2.1脂肪烃第2课时炔烃脂肪烃的来源及应用学案(人教版选修5).docx
《2.1脂肪烃第2课时炔烃脂肪烃的来源及应用学案(人教版选修5).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2.1脂肪烃第2课时炔烃脂肪烃的来源及应用学案(人教版选修5).docx(24页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2.1脂肪烃第2课时炔烃脂肪烃的来源及应用学案(人教版选修5)脂肪烃学案 其次章烃和卤代烃第一节脂肪烃第一课时学案 【学习目标】1.了解烷烃、烯烃同系物的结构和性质2.理解烯烃的顺反异构3.对比烷烃、烯烃同系物的结构和性质的相像性、递变性和差异性,从而培育学生的演绎思维、类比推理和迁移实力【重点难点】重点:驾驭取代反应,加成反应,聚合反应的概念难点:烯烃的顺反异构【学法指导】探讨法,比较法,归纳法相结合【学问链接】取代反应,加成反应【问题探究】一、烷烃(alkane)和烯烃(alkene)1、结构特点和通式:(1)烷烃:仅含CC键和CH键的饱和链烃。通式:(n1)(2)烯烃:分子里含有一个的不
2、饱和链烃叫做烯烃。通式:(n2)2、物理性质(1)物理性质随着分子中碳原子数的递增,呈规律性改变,沸点,相对密度;(2)碳原子数相同时,支链越多,熔沸点。(3)常温下的存在状态,也由气态(n4)渐渐过渡到液态(5n16)、固态(17n)。(4)烃的密度比水,溶于水,溶于有机溶剂。3、基本反应类型(1)取代反应(substitutionreaction):(2)加成反应(additionreaction):(3)聚合反应(polymerizationreaction):下面是我们学过的有机化学反应,写出其反应的化学方程式,并指明反应类型。乙烷和氯气反应生成一氯乙烷: 乙烯和溴的反应: 乙烯和水的
3、反应: 乙烯生成聚乙烯的反应 4.由于烷烃和烯烃的结构不同,使其在许多性质方面都存在较大差异。 二、烯烃的顺反异构什么是烯烃的顺反异构?举例说明什么是顺式结构?什么是反式结构? 【例题解析】例1对于CF2Cl2(商品名称是氟利昂122),下列有关叙述不正确的是()A、有两种同分异构体B、分子中有非极性键C、只有一种结构无同分异构体D、是一种制冷剂答案:A.B解析:CCl2F2是四面体结构,只有一种结构,没有同分异构体存在。CCl2F2是极性分子,是一种常用的制冷剂。例2下列五种烃甲基丁烷,二甲基丙烷戊烷丙烷丁烷,按沸点由高到低的依次排列的是()答案:C解析:分子中碳原子数越多,沸点越高,碳原子
4、数相同时,支链越多,沸点越低【基础练习】1下列事实、事务、事故中与甲烷无关的是()A自然气的主要成分B石油催化裂化及裂解后的主要产物C“西气东输”中的气体D煤矿中的瓦斯爆炸2下列烷烃的一氯取代物中没有同分异构体的是()A丙烷B丁烷C异丁烷D新戊烷3乙烷中混有少量乙烯气体,欲除去乙烯可选用的试剂是()A氢氧化钠溶液B酸性高锰酸钾溶液C溴水D碳酸钠溶液4下列物质中肯定与丁烯互为同系物的是()ACH3CH2CH2CH3BCH2=CHCH3CC5H10DC2H45与丙烯具有相同的碳、氢百分含量,但既不是同系物又不是同分异构体的是()A环丙烷B环丁烷C乙烯D丙烷6.下列反应属于加成反应的是()A由乙烯制
5、乙醇B由甲烷制四氯化碳C乙烯能使溴水褪色D由乙醇制乙烯7.下列有机化合物有顺反异构体的是()ACH3CH3BCH2CH2CCH3CHCH2DCH3CHCHCH38.烯烃在肯定条件下发生氧化反应时C=C键发生断裂,RCH=CHR,可以氧化成RCHO和RCHO,在该条件下烯烃分别被氧化后产物可能有乙醛的是()ACH3CH=CH(CH2)2CH3BCH2=CH(CH2)2CH3CCH3CH=CHCH=CHCH3DCH3CH2CH=CHCH2CH39.下列液体混合物可以用分液的方法分别的是()A苯和溴苯B汽油和辛烷C己烷和水D戊烷和庚烷10.化学反应2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
6、类型是()A取代反应B酯化反应C消去反应聚合反应11有的油田开采的石油中溶有一种碳氢化合物金刚烷,它的分子立体结构如图所示: (1)由图可知其分子式为:_,一氯代物有_种。(2)它是由_个六元环构成的六体的笼状结构,其中有_个碳原子为三个环共有。 【总结反思】通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的学问,请记录下来 【作业布置】 脂肪烃 其次章第一节脂肪烃一。内容与解析内容:乙烷、乙烯、乙炔分子结构的比较。乙炔的性质。乙炔的试验室制法和留意事项。炔烃的通式及改变规律。烷烯炔各类含碳(含氢)质量分数的改变规律。炔烃、烃的燃烧规律、计算和分子式的确定。苯的概述。苯的组成和结构。芳香烃和苯的同系物的
7、概念。苯及其同系物的化学性质。苯和烷烃、烯烃、炔烃的代表物的分子结构的比较。有机物分子中原子共平面的确定方法。解析:在学习乙烯和烯烃的基础上,教会学生应用类比的方法推想和验证乙炔或炔烃可能具有的性质,总结烷烃、烯烃、炔烃的基本结构和性质特点,为学好有机化学打下坚实基础。依据碳化钙与水反应的特点,教会学生水解反应的规律。了解苯是一种很好的有机溶剂,可作萃取剂。驾驭甲烷、乙烯、乙炔、苯的分子结构特点。需重点驾驭苯的卤代反应和硝化反应。二。目标与解析教学目标:1.了解乙炔的结构特征。2了解炔烃的结构特征、通式和主要的用途。3.驾驭乙炔的化学性质。4.驾驭的乙炔的试验制法。5了解氧炔焰作用。6.了解用
8、乙炔制取聚氯乙烯的反应原理。8、使学生了解苯的组成和结构特征,驾驭苯的主要性质。9、使学生了解芳香烃的概念。10、使学生了解甲苯、二甲苯的某些化学性质。解析:本节的重点是试验室制乙炔的反应原理及试验装置,理解乙炔分子结构与性质的关系,理解饱和碳原子、不饱和碳原子与其它物质反应时的基本特点。在学习本节内容时,要求学生从下列几个方面理解与驾驭:苯及其同系物与其它烃分子的空间结构组成、同分异构现象和同分异构体。熟识以苯、甲苯为原料的综合推断题。了解苯的两个取代反应试验。三。问题诊断分析一是要驾驭乙炔的试验室制法及留意事项,二是再复习巩固加聚反应的特和规律。四。教学支持条件试验仪器和药品五。教学过程(
9、一)、乙炔的分子结构分子式为、结构式为、结构简式为、电子式为。乙炔是直线型分子,键角为,属非极性分子。说明:乙炔中CC中的三个键并不完全相同,其中两个键易断裂,另一个键难断裂,这确定了乙炔的化学性质比烷烃活泼。 (二)、乙炔的试验室制法1、反应原理:CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H22、药品:电石、水3、仪器:铁架台(铁夹)、圆底烧杯、双孔橡皮塞、分液漏斗、导气管、水槽、集气瓶(或试管)等。4、装置:运用“固体+液体气体”的装置(如右图)。 5、收集:排水法。说明:电石和水反应猛烈,为限制反应速率,常用饱和食盐水代替水,用块状而不用粉末状的CaC2,以减小慢反应速率。由于反应激烈,并产
10、生大量泡沫,因此若用容积小的仪器(如:试管、广口瓶等)作反应器时,为防止泡沫堵塞导管,常在导气管口旁边塞入少量棉花。若用容积大的仪器(如烧瓶、锥形瓶等)作反应器且反应物的量较少时,可不用棉花。电石中因含有少量硫化钙(CaS)、砷化钙(Ca3As2)、磷化钙(Ca3P2)等杂质,与水作用时制得的乙炔常有特别难闻的气味,这是由于同时生成了H2S、AsH3、PH3等气体之故。该反应不能在启普发生器中进行,因反应过于猛烈,不易限制,且反应放出热量较多,易炸裂反应器。金属碳化物与水反应规律:CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都属离子型碳化物,它们一般都能与水反应,反应后生成该金属的
11、氢氧化物和一种碳氢化合物,反应前后各元素的价态不发生改变。如:Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4Mg2C3+4H2O2Mg(OH)2+C3H4(三)、乙炔的物理性质乙炔俗称电石气,常温下为无色、无味的气体,密度比空气略小,微溶于水,易溶于有机溶剂。(四)、乙炔的化学性质1、氧化反应1)易燃烧,甲烷、乙烯、乙炔的燃烧对比名称甲烷乙烯乙炔含碳量75%85.7%92.3%光明度不光明较光明最光明烟量无烟稍有黑烟有浓烟说明:由于乙炔的燃烧是放热反应,因而在点燃乙炔前须检验其纯度(可燃性气体在点燃前一般须要检验其纯度),以防可能发生爆炸。乙炔燃烧时放出大量的热,在O2中燃烧时产生的氧炔焰的
12、温度可达3000以上,可用氧炔焰来焊接和切割金属。2)使酸性KMnO4溶液褪色。此性质可用于乙炔和其它烷烃气体的鉴别。2、加成反应含CC有机物的共性,但加成是逐步进行的。BrBrCHCH+Br2CH=CHCH=CH+Br2CHCHBrBrBrBr当Br2足量时常写成:CH三CH+2Br2CHBr2CHBr2同理:CHCH也可与其它卤素(X2)发生加成反应:CHCH+X2CHX=CHX,CHX=CHX+X2CHX2CHX2X2足量时,常写成:CHCH+2X2CHX2CHX2同理:CHCH+H2CH2=CH2CHCH+2H2CH3CH3CHCH+HClCH2=CHClnCH2=CHClCH2-CH
13、Cln CH2=CHCl+HCl 说明:乙炔与卤素(X2)水溶液的反应常用于烷烃与炔烃的鉴别,也可用来除去混在气态烷烃中的气态炔烃。工业上常利用CHCH与HCl在特定条件下(150-160,HgCl2作催化剂)反应只生成CH2=CHCl,再用CH2=CHCl在适当的条件下通过加聚反应生成聚氯乙烯。(五)、炔烃的通式及性质1、炔烃:含CC的烃。2、通式:CnH2n-2(n2)。最简洁的炔烃为CHCH。说明:有机物分子中,C、C间每多一个键(或C、C间每形成一个环),其分子中比相应的烷烃中少两个氢原子,这时有机物分子中增加了一个不饱和度。依据烃的结构简式,可求得烃分子的不饱和度()=碳原子环的数目
14、+C=C数目+2倍CC的数目。若已知烃的分子式为CxHy,则该烃的不饱和度()=。若卤代烃的分子式为CxHyXz,则其不饱和度()=。若有机物分子式为:CxHyOz,则其不饱和度()=。(与z的多少无关)例1、某有机物的结构简式:,则其分子式为。分析:依据该结构简式中每个顶点与端点都表示碳原子,氢原子省略不写,及每个碳原子都必需满意四价的原则,可数出该物质中的碳原子数为11,氢原子数为16。但在数氢原子数的时候,很简单出错,因其结构中有环、也有C=C,不同碳原子上连接的氢原子数不肯定相同。若利用不饱和度计算,可由其结构简式很简单得出=4(含两个碳原子环,两个C=C),再利用=,求得氢原子数y=
15、16(x=11),即该有机物的分子式为C11H16。例2、下列有机物的分子式只能表示一种结构的是()A、C3H6B、C3H8C、C2H4D、C4H6分析:由烃的分子式首先确定其不饱和度。若=0,则为烷烃,再考虑该烷烃有无同分异构体。若=1,则其结构中可能含一个C=C或一个碳环(若含碳环,则烃分子中至少有3个碳原子)。若=2,则其结构中可能含一个CC,或两个C=C(此时分子中至少含4个碳原子),或一个C=C同时还有一个碳环(此时分子中至少有3个碳原子)。据上面分析,本题正确选项应为B、C。3、常见的炔烃:乙炔;CHCH、丙炔;CH3CCH、1-丁炔:CH3CH2CCH、1-戊炔:CH3CH2CH
16、2CCH2-丁炔:CH3CCCH32-戊炔:CH3CCCH2CH3说明:上述几种炔烃中:乙炔、丙炔、丁炔、戊炔之间是互为同系物的关系,而1-丁炔与2-丁炔、1-戊炔与2-戊炔则是互为同分异构体的关系。4、物理性质:碳原子数小于5的炔烃常温时呈气态。一般地炔烃分子中碳原子数越多,其熔、沸点越高,相对密度越大。5、化学反应1)氧化反应可使酸性KMnO4溶液常温下褪色不饱和有机物(含C=C或CC)的共性。燃烧现象同CHCH相像:火焰光明有黑烟。应用:可利用燃烧时的不同现象区分烷烃、烯烃、炔烃气体。 完全燃烧时:CnH2n-2+O2nCO2+(n-1)H2O。 说明:据烷烃、烯烃、炔烃的通式:CnH2
17、n+2、CnH2n、CnH2n-2,可得出它们分子中碳原子数增加后,分子中碳元素的质量分数c%的改变关系(如右上图)。由此可见,常见的烃中:炔烃的c%烯烃的c%烷烃的c%。所以这三类烃燃烧时,由于炔烃的c%较大,碳元素不能充分燃烧,黑烟最多;而烷烃的c%较小,一般都能较充分燃烧,几乎没有黑烟。2)加成反应这也是不饱和(含C=C或CC)有机物的共性例3、某温度和压强下,将4g由3种炔烃(分子中只含一个CC)组成的混合气体与足量H2反应。充分加成后,生成4.4g3种对应的烷烃,则所得烷烃中肯定有A、异丁烷B、乙烷C、丙烷D、丁烷分析:炔烃转化成烷烃时,炔烃与H2的物质的量之比为1:2,依题可知参与
18、反应的H2的物质的量n(H2)=(4.4g-4.0g)/2gmol-1=0.2mol。所以参与反应的炔烃为0.1mol,则炔烃的平均分子量。由平均值法可知,3种炔烃中必有分子量小于40的炔烃,而分子量小于40的炔烃只有乙炔,由此可推知加成后所得烷烃中必含有乙烷。故本题正确选项为B。例4、分子式为C7H12的某炔烃在肯定条件下充分加氢后生成物为3甲基己烷,则此有机物可能的结构简式是什么?分析:由分子式可知,该炔烃中只含一个CC,其与H2充分加成时按1:2分子个数比反应。因此,本题可视为3甲基己烷分子中每相邻的两个碳原子上各脱掉两个氢原子,并形成1个CC键的可能性有几种。依CH3CH2CHCH2C
19、H2CH3可知,这样的可能性有3种:1和2碳原子间,4和气碳原子间,5和6碳原子间。在这里须特殊留意的是,由于3碳原子上只有1个氢原子,故它与其相邻的碳原子间不行能各脱两个氢原子,即原炔烃在该处不存在三键。故该有机物可能的结构简式是:CHCCHCH2CH2CH3、CH3CH2CHCCCH3、CH3CH2CHCH2CCH。 六、苯的结构分子式:C6H6,结构式:可简写为:或。分子构型:某分子中全部 的C、H原子都处于同一平面上(具有平面正方边形结构),苯分子中不存在一般的C=C键。苯环中全部的碳原子间的键完全相同,是一种介于CC和C=C之间的独特的键,键间的夹角为120。苯和甲烷、乙烯、乙炔都属
20、于非极性分子。七、苯的物理性质苯是无色、带有特别气味的液体,不溶于水,密度比水小,熔、沸点较低,且苯有毒。说明:由于苯的熔点较低,只有5.5,因此有关苯的试验若需加热,一般用水浴加热,而不用酒精灯干脆加热。苯是致癌物质,主要损害人的中枢神经和肝功能,尤其是危及血液和造血器官,易引起白血病和感染败血症等疾病。三、苯的化学性质由于苯分子中C、C原子间的键介于C=C和CC之间,其结构上既类似于饱和烃,又类似于烯烃,因此苯兼具有饱和烃和不饱和烃的性质。但苯的性质比不饱和烃稳定,详细表现在苯较易发生取代反应(但比烷烃的取代反应要困难些,因苯的取代反应一般需催化剂或加热等条件),较难发生加成反应,难以发生
21、氧化反应(除燃烧外)。1、不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴水褪色说明苯具有类似饱和烃的性质,即通常状况下较稳定。说明:苯和溴水混合后,由于苯的密度比水小,且不溶于水,而溴在水中的溶解度较小,且易溶于有机溶剂(如苯等),这样混合液振荡后,原来无色的上层有机苯层,较变为橙红色,而原来黄色的下层无机水层,则转变为无色。2、取代反应1)卤代反应苯环上的氢原子被卤原子(X)取代。+Br2Br+HBr对于其它卤素(X2、如Cl2、I2),可用通式表示: +X2X+HX 说明:X2须用纯的单质,不能用卤素(X2)的水溶液。苯的卤代反应产物一般只考虑其取代的产物,而不同于烷烃的卤代反应产物多种多元卤代
22、烃同时共存。苯环上一个氢原子被取代时,仍需一个卤素(X2)分子,同时生成1个HX分子,和烷烃的取代反应的这一特点相同。溴苯是一种无色油状液体,密度比水大,且不溶于水。该反应中常会看到液面上有大量白雾出现,这是由于生成的HBr不溶于该体系中的液体,而挥发到空气中形成了酸雾。2)硝化反应苯环上的氢原子被硝基(NO2)所取代。 +HNO3NO2+H2O(硝基苯)说明:反应中的用的HNO3、H2SO4都是浓溶液,不用稀溶液。浓H2SO4的作用:催化剂、吸水剂。该反应的温度一般用5560,不能太高、太低。用温度太低,反应速率较小,而温度太高时,苯易于挥发,且浓HNO3易分解,同时还易发生更多的副反应。硝
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2.1 脂肪 课时 来源 应用 人教版 选修
限制150内