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第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃教学目标【知识与技能】1、了解烷烃、烯烃、炔烃的物理性质的规律性变化。2、了解烷烃、烯烃、炔烃的结构特点。3、掌握烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质；乙炔的实验室制法【教学重点】烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质；乙炔的实验室制法一、烷烃1、结构特点和通式：仅含C—C键和C—H键的饱和链烃，又叫烷烃。（若C—C连成环状，称为环烷烃。）烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)师：接下来大家通过下表中给出的数据，仔细观察、思考、总结，看自己能得到什么信息？(教师引导学生根据上表总结出烷烃的物理性质的递变规律，并给予适当的评价)2、物理性质(1)物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈规律性变化，沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；(2)碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。(3)常温下的存在状态，也由气态(n≤4)逐渐过渡到液态(5≤n≤16)、固态(17≤n)。(4)烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。师：我们知道同系物的结构相似，相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质。3、化学性质（与甲烷相似）（1）取代反应如：CH3CH3+Cl2→CH3CH2Cl+HCl（2）氧化反应CnH2n+2+—O2→nCO2+(n+1)H2O烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色师：接下来大家回忆一下乙烯的结构和性质，便于进一步学习烯烃。二、烯烃1、概念：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。通式：CnH2n(n≥2)2、物理性质（变化规律与烷烃相似）师：烯烃结构上的相似性决定了它们具有与乙烯相似的化学性质。3、化学性质（与乙烯相似）（1）烯烃的加成反应：（要求学生练习）(2)氧化反应（燃烧）：CnH2n+2n3O2nCO2+nH2O（使酸性KMnO4溶液褪色）：R—CH=CH2R—COOH+CO2(3)加聚反应二烯烃的化学性质［讲］二烯烃跟烯烃性质相似，由于含有双键，也能发生加成反应、氧化反应和加聚反应。这里我们主要介绍1，3-丁二烯与溴发生的两种加成反应。［讲］当两个双键一起断裂，同时又生成一个新的双键，溴原子连接在1、4两个碳原子上，即1、4加成反应二烯烃的加成反应：（1，4一加成反应是主要的）以上两种加成是二烯烃与溴等物质的量加成，若要完全发生加成反应，1mol的二烯烃需要2mol的溴，CH2=CHCH=CH2+2Br2CH2BrCHBrCHBrCH2Br二烯烃可发生加聚反应如(2)加聚反应乙烯的实验室制法1.药品:乙醇浓硫酸2.装置：圆底烧瓶、温度计、铁架台、水槽、集气瓶、双孔橡皮塞、酒精灯、导管3．步骤：（1）检验气密性。在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸（体积比1:3）的混合液约20mL(配置此混合液应在冷却和搅拌下将15mL浓硫酸满满倒入5mL酒精中)，并放入几片碎瓷片。（温度计的水银球要伸入液面以下）（2）加热，使温度迅速升到170℃，酒精便脱水变成乙烯。(3)用排水集气法收集乙烯。（4）再将气体分别通入溴水及酸性高锰酸钾溶液，观察现象。（5）先撤导管，后熄灯。4.反应原理：（分子内的脱水反应）5.收集气体方法：排水集气法（密度与空气相近）6．现象：溶液变黑；气体使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色。7.注意点：（1）乙醇和浓硫酸体积比为什么是1:3？答：因为浓H2SO4在该反应中除了起催化作用外，还起脱水作用，保持其过量的原因主要是为了使浓H2SO4保持较高的浓度，促使反应向正反应方向进行。（2）浓硫酸在反应中的作用？答：①催化剂②脱水剂（③吸水剂）（3）为什么要迅速升温到170℃？答：如果低于170℃会有很多的副反应发生。如：分子之间的脱水反应（4）为什么要加入碎瓷片？答：因为反应液的温度较高，被加热的又是两种液体，所以加热时容易产生暴沸而造成危险，在反应混合液中加一些碎瓷片是为了防止暴沸，避免意外（5）为什么制取乙烯时反应液会变黑，还会有刺激性气味产生？答：因为在该反应中还伴随有乙醇与浓硫酸发生的氧化还原反应：C2H5OH＋2H2SO4(浓)2C＋2SO2↑＋2H2O；C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，由于有C、SO2的生成，故反应液变黑，还有刺激性气味产生。（6）怎样证明生成气体乙烯中混有二氧化硫气体？怎样除去二氧化硫气体？答：①证明用品红溶液②除去用NaOH溶液+品红溶液（二氧化硫使溴水及酸性高锰酸钾溶液方程式）实验室制取乙烯的几个为什么河北(7)为什么温度计必须插入液面下？实验室制取乙烯的反应原理：CH3－CH2－OHCH2＝CH2↑＋H2O，温度要迅速上升到170℃，防止140℃时生成副产物乙醚，因为：CH3－CH2－OH＋HO－CH2－CH3CH3－CH2－O－CH2－CH3＋H2O。该反应属于“液体＋液体生成气体型”反应，两种液体混合后，装于圆底烧瓶中，加热要用到酒精灯，只有当温度计插入液面下，但不能接触瓶底，才能准确测出反应时反应液的温度，避免副反应的发生，确保产物的纯度。（8）为什么收集乙烯用的是排水集气法？因为乙烯的密度和空气的密度相接近，而且乙烯又难溶于水，故采用该方法。烯烃的顺反异构1、顺反异构2、形成条件：(1)具有碳碳双键(2)组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团.［小结］烷烃和烯烃的结构和性质三、炔烃1、概念：分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃。2、乙炔的结构分子构型：直线型，键角：180°3、乙炔的实验室制取(1)反应原理：CaC2＋2H2O→CH≡CH↑＋Ca（OH）2(2)装置：固-液不加热制气装置。(3)收集方法：排水法。[思考]用电石与水反应制得的乙炔气体常常有一股难闻的气味，这是因为其中混有H2S，PH3等杂质的缘故。试通过实验证明纯净的乙炔是没有臭味的？（提示：PH3可以被硫酸铜溶液吸收）。[讲]使电石与水反应所得气体通过盛有硫酸铜溶液、重铬酸钾溶液的洗气瓶后，再闻其气味。H2S和PH3都被硫酸铜溶液、重铬酸钾溶液吸收，不会干扰闻乙炔的气味。注意事项：①为有效地控制产生气体的速度，可用饱和食盐水代替水。②点燃乙炔前必须检验其纯度。[思考]为什么用饱和食盐水代替水可以有效控制此反应的速率？［讲］饱和食盐水滴到电石的表面上后，水迅速跟电石作用，使原来溶于其中的食盐析出，附着在电石表面，能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触，从而降低反应的速率。[思考]试根据乙炔的分子结构特征推测乙炔可能具有的化学性质。4、乙炔的性质物理性质：乙炔是无色、无味的气体，微溶于水。化学性质：（1）氧化反应①可燃性（明亮带黑烟）2C2H2+5O24CO2+2H2O[演示]点燃乙炔（验纯后再点燃）［投影］现象；燃烧，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。推知：乙炔含碳量比乙烯高。②易被KMnO4酸性溶液氧化（叁键断裂）[演示]将乙炔通入KMnO4酸性溶液［投影］现象：溶液的紫色褪去，但比乙烯慢。［讲］乙炔易被KMnO4酸性溶液所氧化，具有不饱和烃的性质。碳碳三键比碳碳双键稳定。（2）加成反应[演示]将乙炔通入溴的四氯化碳溶液［投影］现象：颜色逐渐褪去，但比乙烯慢。证明：乙炔属于不饱和烃，能发生加成反应。[板书]乙炔与溴发生加成反应分步进行［随堂练习］以乙炔为原料制备聚氯乙烯P33[学与问]1、哪些脂肪烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化，它们有什么结构特点?烯烃、炔烃，含有不饱和键[学与问]2、在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团，将可以出现顺反异构。请问在炔烃分子中是否也存在顺反异构现象?不存在，因为三键两端只连有一个原子或原子团。四、脂肪烃的来源及其应用[讲]脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。石油中含有1—50个碳原子的烷烃及环烷烃。石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同而加以分离的技术。分为常压分馏和减压分馏，常压分馏得到石油气、汽油、煤油、柴油和重油；重油再进行减压分馏得到润滑油、凡士林、石蜡等。减压分馏是利用低压时液体的沸点降低的原理，使重油中各成分的沸点降低而进行分馏，避免了高温下有机物的炭化。石油催化裂化是将重油成分（如石蜡）在催化剂存在下，在460～520℃及100kPa～200kPa的压强下，长链烷烃断裂成短链的烷烃和烯烃，从而大大提高汽油的产量。如C16H34→C8H18+C8H16。石油裂解是深度的裂化，使短链的烷烃进一步分解生成乙烯、丙烯、丁烯等重要石油化工原料。石油的催化重整的目的有两个：提高汽油的辛烷值和制取芳香烃。