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第 3 节 烃. 第一课时. 填写表格:. ( 1 ) 烃的概述. 饱和烃. 烷烃. CnH 2 n +2 (n ≥ 1 ). 链烃(脂肪烃). 烯烃. C n H 2 n (n ≥ 2 ). 不饱和烃. 炔烃. CnH 2 n -2 (n ≥ 2 ). 烃. 芳香烃. 苯的同系物: CnH 2 n -6 (n ≥ 6 ). 环烃. 脂环烃. 这 节 课 的 学 习 目 标. 烷烃、烯烃、炔烃的物理性质. 2. 3. 1. 烯烃、炔烃的系统命名法. 烷烃的化学性质. ﹥. ﹥. 比较沸点:.
E N D
第3节 烃 第一课时
(1) 烃的概述 饱和烃 烷烃 CnH2n+2(n≥1) 链烃(脂肪烃) 烯烃 CnH2n (n≥2) 不饱和烃 炔烃 CnH2n-2 (n≥2) 烃 芳香烃 苯的同系物:CnH2n-6 (n≥6) 环烃 脂环烃
这 节 课 的 学 习 目 标 烷烃、烯烃、炔烃的物理性质 2 3 1 烯烃、炔烃的系统命名法 烷烃的化学性质
﹥ ﹥ 比较沸点: .丙烷 ----乙烷 ----甲烷 正戊烷 ---- 异戊烷 ---- 新戊烷 ﹥ ﹥ [知识点1]烷烃、烯烃、炔烃的物理性质 1、都难溶于水,易溶于有机溶剂 2、状态(室温下): n≤4 气态 n=5~16 液态(新戊烷为气体) n>17 固态 3、随着C原子数增多,熔沸点升高,密度增大,但 小于水 4、同碳原子数的烷烃,支链越多熔沸点越低
【知识点2 】: 复习烷烃的命名? 烯烃、炔烃 命名方法: 步骤: 1、选主链,含双键(叁键); 2、定编号,近双键(叁键); 3、写名称,标双键(叁键)。 其它要求与烷烃相同。
一试身手: 给下列两种物质命名:
写出烯烃C4H8的同分异构体: 碳骨架异构 官能团位置异构 【问题1】 以C5H10为例写出其烯烃类的同分异构体,并用系统命名法命名.
点燃 CH4+2O2 CO2+2H2O [知识点3] 烷烃的化学性质 复习回顾: 甲烷的化学性质 (1)甲烷的稳定性 通常情况下,不易与其它物质反应和强酸、强碱、强氧化剂都不起反应,不能使酸性KMnO4溶液褪色。 (2)可燃性
光照 光照 光照 光照 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+Cl2 CH3Cl+Cl2 (3)取代反应 CH3Cl+HCl CH4+Cl2 CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl CCl4+HCl 产物为混合物
[问题3](1)1mol丙烷在光照情况下,最多可以 与 mol氯气发生取代反应 . (2)预测丙烷与氯气在光照下发生取代反应 时,生成一氯代物的种类有几种? 交流与研讨 [问题2]根据烷烃的结构特点,请预测其他烷烃的化学性质?
烷烃的化学性质 1. 烷烃的稳定性 常温下,烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂等都不发生反应,只有在特定条件(如光照或高温)下才发生某些化学反应,这与构成烷烃分子的碳氢键和碳碳单键的键能较高有关。
2.与卤素单质的反应——取代反应 点燃 CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O [问题3](1)1mol丙烷在光照情况下,最多可以 与 mol氯气发生取代反应 . (2)预测丙烷与氯气在光照下发生取代反应 时,生成一氯代物的种类有几种? hv CH3CH3+Cl2→CH3CH2Cl+HCl 3 、烷烃与氧气的反应——可燃性 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 8 2种
点燃 烃与氧气的反应 CxHy +(x+y/4) O2 xCO2 + y/2 H2O 在处理有关烃的燃烧问题时,应注意的问题 (1)当等物质的量的烃CxHy燃烧时,耗氧量大小怎么比较呢? (2)等质量的烃完全燃烧时,耗氧量大小怎么比较呢? (3)气态烃CxHy完全燃烧时(假设温度100 ℃以上,水为气态):气体△V = V前 - V后 =1 - y/4,体积变化由y值决定 看“x+y/4”的大小 质量分数H%越大,即y/x值越大,耗氧量越大 y>4,气体体积增大;y=4,气体体积不变; y<4,气体体积减小。
知识体验: 1、在光照下,将等物质的量的CH3CH3和Cl2充分反应,得到产物的物质的量最多的是 A. CH3CH2Cl B. CH2ClCHCl2 C. HCl D. CCl3CCl3 2、等物质的量的下列烃,分别完全燃烧时,消耗氧气的量最多的是 A 、甲烷 B、 乙烯 C、 苯 D 、甲苯 3、等质量的下列烃,分别完全燃烧时,消耗氧气的量最多的是 A 、甲烷 B、 乙烯 C 、苯 D、 甲苯 √ √ 看“x+y/4”的大小 √ 质量分数H%越大,即y/x值越大,耗氧量越大
4、在120℃时,某混合烃和过量O2在一密闭容器中完全反应,测知反应前后的压强没有变化,则该混合烃可能是 A、CH4和C2H4 B、CH4和C2H6 C、C2H4和C2H6 D、C3H4和C3H6 √ 假设温度100 ℃以上,水为气态):气体△V =V后-V前= y/4-1 ,体积变化由y值决定 y>4, 气体体积增大;y=4,气体体积不变; y<4,气体体积减小 。
三、烯烃和炔烃的化学性质 回顾乙烯和乙炔的结构以及键的特点 乙炔的分子结构不同于乙烯,乙烯分子中有C=C键,而乙炔分子中有C≡C键。但乙炔分子与乙烯分子又有相似性:乙烯分子中有一个键易断裂,乙炔分子中有两个键易断裂,都存在不饱和碳原子。 结构决定性质,什么样的结构注定有什么样的性质,并且具有相似性。
1. 与卤素单质、氢气、卤化氢、水的反应 (1)与卤素单质的加成 回忆写出乙烯与溴的CCl4溶液反应化学方程式: 上述反应即可以区别甲烷和乙烯,又可以除去乙烯。鉴别甲烷和乙烯又可以用酸性KMnO4溶液,但两个反应原理不同,后者是氧化反应,前者是加成反应。 乙炔通入溴的CCl4溶液中,也会使溶液退色,这说明乙炔也与之发生加成反应。其分步反应的化学方程式表示如下: 说明:其他的烯烃、炔烃都可以与卤素单质发生加成反应,生成无色的卤代烃。
(2)与氢气的加成反应 (3)与卤化氢的加成反应 CH3CH=CH2 +HBr CH3CHBrCH3 催化剂
(4)自身加成反应(加聚反应) 烯烃发生加聚反应,生成高分子化合物 聚丙烯 炔烃通常难自身加成生成高分子化合物, 在特殊条件下,乙炔能够发生加聚反应生成聚乙炔: 聚乙炔
2. 与酸性高锰酸钾溶液的反应 乙烯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,使之退色 教材35页“迁移、应用” 乙炔也能被酸性高锰酸钾氧化,从而使溶液紫色退去 推而广之烯烃、炔烃都可以,产物还可以为CO2,所以不可以用高锰酸钾除去甲烷中的乙烯
【迁移·应用】结合课本P35表1-3-1烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物的对应关系,完成“迁移.应用”部分的内容。【迁移·应用】结合课本P35表1-3-1烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物的对应关系,完成“迁移.应用”部分的内容。 烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物判断规律:先确定碳骨架结构特点, 当碳碳双键上连接两个H时,氧化的中间产物是甲酸,最后产物是CO2; 当碳碳双键上连接1个H和一个烃基时,氧化产物为羧酸; 当碳碳双键上连接两个烃基时,氧化产物为酮。 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的结果是:碳链缩短。
第三课时 • 目标任务 • 1。苯及其同系物的化学性质 • 2。学会判断芳香烃异构体数目的方法
讨论: 芳香族化合物 苯和苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物的关系? 芳香烃 苯及苯的同系物 苯的同系物:只含有一个苯环并和苯相差一个或若干个CH2 的烃,如甲苯、二甲苯等,通式:CnH2n-6 (n≥6) 芳香烃:含有苯环的烃,如苯、萘等 芳香族化合物:是指含有苯环的化合物,如硝基苯、苯酚、甲苯 等
结构: 物理性质: 6个碳和6个氢在同一平面上,键角120·.苯的化学键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的键,决定了苯分子既有饱和烃的性质,又具有不饱和烃的性质。具体表现在易取代,较难加成。 苯是无色的液体,有毒、沸点80℃,熔点5.5℃,不溶于水,能溶解许多物质,是良好的溶剂。苯的同系物在溶解性上与苯相似,但毒性比苯小。
苯的同系物的命名: • 以苯为母体 对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯
四、苯及其同系物的化学性质 Fe 知识支持:苯及其同系物都是烃,所以能够燃烧理所当然的,另外这类物质含碳量高,燃烧时候冒浓烟放大量的热 1. 与卤素单质、硝酸、浓硫酸的取代反应
注意: ①苯不能与溴水取代,只能与液溴发生上述反应 ②此反应的催化剂实际不是Fe,而是FeBr3 ③产品溴苯是无色、密度大于水的液体。不纯的显褐色,欲除去其中溶解的溴,可以加入NaOH溶液,再洗涤、分液即可。 苯的同系物与卤素单质在催化剂作用下,发生苯环上的取代反应;与卤素单质的蒸气在光照条件下发生侧链上的取代。
苯与浓硝酸发生硝化反应的化学方程式: 注意:本反应的条件是浓硫酸作催化剂,水浴加热55℃~60℃. 硝基苯的物理性质:无色油状液体,不溶于水,密度大于水,有苦杏仁味。
磺化反应:苯与浓硫酸共热至70℃~80℃就会发生反应。磺化反应,属于取代反应 。 苯的同系物在性质上与苯有许多相似之处,例如甲苯与浓硝酸 的反应
2. 与氢气的反应 苯环上的碳碳键不是碳碳双键,不易发生加成反应(不能使溴的四氯化碳退色),在特定条件下苯和苯的同系物也能发生加成反应。
3. 苯的同系物与酸性高锰酸钾溶液的反应 由于苯环和侧链的相互影响,使苯的同系物有一些化学性质跟苯不同。甲苯、二甲苯都能被酸性高锰酸钾溶液氧化 。 说明:苯的其他同系物,不管侧链有多长,只要侧链中直接与苯环相连的碳原子上有氢原子,就能被热的酸性高锰酸钾溶液氧化而使紫色退去,侧链烃基通常被氧化为羧基
判断芳香烃同分异构体的方法及技巧 • 1.等效氢法:注意对称和链接在同一碳原子上的氢原子 • 2.在苯环上连有2个新原子或原子团时,可以固定一个,移动另一个,从而写出邻、间、对三种 异构体;在苯环上连有3个新原子或原子团时,可先固定2个原子或原子团,得到3种结构,再逐一插入第三个原子或原子团,从而确定出异构体的数目。
【典型习题】 1.乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后,先将产物通过浓硫酸,浓硫酸增重2.04g,然后通过Na2O2,Na2O2增重2.24g,则混合气体中乙烷和丙烷的体积比为 ( ) A. 1:1 B. 2:3 C. 3:2 D. 3:5 2.1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应,生成1mol卤代烷,1mol该卤代烷能和6molCl2发生取代反应,生成只含有碳、氯两种元素的卤代烃,该链烃可能是( ) A. CH3CH=CH2 B. CH3C≡CH C. CH3CH2C≡CH D. CH2=CHCH=CH2
3.有8种物质:①甲烷 ②苯 ③聚乙烯 ④1,3-丁二烯 ⑤2-丁炔 ⑥己烷 ⑦邻二甲苯 ⑧裂解气,其中既能使酸性高锰酸钾溶液退色,又能使溴水退色的是( ) A. ③④⑤⑧ B. ①②④⑧ C. ④⑤⑧ D. ③④⑤⑦⑧ 4.关于分子结构 的下列叙述中,正确的是( ) A. 除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上 B. 除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上 C. 12个碳原子不可能都在同一平面上 D. 12个碳原子有可能都在同一平面上