化学类新教案07课件.ppt

第七章　脂肪烃 一些直链烷烃的物理常数 ?一、烷烃的性质及应用 　　（一）烷烃的物理性质 　　1.物理状态 　　在常温常压（0.1MPa）下，直链烷烃C4以下呈气态，C5～C17呈液态，C18以上呈固态。 　　2.沸点 　　直链烷烃的沸点随着烷烃相对分子量的增加，分子间的作用力也增加，其沸点也相应增高，如上图所示。　　3.熔点 　　直链烷烃的熔点随着相对分子质量的增加而有规律的升高，但是含有偶数碳原子的直链烷烃比含有奇数碳原子的直链烷烃的熔点升高较多，形成一条锯齿形曲线。 　　4.相对密度　　烃类的相对密度都小于1，比水轻。直链烷烃的相对密度随着相对分子质量的增大而逐渐增大，最后趋近于0.8。　　5.溶解度 　　烃类都不溶于水，而易溶于有机溶剂，如四氯化碳、苯、丙酮等。 　　（二）烷烃的化学性质及应用　　烷烃分子中的原子都以比较牢固的σ键相连，所以化学性质稳定，尤其是直链烷烃更稳定。常温下不与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂及活泼金属反应，所以通常除用作燃料外，常用作溶剂、润滑油来使用。　　烷烃的稳定是相对的，在较特殊的条件下，σ键也能断裂，显示一定的反应性能，而这些化学性质在基本有机原料工业及石油化工中都非常重要。 ?二、烯烃的性质及应用 　　 （一）烯烃的物理性质　　1.物理状态 　　在常温常压（0.1MPa）下，直链烷烃C4以下呈气态，C5～C17呈液态，C18以上呈固态。　　烯烃的物理性质与烷烃相似。在常温常压下，C2～C4的烯烃是气体，C5～C18的烯烃是液体，C19以上的烯烃是固体。沸点和相对密度随相对分子质量的增加而递升。α-烯烃 (即双键在链端的烯烃)的沸点比其它异构体的沸点低。直链烯烃的沸点要高于带支链的异构体，但差别不大。熔点的变化规律性较差。顺式异构体的沸点一般比反式的要高，而熔点较低。烯烃的相对密度都小于1，难溶于水，而易溶于有机溶剂(戊烷,四氯化碳,乙醚等)。见下表。 烯烃的物理常数 　　（二）烯烃的化学性质及应用 　　烯烃分子中的碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成。碳原子的三个sp2杂化轨道对称轴处于同一平面内，互呈120°，未杂化的p轨道的对称轴垂直于杂化轨道对称轴所在的平面,并从侧面相互重叠而形成π键。π键没有轴对称,使两个双键碳原子不能相对旋转，见图。 　　σ键电子云集中在两核之间,不易与外界试剂接近。构成π键的电子云暴露在烯烃分子所在的平面的上方和下方,易受亲电性试剂攻击而发生反应，因此, π键有较大的反应活性。此外，与双键直接相连的α-碳上的氢原子，受π键的影响，也显示出一定的活性。 ?三、炔烃的性质及应用 　　（一）炔烃的物理性质　　炔烃的物理性质与烷烃、烯烃基本相似。 常见炔烃的物理常数 　　（二）炔烃的化学性质及应用 　　炔烃和烯烃都是不饱和烃，分子中都含有π键，故两者有相似的化学性质，如都能发生加成、氧化、聚合等反应。 加成反应 加羧酸 催化加氢 加卤素 加卤化氢 加水 加氢氰酸 加醇 后页 继续点击 　　（1）催化加氢 由于炔烃分子中含有两个π键，故炔烃能与两分子氢进行催化加成。反应发生在π键上，断裂一个π键，加上一分子氢生成烯烃，继续反应，第二个π键断开，再加一分子氢，生成烷烃： 　　使用镍、铂、钯等金属催化剂加氢时，反应很难停留在烯烃的阶段，一般是直接生成烷烃。 　　炔烃在催化剂表面的吸附作用比烯烃快，因此炔烃比烯烃更容易进行催化加氢。 继续点击 加成反应 　　（2）加卤素 炔烃与卤素加成时，先加一分子卤素，生成邻二卤代物，在过量卤素存在下，可继续进行加成，生成四卤代物。 　　乙炔与氯的加成反应比乙烯难，为使反应顺利进行，通常采用既加入催化剂又加入溶剂，在液相中进行的办法。 　　炔烃与卤素加成时，三键的反应活性比双键差，因此当分子中同时含有叁键和双键时，在卤素不过量的情况下，只有双键加成而三键保留。例如： 继续点击 加成反应 　　（3）加卤化氢 乙炔与一分子氯化氢作用生成氯乙烯，这是工业生产氯乙烯的方法之一： 　　氯乙烯若继续与氯化氢作用，则生成1，1-二氯乙烷，反应是按照马氏规则进行的。 不对称炔烃与卤化氢加成时，同样遵守马氏规则，只有在过氧化物存在或光照下与溴化氢的加成 ，按照反马氏规则进行加成。例如： 继续点击 加成反应 　　（4）加水 炔烃在催化剂（如硫酸汞的硫酸溶液）作用下，也能与水进行加成反应，生成羰基化合物。 　　乙炔的同系物也能与水加成，而且是按照马氏规则进行的，所生成的产物不是醛而是酮。 继续点击 加成反应 　　（5）加氢氰酸 乙炔与氢氰酸能进行加成反应，生成丙烯腈。反应通常在氯化亚铜催化下，于80～90℃下进行。 　　（6）加醇 在碱（如氢氧化钠或醇钠R-ONa）催化下，炔烃可以与醇进行加成反应，生成乙烯基醚。例如： 继续点