甲烷、乙烯、乙炔知识点最全.ppt

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1、第五章第五章烃烃第一节第一节 甲烷甲烷1一、甲烷的结构一、甲烷的结构CH4CH4CH4:H:C:HH:HHCH HH正四面体正四面体10928非极性非极性2化学式化学式包括：包括：分子式分子式，电子式电子式，结构式结构式，结构结构简式简式，最简式最简式(化合物中各元素原子的最简单整化合物中各元素原子的最简单整数比的式子，又叫数比的式子，又叫实验式实验式)。二、甲烷的性质二、甲烷的性质1.物理性质物理性质2.化学性质：通常情况下，化学性质稳定，不化学性质：通常情况下，化学性质稳定，不被被KMnO4溶液等强氧化剂氧化，也不与溴水、溶液等强氧化剂氧化，也不与溴水、强酸、强碱等反应。强酸、强碱等反应。

2、3一一.甲烷的实验室制法甲烷的实验室制法1.1.原理：原理：CHCH3 3COONa+NaOH CHCOONa+NaOH CH4 4+Na+Na2 2COCO3 3CaOCaO2.2.机理机理(历程历程)：+NaO-H+NaO-H H HH HH-C-C-ONaH-C-C-ONaO OH-C-H-C-H HH HH HNaO-NaO-C-ONa-C-ONaO O43.3.装置：装置：反应类型反应类型溶解度密度溶解度密度毒挥燃毒挥燃状态状态发生发生连接连接收集收集回收回收CHCH3 3COONa+NaOH CHCOONa+NaOH CH4 4+Na+Na2 2COCO3 3CaOCaO固固固固加

3、热型加热型气气/不溶不溶/可燃可燃回顾：实验室制回顾：实验室制O O2 2、CICI2 2、COCO2 2、的实验装置、的实验装置5NO!NO!在溶液中，盐和碱都将发生电离，在溶液中，盐和碱都将发生电离，无法实现机理中的断键方式。无法实现机理中的断键方式。(1)(1)该反应需保证在无水环境下该反应需保证在无水环境下(干燥剂干燥剂)(2)NaOH(2)NaOH与与SiOSiO2 2在加热条件下反应在加热条件下反应实验室制甲烷，反应物选用溶液是否可实验室制甲烷，反应物选用溶液是否可以？为什么？以？为什么？为什么用碱石灰而不直接使用为什么用碱石灰而不直接使用NaOHNaOH？讨论：讨论：1.1.2.

4、2.(减小减小NaOHNaOH与玻璃的接触面与玻璃的接触面)6(1).可燃性可燃性(沼气、天然气燃烧、坑道气爆炸沼气、天然气燃烧、坑道气爆炸)(2).取代反应：有机物分子里的某些原子或原取代反应：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的反应。子团被其他原子或原子团所代替的反应。71.一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成2.二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成8科学探究科学探究取硬质大试管，通过排取硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试收集半试管甲烷和半试管氯气，用铁架台固定管氯气，用铁架台固定好，放在光亮处，片刻好，放在光亮处，片刻后，观察试管壁是否有后

5、，观察试管壁是否有液滴出现？液滴出现？9现象与结论现象与结论现象现象结论结论1、2、3、1、2、3、气体颜色变浅。气体颜色变浅。集气瓶壁上出现液滴。集气瓶壁上出现液滴。有白雾出现。有白雾出现。气体颜色变浅，说明试管内的混合气体在光气体颜色变浅，说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。照的条件下发生了化学反应。集气瓶壁上出现液滴，说明反应中生成了新集气瓶壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。的油状物质，且不溶与水。有白雾出现，说明随着在反应的过程中，生有白雾出现，说明随着在反应的过程中，生成成 了了HCl。10(2)燃烧通式燃烧通式：仅由碳、氢元素组成的化合物，仅由碳

6、、氢元素组成的化合物，即即CxHyCxHy+(x+y/4)O2 x CO2+y/2H2O点燃点燃CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2 x CO2+y/2H2O点燃点燃(3).受热分解受热分解CH4 C+2H21000隔绝空气隔绝空气11第二节第二节乙烯乙烯 烯烃烯烃12一、乙烯的结构一、乙烯的结构平面型平面型体型体型空间空间构型构型CH2CH3最简最简式式615kJ/mol348kJ/mol键能键能CH2=CH2CH3CH3结构结构简式简式1.3310-10m1.5410-10m键长键长结构结构式式12010928键角键角电子电子式式C=C双键双键CC单键单键键的键的类别类别C2H4C2H

7、6分子分子式式:H:C:C:HH:HH:H:H-C-C-H HHHHH:C:C:HH:H:H-C=C-H H H131.1.原理原理：2.2.机理机理：二二.乙烯实验室制法乙烯实验室制法CHCH3 3CHCH2 2OH CHOH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O浓硫酸浓硫酸170170CHCH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O浓硫酸浓硫酸170170分子内脱水分子内脱水CHCH2 2-CH-CH2 2H HOH OH 分子间脱水？分子间脱水？CH CH3 3CHCH2 2-O-CH-O-CH2 2CHCH3 3乙醚乙醚 浓硫酸浓硫酸140140CHCH3 3CHCH2

8、 2OH +HOH +H2 2O O143.3.装置：装置：反应类型反应类型溶解度密度溶解度密度毒挥燃毒挥燃状态状态发生发生连接连接收集收集回收回收液液液液加热型加热型气气/不溶不溶/可燃可燃CHCH3 3CHCH2 2OH CHOH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O浓硫酸浓硫酸170170注注意：意：温温度度计计15CHCH3 3CHCH2 2OH CHOH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O浓硫酸浓硫酸170170讨论：讨论：1.1.乙烯中可能含有的杂质乙烯中可能含有的杂质乙醇乙醇(沸点沸点78.578.50 0C)C)(140(1400 0C C分子间脱水分

9、子间脱水)(沸点沸点1001000 0C C；携带；携带)(炭化后的氧化产物炭化后的氧化产物)C+2HC+2H2 2SOSO4 4=CO=CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O副反应：副反应：含杂质：含杂质：COCO2 2SOSO2 2H H2 2O O乙醚乙醚2CH2CH3 3CHCH2 2OH CHOH CH3 3CHCH2 2OCHOCH2 2CHCH3 3+H+H2 2O O浓硫酸浓硫酸140140剩余反应物剩余反应物副产物副产物(浓硫酸的还原产物浓硫酸的还原产物)16A.A.品红溶液品红溶液 B.NaOHB.NaOH溶液溶液 C.C.浓硫酸浓硫酸 D.D.酸性酸性K

10、MnOKMnO4 4A AB BD DA A.检验检验SOSO2 2.除去除去SOSO2 2.检验检验SOSO2 2是否除净是否除净IV.IV.检验检验C C2 2H H4 4排干扰排干扰2.2.利用下列可选试剂，设计实验证明利用下列可选试剂，设计实验证明有乙烯的生成，并检验、除去乙烯中混有乙烯的生成，并检验、除去乙烯中混有的有的有害有害物质。物质。不可选用不可选用D DCOCO2 2不干扰检验不干扰检验173.3.在本实验中：在本实验中：(1)(1)浓浓H H2 2SOSO4 4的作用的作用 .催化剂催化剂 脱水剂脱水剂碎瓷片的作用碎瓷片的作用 .防暴沸防暴沸(2)(2)简述下列实验操作的原

11、因简述下列实验操作的原因温度计的位置温度计的位置 .试剂加入顺序试剂加入顺序 .水银球伸入液面下水银球伸入液面下后加浓硫酸后加浓硫酸温度迅速上升并稳定在温度迅速上升并稳定在170170浓硫酸浓硫酸:无水酒精无水酒精 =3:1(=3:1(体积比体积比)(脱水剂脱水剂/氧化剂氧化剂/被稀释被稀释)浓硫酸消耗较多浓硫酸消耗较多140140时生成乙醚；时生成乙醚；高于高于170170时浓硫酸的氧化作用更突出时浓硫酸的氧化作用更突出18三、乙烯的性质三、乙烯的性质1.氧化反应：氧化反应：(1)可燃性：可燃性：CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O (火焰明亮并伴有黑烟火焰明亮并伴有黑烟)(2)被酸性

12、被酸性KMnO4溶液氧化溶液氧化(使酸性使酸性KMnO4溶液褪溶液褪色色)，常用于鉴别烷烃和不饱和烃，但不能用于除，常用于鉴别烷烃和不饱和烃，但不能用于除去混在气态烷烃中的气态烯烃去混在气态烷烃中的气态烯烃(烯烃一般被氧化为烯烃一般被氧化为CO2)点燃点燃19HC=CH+BrBrHCCH1，2二溴乙烷，二溴乙烷，无色油状液体无色油状液体H HHHHC=CH+BrBrHCCHHC=CH+BrBrHCCHBr Br乙烯能使溴水褪色乙烯能使溴水褪色，可用该原理鉴别烷烃和，可用该原理鉴别烷烃和不饱和烃，也可除去气态烷烃中混有的气态不饱和烃，也可除去气态烷烃中混有的气态不饱和烃，还应体会反应方程式中有机

13、物一不饱和烃，还应体会反应方程式中有机物一般用结构简式表示。般用结构简式表示。202.加成反应：加成反应：取代反应就是取而代之，形如：取代反应就是取而代之，形如：AB+CDAC+BD加成反应就是加而成之，形如：加成反应就是加而成之，形如：A+BC练习：练习：乙烯分别与乙烯分别与H2、H2O、HCl、Cl2在一在一定条件下发生加成反应的化学方程式。定条件下发生加成反应的化学方程式。21CH2=CH2+H2 CH3CH3CH2=CH2+H2O CH3CH2OHCH2=CH2+HCl CH3CH2Cl (制备氯乙烷的较好方法制备氯乙烷的较好方法)CH2=CH2+Cl2 CH2CH2Ni 催化剂催化剂

14、加热加压加热加压ClCl223.聚合反应：聚合反应：分为加聚反应和缩聚反应，其中加分为加聚反应和缩聚反应，其中加聚反应是因加成而聚合，聚反应是因加成而聚合，n CH2=CH2 CH2CH2n(聚乙烯聚乙烯)一些相关概念：一些相关概念：CH2=CH2：单体单体；CH2CH2：链节链节；n：聚合度聚合度；CH2CH2n：聚合物聚合物(属属于高分子化合物，又称为高聚物，均为混合物于高分子化合物，又称为高聚物，均为混合物)催化剂催化剂23四、乙烯的用途四、乙烯的用途 (自学自学)五、烯烃五、烯烃1.概念：含有一个碳碳双键的不饱和链烃。概念：含有一个碳碳双键的不饱和链烃。2.通式：通式：CnH2n(n2

15、)3.物性规律：随着碳原子数增多，熔、沸点逐物性规律：随着碳原子数增多，熔、沸点逐渐升高，当渐升高，当n4时，为气态烯烃。时，为气态烯烃。4.化学性质：类似于乙烯，均可燃，均能使酸化学性质：类似于乙烯，均可燃，均能使酸性性KMnO4溶液褪色，也均能使溴水褪色以及溶液褪色，也均能使溴水褪色以及发生加聚反应等。发生加聚反应等。24练习：练习：写出丙烯分别与写出丙烯分别与Br2、H2O、HCl发生加发生加成反应的化学方程式。成反应的化学方程式。CH3CH=CH2+Br2CH3CHCH2 Br Br CH3CHCH3(主产物主产物)CH3CH=CH2+H2O OH CH3CH2CH2 OH CH3CH

16、CH3(主产物主产物)CH3CH=CH2+HCl Cl CH3CH2CH2Cl25练习：练习：写出丙烯发生加聚反应；丙烯与乙写出丙烯发生加聚反应；丙烯与乙烯发生加聚反应的化学方程式。烯发生加聚反应的化学方程式。n CH3CH=CH2 CHCH2n CH3n CH3CH=CH2+n CH2=CH2 CHCH2CH2CH2n CH3 或或 CH2CHCH2CH2n CH3催化剂催化剂催化剂催化剂26 第三节第三节乙炔乙炔 炔烃炔烃27180键角键角碳碳三键碳碳三键(C C)键的键的类型类型直线型直线型分子分子构型构型电子电子式式CH CH结构结构简式简式CH最简最简式式H-C C-H结构结构式式C

17、2H2分子分子式式:H:C C:H一、乙炔的分子结构一、乙炔的分子结构单、双、三键的键长分别为：单、双、三键的键长分别为：1.54、1.33、1.2010-10m，键能分别为：键能分别为：348、615、812kJ/mol。28二二.乙炔的实验室制法乙炔的实验室制法1.1.原理：原理：2.2.机理：机理：+2H-O-H+2H-O-HH-CH-CC-HC-HCa(OH)Ca(OH)2 2CaCCaC2 2+2H+2H2 2O CO C2 2H H2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2C CC CCaCaCaCCaC2 2电石电石电石气电石气-1-1CaCCaC2 2C C2 2H H2 2-1

18、-1293.3.装置：装置：反应类型反应类型溶解度密度溶解度密度毒挥燃毒挥燃状态状态发生发生连接连接收集收集回收回收CaCCaC2 2+2H+2H2 2O CO C2 2H H2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2固固液液不不加热型加热型气气/不溶不溶/可燃可燃30讨论：讨论：1.1.为什么为什么不能用启普发生器制取乙炔不能用启普发生器制取乙炔CaCCaC2 2+2H+2H2 2O CO C2 2H H2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2CaCCaC2 2与与H H2 2O O反应反应放热、放热、剧烈，不易控制。剧烈，不易控制。产物产物Ca(OH)Ca(OH)2 2呈糊状，易造成导管堵塞

19、。呈糊状，易造成导管堵塞。启普发生器的使用条件：启普发生器的使用条件：(1)(1)固固(块块)液不加热液不加热(2)(2)副产物可溶副产物可溶(3)(3)气体难溶于水气体难溶于水H H2 2 CO CO2 2 H H2 2S S 实验室制乙炔时为什么用饱和食盐水代实验室制乙炔时为什么用饱和食盐水代替水？替水？降低水的含量，得到平稳气流。降低水的含量，得到平稳气流。2.2.31CuSOCuSO4 43.3.硫化钙、砷化钙、磷化钙硫化钙、砷化钙、磷化钙纯净的乙炔是无色无味的气体。用电石纯净的乙炔是无色无味的气体。用电石和水反应制取的乙炔，常闻到有恶臭气和水反应制取的乙炔，常闻到有恶臭气味，是因为在

20、电石中含有少量的味，是因为在电石中含有少量的 等杂质，跟水作等杂质，跟水作用生成了用生成了H H2 2S S、A AS SH H3 3、PHPH3 3等气体有特殊的等气体有特殊的气味所致。除去杂质常用的试剂气味所致。除去杂质常用的试剂为为 溶液。溶液。32CaCCaC2 2和和ZnCZnC2 2、AlAl4 4C C3 3、MgMg2 2C C3 3、LiLi2 2C C2 2等都是相等都是相似的碳化物，请通过对似的碳化物，请通过对CaCCaC2 2制制C C2 2H H2 2的反应的反应进行思考，从中得到必要的启示，写出下进行思考，从中得到必要的启示，写出下列反应的产物列反应的产物A AZn

21、CZnC2 2水解生成水解生成B BAlAl4 4C C3 3水解生成水解生成C CMgMg2 2C C3 3水解生成水解生成D DLiLi2 2C C2 2水解生成水解生成C C2 2H H2 2CHCH4 4C C3 3H H4 4C C2 2H H2 24.4.33三、乙炔的性质三、乙炔的性质1.氧化反应：氧化反应：(1)可燃性：可燃性：(火焰明亮并伴有浓烈的黑烟火焰明亮并伴有浓烈的黑烟)含碳量越高，不完全燃烧的几率越大，产生的含碳量越高，不完全燃烧的几率越大，产生的黑烟越浓。甲烷燃烧为淡蓝色火焰，没有黑烟；黑烟越浓。甲烷燃烧为淡蓝色火焰，没有黑烟；乙烯燃烧火焰明亮伴有黑烟。据此可鉴别三

22、种代乙烯燃烧火焰明亮伴有黑烟。据此可鉴别三种代表物；表物；乙炔的燃烧可用于气焊或气割。乙炔的燃烧可用于气焊或气割。(2)被酸性被酸性KMnO4溶液氧化溶液氧化(使酸性使酸性KMnO4溶液褪溶液褪色色)。342.加成反应加成反应(使溴水褪色使溴水褪色)+Br2CHBr=CHBrCHBr=CHBr+Br2CHBr2CHBr2即：即：+2Br2CHBr2CHBr2CH CHCH CH思考：思考：若改其中的溴为氢气如何？若改其中的溴为氢气如何？351.概念：含有一个碳碳三键的不饱和链烃。概念：含有一个碳碳三键的不饱和链烃。2.通式：通式：CnH2n-2(n2)3.物性规律：烷、烯、炔基本相似，即随着碳物性规律：烷、烯、炔基本相似，即随着碳原子数的增多，熔、沸点逐渐升高，当原子数的增多，熔、沸点逐渐升高，当n4时时为气态烃。为气态烃。4.化学性质：注意与烯烃的异同，均为不饱和化学性质：注意与烯烃的异同，均为不饱和烃，但不饱和程度不同。烃，但不饱和程度不同。四、炔烃四、炔烃36