乙烯烯烃二烯烃
合集下载
(二)二烯烃(共24张PPT)
CH2 CH
CH2 200－300℃
+
CH CH2
CH2
高压
双烯体 亲双烯体
■ 一般双烯体上带有供电子基，亲双烯体上带有吸电子基，有利于双 烯合成的进行。
第二十一页，共二十四页。
双烯合成(héchéng)
■
如：
H3C
C
CH2 CH
+
CHO
30度
H3C C CH2 CH2
H3C H3C
CHO 产率 ～100%
C5H12 C5H12
H ＝－254 KJ/mol H ＝－226 KJ/mol
从能量图可以看出(kàn chū)，共轭 E
二烯烃比孤立二烯烃能量
低了254－226＝28KJ/mol 这部分低出来的能量叫共轭 能或离域能。1,3－丁二烯
的共轭能为15kJ/mol。
孤立 254KJ/mol 共轭
2轨道能量稍高于1,它除了 分子平面为一个节面外，在
C2－C3之间也有一个节面。 可认为在2上，在C2－C3之
间无成键区域。
3＊和4＊分别有3个和4个节
面，能量以次提高。
C
C
C
C
C
C
*4 *3 2 1
第九页，共二十四页。
基态(jī tài)时的成键情况
在基态时，4个电子只占据1 、2成键成键轨道。也就是说，基态时，1,3－ 丁二烯的大键是由1 和 2迭加在一起而成的。由于2在C2－C3之间
杂化轨道理论认为：
1,3－丁二烯分子中每个C都是SP2杂化，它们分别形成3个C－C
键和6个C－H 键，并且所有(suǒyǒu)的键键轴和原子都在一个平面
上。
H
H
烯烃知识点总结
第三节乙烯烯烃【知识讲解】一、乙烯的分子结构（与乙烷比较）乙烯乙烷分子式C2H4C2H6电子式结构式结构简式CH2=CH2CH3CH3C原子间键C=C（双键）C－C（单键）键角120°109°28'键长 1.33×10－10m 1.54×10－10m键能615KJ/mol（一个键易断）348KJ/mol 分子内各原子相对位置各原子均在同一平面不在一个平面加成反应不能能取代反应能较难二、乙烯的实验室制法1、试剂：乙醇（酒精）和浓硫酸按体积比1：3混合2、反应原理3、气体发生装置：的装置（与制Cl2相似）4、集气方法：排水集气法5、几个应该注意的问题① 浓硫酸的作用催化和脱水② 碎瓷片的作用防止液体剧烈跳动（防止煮沸）。
③ 反应温度应控制在170℃，若温度过低（140℃）将发生副反应，而生成乙醚；若温度过高，则乙醇易被浓H2SO4氧化。
为了控制温度，应将温度计的水银球插在液面下。
以准确测定反应液体的温度。
④ 反应后液体易变黑，且有刺激性气味气体产生。
这是由于浓硫酸的强氧化性将乙醇氧化生成C和CO2，且硫酸被还原成SO2所致。
其反应方程式可表示为：若要净化乙烯，可将其通过NaOH溶液除去SO2、CO2。
三、乙烯的性质通常情况下，乙烯是无色，稍有气味的气体，密度与空气相近，难溶于水。
乙烯化学性较活泼，易发生如下反应：1、加成反应：有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。
① 与卤素加成：CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2Br（使溴水褪色，可用于检验乙烯或除去乙烯）② 与氢气加成：③ 与卤化氢HX加成：（可用于制氯乙烷）④ 与水加成：（可用于工业上制酒精）2、氧化反应① 燃烧：（火焰明亮有黑烟）② 可与强氧化剂反应：使酸性KMnO4溶液褪色（可用于检验乙烯）3、加聚反应：（可用于制聚乙烯塑料）加聚反应是指不饱和单体通过加成反应互相结合成高分子化合物的反应。
乙烯----烯烃
5．加热乙醇和浓硫酸混合物170℃，把生成气体通入溴 水中，反应后得到一种无色液体。提纯后，测得该液体 物质的分子量为188，并测得该液体物质含碳12.85％、 氢2.15％、溴85％。求： (1)该液体物质的分子式 (2)写出符合这个分子式可能有的同分异构体 (3)从上述反应确定该液体物质的结构式和名称。
2．要除去甲烷气体中混有的少量乙烯和水蒸气， 先通过______________、再通过______。 3．试用两种不同的方法鉴别甲烷和乙烯，
(1)________________________________ (2)________________________________
四、写出下列各步反应化学方程式并注明反应条件
..
..
H. . C
..
H
六个原子处于同一平面上 含有极性键、非极性键的 非极性分子
不饱和烃
分子里含有碳碳双键或碳碳三键， 碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃的 氢原子数，这样的烃叫做不饱和烃。
二、乙烯的物理性质
1、无色、稍有气味的气体。
2、在标准状况时的密度为1.25克/升， 比空气略小。
3、难溶于水
单烯烃（含一个C＝C双键不饱和烃） 分类
二烯烃（含二个C＝C双键不饱和烃）
二、通式：
单烯烃 二烯烃
CnH2n CnH2n-2
三、同分异构体
C－C－C＝C
位置异构
1－丁烯
碳干异构
C－C＝C－C
2－丁烯
类别异构
C4H8
C＝C－C
︱
C
2－甲基丙烯
碳干异构
C－C
︱︱
C－C 环丁烷
C C－C－C 甲基环丙烷
聚乙烯的形成.swf
烯烃和二烯烃
CnH2n-2（n≧4）
烯烃的结构、同分异构体和命名
（一）、乙烯的结构
1.平面构型
118° 121°
说明：乙烯分子中的两个碳原子和四个氢原子都在同一
个平面上。它们彼此间的夹角约为120°，双键的键长比 单键的短，键能比单键的两倍小。所以化学性质活泼。
同系物：结构相似:都含有一个碳碳双键的链烃;
组成上相差一个或若干个“CH2”原子团。 如：丙烯，1-丁烯，1-己烯等等
C
3
C H 2
CH3
1
CH2 CH3
③
②
4-甲基-3-乙基-2-戊烯
【例题1】用系统命名法命名下列化合物
CH2 CH H3C H2C CH CH2 CH2 CH3 CH3CH2CH
C
CHCH3
CH3 CH3
3-乙基-1-己烯 3,4-二甲基-2-己烯
CH3 H3C H C CH3 C H C H C CH2 CH3
写出丙烯的分子式、电子式和结构简式
它们的化学性质与乙烯的相似；物理性质一般地 也随着碳原子数目的增加而递变，与烷烃类似。
（二）、烯烃的同分异构现象
1、碳链异构
2、双键位置异构
如：写出C4H8 属于烯烃的同分异构体
H2C CHCH2CH3
H2C C CH3 CH3
H3CHC CHCH3
烯烃同分异构体的推导方法：
加成反应、加聚反应、氧化反应
加成反应 1 ) 1,4-加成反应
H2C
①
H2C Br
②
C H
③
C H
④
CH2 Br
①
C H ②
C H ③
CH2
+ Br2
第3章 烯烃 炔烃 二烯烃
pm 109 H 134 pm C C H 121°
H 117. 5° H
2． 炔烃的结构
炔烃分子中C≡C叁键碳原子是 sp杂化。 sp 杂化轨道中 s 成分比 sp2 杂化和 sp3 杂 化的高，键长 C=C（134pm）比 C—C （154pm）短。以乙炔为例：
H
C
120 pm
108 pm C H
H3C H
C=C
CH2CH3 CH3
顺 -3-甲 基 -2-戊 烯
反 -3-甲 基 -2-戊 烯
CH3 C=C CH3CH2
CH3 CH(CH3)2
CH2Cl C=C CH3
CH3 CH2CH3
顺 -2,3,4-三甲基 -3-己烯
反 -2,3-二甲基 -1-氯 -2-戊烯
CH3 C=C CH3CH2 Br
CH3
a≠b 且 c≠d
2、顺/反(cis/trans)命名法:
(1) a=c或b=d时的顺/反异构标记 相同的原子或原子团在双键的同侧为顺 式，异侧为反式。
a b C C
c d
a=c或b=c 或 a=d或
CH3 H C C
H CH3
H CH3 C C
H CH3
H3C H
C=C
CH3 CH2CH3
180°
C=C（134pm），C—C（154pm）
比较σ键和π键的异同点：
σ键的特点 (1)形成： (3)重叠程度： 键能： 沿键轴 大 大 轴对称 (5)旋转性： (6)存在形式： 可以独立 (2)重叠方式： “头碰头” π键的特点 垂直于键轴 “肩并肩” 小 小 呈块柱状 平面对称小 不能 不能
（二）诱导效应(inductive effect)
第五章 烯烃和二烯烃
多相催化还原反应通常是指在固体催化剂存在下， 氢气还原在溶液中的底物的反应，因此也称为催化氢化 反应。几乎所有的碳碳双键都可以在催化剂作用下，被 催化氢化成饱和键（只是反应难易程度不同） 。常用的 催化剂是：Pt、Pd 、 Ni（兰尼镍）等。
例1： 例2：
COOH CH
CH COOH
H2 / Pd
❖ 反应分两步进行
O2NO Br
烯烃的离子反式亲电加成历程:
( Mechanism of Ionic Electrophilic Anti-Addition of Alkenes )
H C
H
H C
H
Br Br
H sp2
H
CC H + Br H
π络合体
卤代碳正离子
H
H Br
CC
H
H
Br
三元环溴鎓离子
室温，常压
COOH CH2
CH2 COOH
CH3 + H2
CH3
PtO2, AcOH 25oC
CH3 +
CH3
CHC3H3
顺-1,2-二甲基环己烷 反-1,2-二甲基环己烷
81.8%
18.2%
从环状烯烃催化加氢的结果可以看出：催化加氢 其氢原子加在环的同侧，即顺式加氢。
二、 亲电加成反应
由于π键的电子云比较外露，容易受分子 内和分子外的因素影响而极化，所以容易与H＋、 X＋等正离子发 生亲电加成反应。亲电加成反 应主要有以下几种：
(E)-1,2-二氯溴乙烯
(顺)-1,2-二氯溴乙烯
— 用顺反和(Z)(E)表示烯烃的构型是两种不同的命 名方法，不能简单地将顺和(Z)或反和(E)等同起
来。
例1： 例2：
COOH CH
CH COOH
H2 / Pd
❖ 反应分两步进行
O2NO Br
烯烃的离子反式亲电加成历程:
( Mechanism of Ionic Electrophilic Anti-Addition of Alkenes )
H C
H
H C
H
Br Br
H sp2
H
CC H + Br H
π络合体
卤代碳正离子
H
H Br
CC
H
H
Br
三元环溴鎓离子
室温，常压
COOH CH2
CH2 COOH
CH3 + H2
CH3
PtO2, AcOH 25oC
CH3 +
CH3
CHC3H3
顺-1,2-二甲基环己烷 反-1,2-二甲基环己烷
81.8%
18.2%
从环状烯烃催化加氢的结果可以看出：催化加氢 其氢原子加在环的同侧，即顺式加氢。
二、 亲电加成反应
由于π键的电子云比较外露，容易受分子 内和分子外的因素影响而极化，所以容易与H＋、 X＋等正离子发 生亲电加成反应。亲电加成反 应主要有以下几种：
(E)-1,2-二氯溴乙烯
(顺)-1,2-二氯溴乙烯
— 用顺反和(Z)(E)表示烯烃的构型是两种不同的命 名方法，不能简单地将顺和(Z)或反和(E)等同起
来。
有机化学第三章烯烃和二烯烃资料
【次序规则】 ①Br ＞ Cl ＞ S ＞ P ＞ O ＞ N ＞ C ＞ H ②（CH3）3C-＞（CH3）2CH-＞CH3CH2-＞CH3-
【原则】 两个次序高的基团在双键同侧——Z 式 两个次序高的基团在双键异侧——E 式
下一页
第三章 烯烃和 二烯烃
例如:
第一节 烯烃的结构、异构 和命名
H
C H3C 2
第二节 烯烃的性质
二、烯烃的化学性质
C=C双键是烯烃的官能团
与官能团直接相连的碳原子叫做α-碳原子 α-碳原子上的氢原子叫做α-氢原子
烯烃的化学反应主要发生在官能团C=C双键以及受
C=C双键影响较大的α-C-H键上。
例如：
H H H α-碳原子
↙
CCCH
↑
官能团
H ← α-氢原子
下一页
第三章 烯烃和 二烯烃
下一页
同学们再见!
同学们好! 欢迎学习《有机化学》课
程
下一页
有 机 化 学 第三章 烯烃和二烯
【复习旧课】
烃
1.烯烃双键的组成
2.π键的特点
随分子中碳原子数目↑而↑ 1．烯基: 烯烃分子中去掉一个氢原子后剩下的基团
【导入新课】 选主链：含双键、最长、取代基最多
熟悉烯烃的分类和异构现象，掌握其命名法； 【产生原因】双键不能自由旋转 (两个双键连在同一个碳原子上)
H CH2CH3
下一页
第三章 烯烃和 二烯烃
• 【本课小结】
第一节 烯烃的结构、异构 和命名
1.烯烃的结构
乙烯的结构：平面型分子，键角120°
C原子杂化方式：SP2杂化
双键的组成：一个σ键和一个π键
构造异构 2.烯烃的同分异构
烯烃二烯烃的化学性质
烯烃和二烯烃的化学性质Ⅰ 烯烃的化学性质烯烃主要化性示意图：一、加成反应1、催化加氢（亦即烯烃还原）R CH=CH R ’ + H 2 RCH 2CH 2R ’NiPt or意义：实验室制备纯烷烃；工业上粗汽油除杂；根据吸收氢气的量测定重键数目2、加卤素CH 2=CH 2 + Br 2 CH 2BrCH 2Br红棕无色应用：鉴别X 2反应活性：F 2>Cl 2>Br 2>I 2，常用Cl 2和Br 2 机理：极性条件下的分步的亲电加成①极性条件下Br 2发生极化Br －Br Br δ+——Br δ–②亲电进攻，形成中间体溴鎓离子Br CH 2CH 2+δ+CH 2CH 2δ+CH 2CH 2+Br –Br BrBr Br溴鎓离子③Br －背面进攻中间体得产物（反式加成，立体化学此处不需掌握，了解即可）Br CH 2CH 2+Br–BrCH 2CH 2Br3、加卤化氢CH 2=CH 2 + H Br3CH 2CH 2Br H历程：分步的亲电加成H + Br CH 2=CH 2 + H +HBr+ + Br -CH 3 —CH 2-+CH 3CH 2BrCH 3 —— CH 2+（碳正离子，有时会重排）HX 反应活性：HI>HBr>HCl＊＊不对称烯烃与卤化氢加成产物符合马氏规律：氢加到含氢多的碳上。
＊＊当有过氧化物存在、且只与HBr 加成时产物为反马氏：氢加到含氢少的碳上。
4、加水（直接水合）CH 3CH=CH 2 + H 2OH +CH 3CHCH 3OH（异丙醇）强酸催化，遵守马氏规律，产物为醇；副反应较多。
5、加浓硫酸（间接水合）CH 3CHCH 3 + H 2SO 4OSO 2OHCH 3CHCH 3OH 硫酸氢异丙酯异丙醇丙烯CH 3CH=CH 2相当于间接水合，遵守马氏规律，产物为醇（注意硫酸的结构表示：S OO OHHO ）。
6、加次卤酸CH 3CH=CH 2 + X 2 + H 2O CH 3CHCH 2XOHδ-HO Xδ+产物卤代醇，遵守马氏规律（次卤酸极性：X —OH ，由于氧的电负性较大，所以X 带部分正电荷，OH 带部分负电荷）7、硼氢化反应甲硼烷以B —H 键与烯(炔)加成 有机硼化合物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7
10、书写丙烯和苯乙烯的加聚反应 nCH2=CHCH3→ [CH2-CH]n CH3
8
11、关于实验室制备乙烯的下列说法正确的是（
D
）
A．反应物是乙醇和过量的3mol/L H2SO4的混和液；
B．温度计插入反应溶液液面下，以便控制温度在140℃；
C．反应完毕先灭火再从水中取出导管；
D．反应容器（烧瓶）中应加入少量瓷片。
1,4-加成
+
CH3
CH
CH
CH2 Cl
催化剂
CH
CH
CH2 H
练习3： 下列物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是（ C ） A .SO2 B.CH2=CH2 C.CH3CH2CH3 D.乙苯
练习4. 不能够用于鉴别甲烷和乙烯的是（ D ） A.将混合气体分别点燃，观察火焰颜色 B.将混合气体通入酸性高锰酸钾酸性溶液中，观察高锰酸钾溶液是否褪色
(2).碳链异构：碳链骨架不同而形成的碳链异构。
CH2=CHCH2CH3 与 CH3 C=CH2
CH3
丁烯的同分异构体
CH3 CH2
1－丁烯
CH
CH2
CH3
CH
2－丁烯
CH
CH3
CH3
C CH3
ห้องสมุดไป่ตู้
CH2
异丁烯
H3C C H C H CH3
H3C C H C
H CH3
顺－2－丁烯
反－2－丁烯
以C5H10为例，练习烯烃的同分异构体的写法和命 名。 （1）CH3CH2CH2CH=CH2 （2）CH3CH2CH=CHCH3 （3） CH3CH2C=CH2 CH3 （4）CH3CH=C-CH3 CH3 （5） CH2=CH-CH-CH3 1-戊烯 2-戊烯 2-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯 3-甲基-1-丁烯
1.烯烃物理性质的递变规律： (1) 烯烃的物理性质随分子中碳原子数的递增，呈规律性变化
(2).沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大（但始终小于1） (3).常温下由气态过渡到液态，再到固态 2.烯烃的结构
通式：CnH2n(n>=2) 最简式：CH2 官能团：碳碳双键
3.烯烃的定义： 链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃
3、下列描述CH3CH=CHCH=CH2分子结构的叙述中，正确的 是（ ） A、 5个碳原子有可能都在同一条直线上 B、 5个碳原子有可能都在同一平面上 C、 5个碳原子不可能都在同一平面上 D、不能判断是否可能都在同一平面上或同一条直线上
B
4
4. 乙烯发生的下列反应中不属于加成反应
的是(
D
)
A.与H2反应生成乙烷
不饱和烃： 分子里含有碳碳双键或碳碳三键，碳原子所结合 的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数，这样的 烃叫做不饱和烃。 CH2=CH2 乙烯 CH3CH=CH2 1,3-丁二烯 丙烯
CH2=CH-CH=CH2
CH
CH
乙炔
CH3CH
CH
丙炔
3. 聚合反应 nCH2=CH2
催化剂
—
[ CH2- CH2 — ]n
聚乙烯
加聚反应: 加成聚合的简称 n的值可能不同，因此聚合物是混合物。 聚乙烯无固定熔沸点。
n的值一般都很大，因此聚合物属于高分子化合物（简称高 分子或高聚物）
聚乙烯、聚氯乙烯等白色塑料废弃物， 微生物不能降解，是白色污染物。
四、乙烯的实验室制法 1、药品： 浓硫酸和酒精 2、原理： 浓硫酸 CH2=CH2↑ +H2O 或 CH3CH2OH 170˚C
9
七、烯烃 1、结构特点和通式：
链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃，叫烯烃。
单烯烃的通式： CnH2n(n≥2) 二烯烃的通式： CnH2n-2(n≥3) 2、烯烃的通性： ①燃烧时火焰较烷烃明亮 ②分子里含有不饱和的双键，容易发生氧化、加 成和聚合反应。
烯烃
一.部分烯烃的沸点和相对密度
名称 乙烯 丙烯 1-丁烯 1-戊烯 1-己烯 1-庚烯 结构简式 CH2=CH2 CH2=CHCH3 CH2=CHCH2CH3 CH2=CH(CH2)2CH3 CH2=CH(CH2)3CH3 CH2=CH(CH2)4CH3 沸点/0c -103.7 -47.4 -6.3 30 63.3 93.6 相对密度 0.566 0.5193 0.5951 0.6405 0.6731 0.6970
4加聚反应
单体
聚丙烯
练习1：由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是（ D ）
A.分子中三个碳原子在同一直线上 B .分子中所有原子都在同一平面上
C .与HCl加成只生成一种产物
D.能发生加聚反应
3、烯烃的命名： 与烷烃命名类似，但不完全相同。
①确定包括双键在内的碳原子数目最多的碳链为主链。 ②主链里碳原子的编号依次从离双键最近的一端开始。 ③双键的位置可以用阿拉伯数字标在某烯字样的前面。
CH3
5、二烯烃 （1）定义 （2）通式：CnH2n－2 (n≥3) （3）典型物质：1,3—丁二烯： （4）二烯烃性质 a.氧化反应 b.加成反应 c.加聚反应
Br2
CH2 Br
CH Br
CH
CH2
+ CH2
Br
CH
CH
CH2 Br
1,2-加成
CH2 CH CH CH2 HCl CH3 CH Cl H2 CH3 CH2 CH CH2 + CH3 CH CH2
练习6：下列有机分子中形成顺反异构体的是（ B ）
A .CH3-CH2Cl C.CH3CH=C(CH3)2 B.CH3CH=CHBr D.CH3C CCH3
练习7.与丙烯具有相同的碳、氢百分含量，但既不是同系物又不是同分异构体 的是( B ) A.环丙烷 B.环丁烷 C.乙烯 D.丙烷
练习8.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g，平均相对分子质量为25。 使混合气通过足量溴水，溴水增重8.4g，则混合气中的烃可能是( A ) A.甲烷和乙烯 B.甲烷和丙烯 C.乙烷和乙烯 D.乙烷和丙烯
如：
CH3CH=CHCH-CH3
CH3
4-甲基-2-戊烯
6.烯烃的命名
CH3CH2CH=CH2 CH3CH=CH2CH2CH2CH3 CH3CH=C (CH3)CH2CH2CH3
7、烯烃的同分异构现象
（请写出满足C4H8的同分异构体）
(1).位置异构：由于双键在碳链上的位置不同而产生的异构。
CH2=CHCH2CH3 与 CH3 CH=CHCH3 1-丁烯 2-丁烯
C.将混合气体通入溴水溶液中，观察溴水是否褪色
D.将混合气体与足量的氢气反应 练习5 能够用于除去甲烷中少量乙烯的是（ C ） A. 向混合气体中通入氢气，并加热使其反应 B. 将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液中 C. 将混合气体通入溴的四氯化碳溶液中 D. 将混合气体点燃
(3).类别异构：相同碳原子数的烯烃与环烷烃互为同分异构体。
CH3-CH=CH2 与 丙烯 环丙烷
(4). 顺反异构体：如果双键碳原子连接了两个不同的原子或原子团，双键 碳上的4个原子或原子团在空间就有两种不同的排列方式，产生了两种不 同的结构。
H3C H H3C CH3
C=C
H CH3
与
H
C=C
H
反-2-丁烯
顺-2-丁烯
顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧。 反式结构：两个相同的原子或原子团分别在双键的两侧
B.与水反应生成乙醇
C.与溴水反应并使之褪色
D.与氧气反应生成CO2和H2O
5
8、 某烯烃和氢气加成后的产物如图：
⑤
CH3 CH —CH 3—C 2—CH 3 ① ② ③ ④
CH 3 ⑥
该烯烃的双键在哪两个碳原子之间 只能是③④之间
6
9.现有两种烯烃： CH2=CH2和CH2=CR2 （R—为烃基），它们的混合物进行聚合反应，产物 中可含有 （ D ） ① CH2—CH2 ② CH2—CH2—CR2—CH2 ③ CH2—CH2—CH2—CR2 ④ CH2—CH2CHR—CHR ⑤ CH2—CR2 A.①⑤B.②④ C.①③⑤ D.①②③⑤