减少4个氢原子。依此规律可得烃的通式为CnH2n-2x。
4)加成反应:有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。
①加成反应是不饱和烃的特征反应,取代是饱和烃特征反应。
②加成反应的实质是碳碳双键中的一个键易断裂,能够分别与其它原子或原子团结合成新的共价键。说明烯烃的化学性质比烷烃活泼。
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2+ HCl
CH2Cl2+ Cl2 CHCl3+ HCl
CHCl3+ Cl2 CCl4+ HCl
2)取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替。
①取代反应是可逆的。
②取代反应是分步进行的,得到的是多种取代产物的混合物。
[学习]
1)烷烃的化学性质:由于和甲烷的结构相似,因而化学性质也和甲烷的相似。
(一)烷烃和烯烃的结构特点和通式
1.烷烃的结构特点:链状、饱和、单键2.烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)
3.(单)烯烃的结构特点:链状、不饱和、一个碳碳双键(烯烃的官能团)4.(单)烯烃的通式:CnH2n(n≥2)
[思考]
(1)符合通式CnH2n+2的烃一定是烷烃?符合通式CnH2n的烃不一定是烯烃?
(2)双键产生顺反异构体的条件是:分子中含有碳碳双键或环,碳碳双键两端每个原子所连两个不同的原子或原子团。
(3)两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构,两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式结构。
(4)顺式结构和反式结构的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
[练习]下列哪些物质存在顺反异构()
,其名称是。
(二)烷烃和烯烃同系物物理性质的递变规律:随着分子中碳原子数的递增,烷烃和烯烃同系物的沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大,常温下状态由气态到液态到固态。
[小结](1)烃CxHy,气态:x≤4;液态:5≤x≤16;固态:x≥17;(2)分子式相同的不同烃,支链越多,熔、沸点越低。(3)密度都小于水1g/cm3。
①通常情况下很稳定,不和酸、碱、氧化剂反应。
②在空气中都能点燃。
③在光照下都能与氯气发生取代反应。烷烃分子中有多少个H就可以发生多少步取代。
④在高温下能发生分解反应:甲烷高温下可分解成碳和氢气;长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃,这在石油化工上有很重要的应用,称为裂化反应。
[复习]
3)乙烯的化学性质:
A. 2种B. 3种C.4种D. 5种
[小结]烯烃的同分异构现象:碳链异构、官能团异构、(双键)位置异构、顺反异构。
(四)烷烃和烯烃的化学性质
[复习]
1)甲烷的化学性质:
①常温下比较稳定,与强酸、强碱或强氧化剂等一般不反应。
②可燃性(氧化反应):
CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O
③取代反应:
CH4+ Cl2 CH3Cl + HCl
<1>聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。由不饱和的单体分子相互加成且不析出小分子的反应,叫加聚反应。
<2>加聚反应的实质是:不饱和键的断裂和相互加成。不论加成还是聚合,根本原因都是含有不饱和的C=C双键。
单体:形成高分子化合物的最简单分子。
链节:高分子化合物中重复着的单元。
聚合度(n):高分子化合物中链节的个数,它是一个不定值。
[练习]
(1)由沸点数据:甲烷-146℃,乙烷-89℃,丁烷-0.5℃,戊烷36℃,可以判断丙烷的沸点可能是()
A.高于-0.5℃B.约是+30℃C.约是-40℃D.低于-89℃
(2)①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③正戊烷④2-甲基丁烷 ⑤2,2-二甲基丙烷
等物质的沸点的排列顺序正确的是( )
A.①>②>③>④>⑤B.⑤>④>③>②>①
A. 1,2-二氯丙烯B. 2—丁烯C.丙烯D. 1—丁烯
[拓展练习]乙烯分子呈平面结构,1,2-二氯乙烯可以形成两种不同的空间异构体,则:
(1)下列各有机物中,能形成类似上述两种异构体的是()
A. 1,1—二氯乙烯B.丙烯C. 2—丁烯D. 1—丁烯
(2)分子式为C3H5Cl的氯代烃,可能的结构有()
C.③>④>⑤>①>②D.②>①>⑤>④>③
[提示:先看碳的个数,碳原子个数越大,沸点越高;若碳数相同,再看取代基的数目,取源自文库基越多,沸点越低。]
(三)烯烃的顺反异构
[练习]写出所有丁烯同分异构体的结构简式。
[思考]顺-2-丁烯和反-2-丁烯是同种物质吗?
(1)产生顺反异构体的原因:分子中存在碳碳双键或环等限制旋转的因素,使分子中某些原子或基团在空间位置不同,产生顺反异构现象。
烷烃和烯烃
【本讲教育信息】
一.教学内容:烷烃和烯烃
1.烷烃和烯烃的结构特点和通式。2.烷烃和烯烃同系物物理性质的递变规律。
3.烯烃的顺反异构。4.烷烃和烯烃的化学性质。
二.重点、难点
1.了解烷烃、烯烃同系物的物理性质递变规律。2.掌握烷烃、烯烃的结构特点和主要化学性质。
3.了解烯烃的顺反异构现象。
三.教学过程
(3)烯烃的最简式相同,均为CH2,碳氢原子个数比都是1:2,各种不同的烯烃组成的混合物,按任意比混合,只要总质量相等,所含碳氢元素的质量都相等,燃烧消耗氧气的量、生成二氧化碳和水的量为定值。
[练习]
(1)C8Hm的烷烃中,m=_______,CnH22的烷烃中,n=________。
(2)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烯烃的结构式为
乙烯分子中含有C=C双键,其化学性质比烷烃活泼,它可发生:
①加成反应:
②氧化反应
<1>乙烯在氧(空)气中燃烧:
CH2=CH2+ 3O22CO2+ 2H2O
<2>乙烯与高锰酸钾溶液反应:乙烯可被氧化剂高锰酸钾(KMnO4)氧化,使高锰酸钾溶液褪色。用这种方法可以鉴别甲烷和乙烯。
③聚合反应:由多个分子量小的化合物(单体)互相结合成为分子量很大的化合物(高分子化合物)的反应,叫做聚合反应。