《高二化学烃复习》PPT课件.ppt

烃,一、什么叫有机物？,1、定义：,2、组成元素：,含有碳元素的化合物为有机物。,碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物等看作无机物。）,主要元素,其他元素,二、有机物的主要性质特点,1、种类繁多。已发现和合成的有机物达到2000多万种（无机物只有几十万种）。,2、物理性质方面：难溶于水、易溶于有机溶剂；熔点低，水溶液不导电。（大多是非电解质）,3、易燃烧，热不稳定。大多含有碳、氢元素。受热分解生成会生成碳、氢等单质。,4、反应复杂、副反应多。（共价化合物，涉及到共价键断裂和形成）。,有机物的以上性质特点与其 密切相关。,结构,？,有机物中碳原子成键特征,1、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键；,2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。,C,H,H,H,H,：,：,H,H,H,.,C,.,H,有机物的分类,多种分类方法1.根据官能团分： 烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃) 烃的衍生物(醇、醛、酸、酯)2.根据来源分：天然有机物、合成有机物3.根据分子大小分：小分子、高分子化合物,第一节 甲烷,1.物理性质,2.甲烷的实验室制法,3.甲烷的分子结构,4.化学性质,1.物理性质： 无色、无臭的气体， =0.717g/L（S.T.P） 极难溶于水 （密度求算公式：M=22.4 ） 俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）,3.甲烷的分子结构 有机物的性质由其组成和结构决定。,甲烷分子的立体结构,以碳原子为中心， 四个氢原子心为顶点的正四面体。 键角：109028/,4.化学性质,A.氧化反应：,注意:甲烷不能使酸化的KMnO4溶液褪色,气体的检验,B.分解反应：,C.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。,甲烷取代反应机理(1) (一氯甲烷)(2) (二氯甲烷)(3) (三氯甲烷)(4) (四氯甲烷),取代反应与置换反应的比较：,第二节烷烃,一、烷烃的结构：,（一）结构：,甲烷球棍模型,碳原子成键特征： 1.键角109028/，4个H原子构成正四面体，C在中心。 2.C原子的价键已达到饱和。,甲烷比例模型,常见烷烃的球棍模型,乙烷,丁烷,丙烷,异丁烷,它们对应的结构式：,乙烷： H H 丙烷： H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 丁烷： H H H H 异丁烷： H | | | | | HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H H,（二 ）结构简式：,例： H H H H H | | | | | HCCCCCH | | | | | H | H H H HCH | H,它们对应的结构简式：,CH3CH3,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3 )CH3,(三) 烷烃结构、组成特征 1.碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键； 2. C原子都形成4个共价键； 3.碳链可以转动 4.组成上可以用通式“CnH2n+2”表示。(四)同系物 结构上相似，在分子组成上相差一个或若干个“-CH2-”原子团的物质互相称为同系物。 烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。 -CH3 、-CH2-、-CH2CH3、-CH2CH2CH3,(五)烷烃的命名 1、普通命名法 (1)1-10个C原子的直链烷烃: 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 (2)11个C原子以上的直链烷烃： 十一、十二 (3)为区分同分异构：正、异、新,2、系统命名法,（一）选主链（二）对主链碳原子的编号（三）是标明取代基的位置1.以中文表示取代基的个数，以阿拉伯数字表示取代基的位置，如有相同取代基时可以合并，但阿拉伯数字之间需要用 “，”隔开2.凡阿拉伯数字与中文之间需要用“”号连接,二、同分异构现象、同分异构体,1、同分异构体现象,（1）同分异构体现象： 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。,（2）同分异构体： 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。,理解：,三个相同：,分子组成相同、分子量相同、分子式相同,二个不同：,结构不同、性质不同,思考：,试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义,分子相差一个或几个CH2原子团,分子组成相同,分子组成不同,质子数相同，中子数不同,结构相似,结构不同,结构不同,化合物,单质,化合物,同一元素的不同种原子,附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数,三、烷烃的性质：,1、物理性质,2、化学性质（与CH4相似）,（1）氧化反应,均不能使KMnO4褪色，不与强酸，强碱反应。,（2）取代反应 在光照条件下进行，产物更复杂。例如：,会产生9种产物。,3、同系物的性质规律,同分异构体的性质差异,C4H10 丁烷,第二节 乙烯烯烃,一、乙烯的分子结构,思考：碳原子所结合的氢原子数目的异同。碳碳原子之间共用电子对的数目的异同。乙烷、乙烯是同系物吗？是同分异构体吗？自然界中存在甲烯吗？,二、乙烯的实验室制法,乙烯的实验室制法乙烯的实验室制法的原理浓硫酸的作用,注意：（1）反应原理，反应类型。（2）反应装置。（3）收集方法。,思考,反应物的体积比是多少？为什么加入几片碎瓷片？为什么使用温度计？温度计水银球所插的位置？为什么要迅速升温至1700C？用什么方法收集乙烯？浓硫酸的作用是什么？加热过程中混合液往往变黑的原因？加热时间过长，还会产生有刺激性气味的气体，为什么？,三、乙烯的性质,物理性质 在通常情况下，乙烯是一种_味的_色气体，不溶于_。 想一想：为什么只能用排水法来收集乙烯？,化学性质（1）氧化反应 与酸性高锰酸钾：现象_。 可燃性：方程式_、现象_。怎样鉴别乙烷和乙烯两种气体？现有一瓶混有少量乙烯的甲烷气体，通过什么途径可以得到纯净的甲烷气体？对于可燃性气体在点燃前应注意什么？加成反应 溴水、氯化氢,聚合反应 由相对分子质量小的化合物分子互相结合相对分子质量大的高分子的反应。加成聚合反应(加聚反应)想一想： 从乙烯的分子结构上分析，乙烯为什么能发生加成反应和聚合反应？烷烃具有这些性质吗？,第三节 乙炔,一、乙炔的实验室制法：,1、反应原理：CaC2+2HOH C2H2+Ca(OH)2 +127KJ,2、装置： （演示将一小块电石投入水中） 固液发生装置,（1）反应装置不能用启普发生器，改用广口瓶和长劲漏斗因为：a 碳化钙与水反应较剧烈，难以控反制应速率； b 反应会放出大量热量，如操作不当，会使启普发生器炸裂。,（2）制取时在导气管口附近塞入少量棉花 目的：为防止产生的泡沫涌入导管。（3）纯净的乙炔气体是无色无味的气体。用电石和水反应制取的乙炔，常闻到有恶臭气味，是因为在电石中含有少量硫化钙、砷化钙、磷化钙等杂质，跟水作用时生成H2S、AsH3、PH3等气体有特殊的气味所致。,二、氧炔焰火焰温度达3000以上，可用于切割、焊接金属,C2H6+ 7/2O2 点燃 2CO2+3H2O+1561KJCH2=CH2+3O2 点燃 2CO2+2H2O+1411KJC2H2+5/2O2 点燃 2CO2+H2O+1300KJ为何乙炔火焰温度最高？,三、乙炔的分子结构：,乙炔气体可以使溴水或酸性高锰酸钾褪色，说明乙炔分子和乙烯分子一样属于不饱和烃。,电子式结构式结构简式,HCCH CHCH 或 HCCH,乙烷、乙烯与乙炔结构的对比,CC10928 1.543482C和6H不在同一平面上,C=C120 1.336152C和4H在同一平面上,1800 1.20 8122C和2H在同一直线上,乙炔结构小结,1、 的键能和键长并不是C-C的三倍，也不是C=C和CC之和。说明叁键中有二个键不稳定，容易断裂，有一个键较稳定。2、含有叁键结构的相邻四原子在同一直线上。3、链烃分子里含有碳碳叁键的不饱和烃称为烯烃。4、乙炔是最简单的炔烃。,四、乙炔的化学性质：,1、氧化反应：（1）可燃性： 2C2H2+5O2 点燃 4CO2+2H2O（液）+2600KJ火焰明亮，并伴有浓烟。（2）乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色。,2、加成反应,使溴水褪色 催化加氢 与HX等的反应CHCH+HCl催化剂 CH2=CHCl（制氯乙烯） CHCH+H2O CH3CHO（制乙醛） ,3、加聚反应,练：以焦炭、石灰石、氯化钠、水为原料制取聚氯乙烯，写出各步有关反应的化学方程式。,五、炔烃,1、概念：链烃分子里含有碳碳叁键的不饱烃叫做炔烃。2、炔烃的通式： CnH2n2 (n2)3、炔烃的通性：（1）物理性质： 随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高，液态时的密度逐渐增加。 C小于等于4时为气态（2）化学性质：与乙炔相似，能发生氧化反应，加成反应。,苯和芳香烃,一、苯的物理性质,苯是无色，有特殊气味液体，不溶于水，密度比水小，易挥发，蒸汽有毒，常作有机溶剂,二、苯的分子结构,1、苯的分子结构可表示为：,2、结构特点：分子为平面结构键角 120 键长 1.4010-10m 3、它具有以下特点：不能使溴水和酸性高锰酸钾褪色邻二元取代物无同分异构体,4、性质预测：,苯的特殊结构,苯的特殊性质,饱和烃,不饱和烃,取代反应,加成反应,性质,苯的特殊结构,苯的特殊性质,饱和烃,不饱和烃,取代反应,加成反应,溴代反应,硝化反应,磺化反应,与l2,与2,三、苯的化学性质,结构,（1）溴代反应,取代反应,（2）硝化反应,纯净的硝基苯是无色而有苦杏仁气味的油状液体，不溶于水，密度比水大。硝基苯蒸气有毒性。,（）磺化反应,磺化反应的原理条件磺酸基与苯环的连接方式浓硫酸的作用,吸水剂和磺化剂,加成反应,注意：苯比烯、炔烃难进行加成反应，不能与溴水反应但能萃取溴而使其褪色。在一定的条件下能进行加成反应。跟氢气在镍的存在下加热可生成环己烷,请你写出苯与l2 加成 反应的方程式,二、苯的同系物,1、概念：苯的同系物必含有苯环，在组成上比苯多一个或若干个CH2原子团。2、通式：CnH2n-6(n6)因此，苯的同系物只有苯环上的取代基是烷基时，才属于苯的同系物。3、同分异构体的书写：,用式量是43的烃基取代甲苯苯环上的一个氢原子，能得到的有机物种数为（ ） A、3种 B、4种 C、5种 D、6种,二、苯的同系物的化学性质,1、取代反应：,卤代反应,硝化反应,淡黄色针状晶体，不溶于水。不稳定，易爆炸,CH3对苯环的影响使取代反应更易进行,产物以邻、对位取代为主,Fe,Fe,浓硫酸,2、加成反应,3、氧化反应,Ni,可燃性,可使酸性高锰酸钾褪色,KMnO4（H+）,思考：如何鉴别苯及其苯的同系物？,小结： 在苯的同系物中，由于烃基与苯环的相互影响。是苯环上的氢原子更易被取代，而烃基则易被氧化。,苯的同系物的性质：可使酸性高锰酸钾褪色，但不能使溴水褪色,芳香族化合物：分子中含有一个或多个苯环的化合物苯环是芳香族化合物的母体，苯是最简单的芳香烃,