有機化學第三章烯烴和二烯烴

【復習舊課】【導入新課】

1.烷烴結構的特點2.烷烴熔、沸點的規(guī)律3.烷烴的化學反響及用途

通過對烷烴結構的討論，我們了解到烷烴的分子中都是單鍵，因此屬于飽和脂肪烴。如果分子中含有雙鍵，就屬于不飽和脂肪烴。不飽和脂肪烴包括烯烴、二烯烴和炔烴。從本章開始我們將學習烯烴和二烯烴。有機化學第三章烯烴和二烯烴于海俠制作有機化學有機化學第三章烯烴和二烯烴下一頁本章要點與學習要求:【要點】

【學習要求】

1.烯烴的結構、異構和命名2.烯烴的性質3.共軛二烯烴的特殊性質學習本章內容，應該在了解烯烴結構和π鍵特點的根底上做到：1.熟悉烯烴的分類和異構現象，掌握其命名法；2.了解烯烴的物理性質及其變化規(guī)律；3.了解烯烴和重要二烯烴的化學反響類型，掌握這些化學反響在生產實際中的應用；4.掌握烯烴的鑒別方法。有機化學第三章烯烴和二烯烴下一頁第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名烯烴：含有碳碳雙鍵〔〕、開鏈的不飽和烴。官能團：通式：CnH2n〔n≧2〕第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名下一頁第三章烯烴和二烯烴一、烯烴的結構(以乙烯為例)1．分子式：C2H

4雙鍵的組成：σ鍵、π鍵2．結構C：SP2雜化，平面型，鍵角120°乙烯分子中的σ鍵和π鍵下一頁3.π鍵的特點：重疊方式：肩并肩重疊程度：小鍵能：小，容易斷裂電子云形狀：上、下兩塊旋轉性：無第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴下一頁二、烯烴的同分異構1．構造異構

第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴烯烴構造異構體的推導方法：首先寫出碳鏈異構〔按烷烴碳鏈異構的推導方式進行〕再在碳鏈中可能的位置上依次移動雙鍵的位置碳鏈異構〔同烷烴〕位置異構〔雙鍵的位置不同〕下一頁例如

戊烯的構造異構體：第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴H2CCHH2CH2CCH3H3CCHCHH2CCH3H2CCHHCCH3CH3H3CCHCCH3CH3H2CH2C3CCHCH3下一頁2．順反異構由于原子或基團在空間的排列方式不同所引起的異構現象叫做順反異構。

第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴順式反式這兩種異構體叫做順反異構體。例如:【產生原因】雙鍵不能自由旋轉【產生條件】兩個雙鍵碳原子上都連有不同的原子或基團下一頁第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴乙烯基丙烯基三、烯烴的命名1．烯基:

烯烴分子中去掉一個氫原子后剩下的基團例如:CH2CHCH3CHCHCH2CHCH2CH3CCH2︳烯丙基異丙烯基下一頁2．構造異構體的命名第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴選主鏈：含雙鍵、最長、取代基最多編號：靠近雙鍵一端寫名稱：基位-基數-基名-雙鍵位-母體名〔某烯〕例如:4-甲基-3-乙基-2-戊烯

下一頁

第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴【注意】＞C10的烯烴命名時，在“烯〞字前加“碳〞字。3-十三碳烯例如:

CH3CH2CH=CH(CH2)8CH3下一頁第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴3．順反異構體的命名〔1〕順反命名法：“順〞或“反〞+系統(tǒng)名稱【原那么】相同基團在雙鍵同側——順式相同基團在雙鍵異側——反式【例如】順-2-丁烯反-2-丁烯【要求】兩個雙鍵C上有相同基團下一頁【次序規(guī)那么】①Br＞Cl＞S＞P＞O＞N＞C＞H②〔CH3〕3C-＞〔CH3〕2CH-＞CH3CH2-＞CH3-【原那么】兩個次序高的基團在雙鍵同側——Z式兩個次序高的基團在雙鍵異側——E式第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴〔2〕Z、E命名法：“Z〞或“E〞+系統(tǒng)名稱下一頁例如:第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴〔Z〕-3-乙基-2-己烯〔E〕-3-乙基-2-己烯下一頁【練習】1.用系統(tǒng)命名法給以下烯烴命名〔1〕〔2〕第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴H3CCCH3CHCH3H3CCCH3CH3CHCH2下一頁【練習】1.用系統(tǒng)命名法給以下烯烴命名〔4〕〔3〕第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴H2CHCH2CH3CH3CCCH3下一頁【練習】2.用順反或Z/E命名法給以下烯烴命名〔1〕〔2〕第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴下一頁【練習】2.用順反或Z/E命名法給以下烯烴命名〔3〕〔4〕第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴下一頁

【本課小結】1.烯烴的結構乙烯的結構：平面型分子，鍵角120°雙鍵的組成：一個σ鍵和一個π鍵C原子雜化方式：SP2雜化2.烯烴的同分異構構造異構順反異構產生原因產生條件第一節(jié)烯烴的結構、異構和命名第三章烯烴和二烯烴3.烯烴的命名系統(tǒng)命名法順反命名法Z、E命名法【作業(yè)】

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1.烯烴雙鍵的組成2.π鍵的特點

通過對烯烴結構的討論，我們了解到烯烴分子中存在著特殊的π鍵，這就決定了烯烴具有不同于烷烴的特殊的性質。本節(jié)課我們就來學習烯烴的性質。下一頁第三章烯烴和二烯烴有機化學第三章烯烴和二烯烴下一頁第二節(jié)烯

烴

的

性

質一、烯烴的物理性質1.物態(tài)C2～C4的烯烴為氣體C5～C18的烯烴為液體C19以上的烯烴為固體常溫下：2.沸點隨分子中碳原子數目↑而↑

順反異構體沸點:

順式略高于反式原因:順式異構體分子的極性較大些，分子間作用力較強些下一頁順反異構體熔點:反式高于順式原因:反式異構體的對稱性較大，在晶格中的排列較為緊密第二節(jié)烯烴的性質第三章烯烴和二烯烴一、烯烴的物理性質3.熔點隨分子中碳原子數目↑而↑4.溶解性難溶于水，易溶于有機溶劑5.相對密度相對密度都小于1，比水輕6.顏色、氣味純的烯烴都是無色的乙烯略帶甜味，液態(tài)烯烴具有汽油的氣味下一頁第二節(jié)烯烴的性質二、烯烴的化學性質第三章烯烴和二烯烴C=C雙鍵是烯烴的官能團與官能團直接相連的碳原子叫做α-碳原子α-碳原子上的氫原子叫做α-氫原子烯烴的化學反響主要發(fā)生在官能團C=C雙鍵以及受C=C雙鍵影響較大的α-C-H鍵上。例如：↙α-碳原子

←α-氫原子

↑官能團

下一頁第二節(jié)烯烴的性質烯烴與某些試劑作用時，雙鍵中的π鍵斷裂，試劑的兩個原子或基團分別加到兩個不飽和碳原子上，生成飽和化合物的反響叫做加成反響。第三章烯烴和二烯烴1.加成反響二、烯烴的化學性質

烯烴試劑

加成產物下一頁第二節(jié)烯烴的性質烯烴加氫放出的熱量叫做氫化熱

↙鉑、鈀或鎳用途：①定量分析

②除去烷烴中混有的少量烯烴第三章烯烴和二烯烴〔1〕催化加氫1.加成反響下一頁第二節(jié)烯烴的性質〔2〕加鹵素

1,2-二氯乙烷第三章烯烴和二烯烴1.加成反響FeCl340℃，溶劑CH2ClCH2CH2CH2+ClClCl下一頁第二節(jié)烯烴的性質紅棕色1，2-二溴乙烷〔無色〕第三章烯烴和二烯烴四氯化碳溶液CH2Br+CH2BrBrBrCH2CH2〔2〕加鹵素【應用】①反響過程中溴水褪色,可用于鑒別烯烴②1，2-二溴乙烷為無色透明、具有特殊香味的不燃性液體，是重要的化工原料和溶劑，也用作林木的殺蟲劑以及谷類和水果的蒸熏劑。下一頁第二節(jié)烯烴的性質氯乙烷

第三章烯烴和二烯烴〔3〕加鹵化氫1.加成反響當兩個雙鍵碳原子上所連接的原子或基團不完全相同時，這種烯烴叫做不對稱烯烴。不對稱烯烴與鹵化氫加成時，可得到兩種不同結構的產物。下一頁第二節(jié)烯烴的性質1-氯丙烷

例如：2-氯丙烷第三章烯烴和二烯烴【馬氏規(guī)那么】不對稱烯烴與鹵化氫等不對稱試劑加成時，試劑中帶正電的局部加到含氫較多的雙鍵碳原子上，帶負電的基團加到含氫較少的雙鍵碳原子上。這個規(guī)律被稱做馬氏規(guī)那么。下一頁第二節(jié)烯烴的性質過氧化物【注意】當有過氧化物存在時，不對稱烯烴與溴化氫的加成是違反馬氏規(guī)那么的。1-溴壬烷

1-壬烯第三章烯烴和二烯烴例如：不對稱烯烴與溴化氫加成的反馬氏規(guī)那么現象可用于由α-烯烴制取1-溴代烷烴。下一頁第二節(jié)烯烴的性質硫酸氫乙酯不對稱烯烴與硫酸的加成反響，符合馬氏規(guī)那么:第三章烯烴和二烯烴〔4〕加硫酸〔先生成硫酸氫酯，水解后生成醇〕【用途】①制備低級醇〔間接水合法制醇〕②除去烷烴中的少量烯烴1.加成反響下一頁第二節(jié)烯烴的性質己烷1-己烯①加冷的濃硫酸②別離油層〔上層〕硫酸層〔下層〕己烷硫酸氫己酯第三章烯烴和二烯烴己烷中含有少量1-己烯，試用化學方法將其別離除去?！揪毩暋肯乱豁摰诙?jié)烯烴的性質

乙醇300℃，7MPa磷酸硅藻土不對稱烯烴與水的加成反響符合馬氏規(guī)那么

異丙醇250℃，4MPa磷酸硅藻土第三章烯烴和二烯烴〔5〕加水1.加成反響【用途】這是工業(yè)上生產乙醇、異丙醇的重要方法。

下一頁第二節(jié)烯烴的性質氯乙醇

氯乙醇是微黃色液體，有毒。常用作醫(yī)藥和農藥〔如驅蛔靈、普魯卡因及異丙磷等〕的原料，也是一種植物發(fā)芽催速劑。第三章烯烴和二烯烴〔6〕加次鹵酸1.加成反響【應用】下一頁第二節(jié)烯烴的性質1.完成以下化學反響第三章烯烴和二烯烴【練習】〔1〕〔2〕〔3〕過氧化物+HBrCH3-CH=CH22.實驗室中制取甲烷時，會產生少量烯烴，試設計一實驗方法將其除去。下一頁第二節(jié)烯烴的性質200～300℃，100MPa聚乙烯乙烯第三章烯烴和二烯烴二、烯烴的化學性質2.聚合反響烯烴在引發(fā)劑或催化劑作用下，斷裂π鍵，以頭尾相連的形式自相加成，生成相對分子質量較大的化合物的反響叫做聚合反響。例如：少量過氧化物下一頁第二節(jié)烯烴的性質【聚合物】聚合后得到的相對分子質量較大的化合物，例如聚乙烯?！緫谩烤垡蚁┏貫槿榘咨胪该魑镔|，熔化后是無色透明液體?；瘜W性能穩(wěn)定。耐酸、堿及無機鹽類的腐蝕，常用作化工生產中的防腐材料；抗水性較強，水蒸氣透過率很低，是良好的防潮材料；電絕緣性能較好，可用于制電線、電纜及電工部件的絕緣材料；透光性好，可制成農用薄膜；無毒、易加工成形，可制做食品、藥品的容器及各類工業(yè)或生活用具。第三章烯烴和二烯烴【單體】能發(fā)生聚合反響的相對分子質量較小的化合物，例如乙烯；下一頁第二節(jié)烯烴的性質緩和氧化：稀、冷高錳酸鉀中性或堿性溶液第三章烯烴和二烯烴二、烯烴的化學性質3．氧化反響烯烴的C=C雙鍵非?；顫?，容易發(fā)生氧化反響。當氧化劑和氧化條件不同時，產物也不相同。〔1〕被高錳酸鉀氧化【用途】鑒別烯烴下一頁第二節(jié)烯烴的性質第三章烯烴和二烯烴強烈氧化：高錳酸鉀的酸性〔或熱〕溶液〔1〕被高錳酸鉀氧化不同構造的烯烴，發(fā)生強烈氧化時，產物也不相同:因此可根據氧化產物推測原烯烴的結構。下一頁第二節(jié)烯烴的性質【例題】第三章烯烴和二烯烴【推斷思路】烯烴的氧化產物是烯烴斷裂C=C雙鍵之后形成的。產物中連接氧原子的碳原子就是原烯烴中的雙鍵碳原子。試推測該烯烴的構造式。某烯烴乙酸丙酮下一頁第二節(jié)烯烴的性質第三章烯烴和二烯烴2-甲基-2-丁烯將這兩局部連接起來，即為原烯烴的構造式。所以該烯烴應具有以下構造：生成，說明原烯烴中含有構造；由上例中可知，生成，說明原烯烴中具有構造；下一頁第二節(jié)烯烴的性質采用不同催化劑，烯烴可被空氣氧化成不同產物。200～300℃環(huán)氧乙烷100～125℃乙醛第三章烯烴和二烯烴〔2〕催化氧化例如：3．氧化反響乙烯催化氧化是工業(yè)上制取環(huán)氧乙烷和乙醛的主要方法。環(huán)氧乙烷和乙醛都是十分重要的化工產品。下一頁第二節(jié)烯烴的性質3-氯丙烯〔主產物〕加成1，2-二氯丙烷〔主產物〕500℃取代＜300℃第三章烯烴和二烯烴二、烯烴的化學性質4．α-氫原子的反響由于受C=C雙鍵的影響，烯烴分子中的α-氫原子比較活潑，容易發(fā)生取代反響和氧化反響。〔1〕取代反響下一頁第二節(jié)烯烴的性質300～400℃Cu2O丙烯醛鉬酸鉍丙烯酸300～400℃第三章烯烴和二烯烴〔2〕氧化反響4．α-氫原子的反響【丙烯醛】無色、具有特殊辛辣味的揮發(fā)性液體，是劇毒的化學品,也是強烈的催淚劑。主要用作制取家禽飼料蛋氨酸。【丙烯酸】無色、具有強烈刺激性氣味的液體，有腐蝕性，與皮膚接觸，會造成灼傷，其蒸氣對呼吸器官有害。主要用于生產合成樹脂、合成纖維、合成橡膠及涂料等。下一頁第二節(jié)烯烴的性質第三章烯烴和二烯烴1.從石油裂解氣和煉廠氣中別離(工業(yè)上)【從石油裂解氣中別離】將石油餾分或濕天然氣與水蒸汽混合后，經高溫裂解，大規(guī)模生產乙烯和丙烯。2.由醇脫水制取(實驗室中制取少量烯烴)【從煉廠氣中別離】通過分餾等方法進行別離和提純煉廠氣(含有乙烯、丙烯和丁烯等低級烯烴)，這是低級烯烴一個重要的工業(yè)來源。催化劑三、烯烴的來源與制法下一頁第二節(jié)烯烴的性質聚合→高分子化合物高錳酸鉀弱氧化→二元醇〔鑒別〕高錳酸鉀強氧化→二氧化碳、酮、羧酸〔推測結構〕催化氧化→環(huán)氧物、醛α-氫原子取代→α-鹵代烯烴α-氫原子氧化→烯醛、烯酸其它反響第三章烯烴和二烯烴【本課小結】【作業(yè)】

烯烴的加成反響催化加氫→烷烴加鹵素→鹵代烴加鹵化氫→鹵代烴加硫酸→硫酸氫酯→醇加水→醇加次鹵酸→鹵代醇同

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歡送學習?有機化學?課程下一頁第二節(jié)烯烴的性質第三章烯烴和二烯烴【復習舊課】思考后答復以下問題:〔1〕異丁烯強烈氧化氫生成什么產物？〔2〕丙烯聚合后的產物名稱是什么?【導入新課】

通過前面的學習，我們知道了分子中含有一個C=C雙鍵的化合物叫烯烴，那么分子中含有兩個C=C雙鍵的化合物就叫做二烯烴。本節(jié)課我們就來學習二烯烴。下一頁第三章烯烴和二烯烴有機化學第三節(jié)二烯烴二烯烴：含有兩個碳碳雙鍵、開鏈的不飽和烴。官能團：通式：CnH2n-2〔n≧3〕下一頁第三節(jié)二烯烴第三章烯烴和二烯烴

一、二烯烴的分類和命名1.二烯烴的分類(兩個雙鍵連在同一個碳原子上)例如：〔1〕累積二烯烴〔2〕共軛二烯烴(兩個雙鍵被一個單鍵隔開)例如：例如：〔3〕隔離二烯烴(兩個雙鍵被兩個或多個單鍵隔開)第三章烯烴和二烯烴下一頁第三節(jié)二烯烴一、二烯烴的分類和命名2．二烯烴的命名〔1〕選主鏈含有兩個雙鍵的最長碳鏈〔2〕編號靠近雙鍵一端〔3〕寫名稱按照取代基位次、相同基數目、取代基名稱、兩個雙鍵的位次、母體名稱〔某二烯〕的順序寫出二烯烴的全稱。第三章烯烴和二烯烴下一頁第三節(jié)二烯烴例如：

1，3-丁二烯2-甲基-1，3-丁二烯〔異戊二烯〕2-乙基-1,4-戊二烯4-甲基-1,3-戊二烯

CH2CHCH2CCH2CH2CH3CH2CHCHCCH3CH3下一頁第三節(jié)二烯烴第三章烯烴和二烯烴在1，3-丁二烯分子中，四個碳原子和六個氫原子都在同一個平面上。四個碳原子之間在形成三個C—Cσ鍵的同時，還形成了一個包括四個碳原子在內的大π鍵，這個大π鍵是一個整體，叫做共軛π鍵。

二、共軛二烯烴的結構和共軛效應共軛二烯烴由于結構比較特殊，具有不同于其他二烯烴的特殊性質。最簡單的共軛二烯烴是1,3-丁二烯，我們就以1,3-丁二烯為例來討論共軛二烯烴的結構。1．1,3-丁二烯的結構下一頁第三節(jié)二烯烴第三章烯烴和二烯烴1,3-丁二烯分子中的共軛π鍵2.共軛體系與共軛效應具有共軛π鍵的體系叫做共軛體系。由π鍵和π鍵形成的共軛體系又叫做π-π共軛體系。在共軛體系中，形成共軛鍵的所有原子是一個整體，它們之間的相互影響稱為共軛效應。下一頁第三節(jié)二烯烴第三章烯烴和二烯烴【共軛效應的特點】〔1〕鍵長趨于平均化〔2〕極性交替現象沿共軛鏈傳遞共軛體系的C=C雙鍵和C-C單鍵的鍵長趨于平均化。例如：1,3-丁二烯分子受到試劑進攻時，發(fā)生極化：δ+δ－δ＋δ－由于分子中的極性交替現象，使共軛二烯烴的加成反響既可發(fā)生在C1-C2〔或C3-C4〕上，也可發(fā)生在C1和C4上?！?〕體系能量低，性質比較穩(wěn)定下一頁第三節(jié)二烯烴第三章烯烴和二烯烴三、共軛二烯烴的性質1．1,2-加成和1,4-加成1,2-加成1,4-加成1,4-二溴-2-丁烯3,4-二溴-1-丁烯43