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2019-2020年高中化學 3.1《脂肪烴》學案 蘇教版選修5 要點：一 飽和烴與不飽和烴的概念 二 脂肪烴的分類及特性 1 物理性質(zhì) （1）烷烴的熔沸點 （2）烷烴的水溶性 2 化學性質(zhì) （1）知識回顧 （2）特征反應(yīng)：a烷烴的取代反應(yīng) b烯烴、炔烴的加成反應(yīng)（不對稱加成、二烯烴的加成） c加聚反應(yīng)：乙烯型加聚反應(yīng) 1,3－丁二烯型加聚反應(yīng) 三 脂肪烴的來源 1工業(yè)制法 2實驗室制法 （第一課時） 【問】你知道什么是烴？ 烴是一類只含有C、H元素的有機物。 一 烴的分類 1 結(jié)構(gòu)中有無苯環(huán) 不含雙鍵、叁鍵等不飽和鍵——飽和烴——烷烴 不含苯環(huán)————脂肪烴 含雙鍵、叁鍵等不飽和鍵——不飽和烴——烯烴、炔烴 烴 含有苯環(huán)————芳香烴 二 脂肪烴的性質(zhì) 1 物理性質(zhì) 【交流與討論】 （1）烷烴的熔、沸點（見課本P40） 【問】烷烴的沸點與其分子中所含有的碳原子數(shù)之間有什么關(guān)系？ （a）隨著分子里含碳原子數(shù)的增加，熔點、沸點逐漸升高，相對密度逐漸增大； （b）分子里碳原子數(shù)等于或小于4的烷烴。在常溫常壓下都是氣體，其他烷烴在常溫常壓下都是液體或固體； （c）烷烴的相對密度小于水的密度。 注意：表中所列烷烴均為無支鏈的烷烴，常溫常壓下是氣體的烷烴除了上述碳原子數(shù)小于或等于4的幾種分子之外，還有一種碳原子數(shù)為5的分子，但分子中含有支鏈的戊烷， 【問】烷烴分子的熔沸點為什么會隨著碳原子數(shù)的增大即相對分子質(zhì)量的提高而升高呢？ 由于隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子之間的范德華力逐漸增大，從而導致烷烴分子的熔沸點逐漸升高。 補充：烷烴的熔點在開始時隨著碳原子數(shù)的增加而呈折線上升，這是由于其熔點不僅與分子間作用力有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)的對稱性有關(guān)。 （2）水溶性——烷烴分子均為非極性分子，故一般不溶于水，而易溶于有機溶劑，液態(tài)烷烴本身就是良好的有機溶劑。 二 化學性質(zhì) 1 【知識回顧】完成下表 烴 性質(zhì)及結(jié)構(gòu) 乙烷 乙烯 乙炔 分子式 結(jié)構(gòu)簡式 所屬烴的類型 所屬烴的分子通式 碳碳鍵成鍵特點 分子空間構(gòu)型 反應(yīng)特點 取代反應(yīng) 2 特成反應(yīng) 【學生回答】——完成下列填空 （1）甲烷與純鹵素單質(zhì)（Cl2）發(fā)生取代反應(yīng) 這類反應(yīng)中，有機物分子中的某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應(yīng)稱為取代反應(yīng) （2）不飽和鍵的加成反應(yīng)——構(gòu)成有機物不飽和鍵的兩個原子與其它原子或原子團直接結(jié)合生成新物質(zhì)的反應(yīng) A 單烯烴中的加成反應(yīng) 乙烯與HCl的反應(yīng) 乙烯與H2O的反應(yīng) 乙烯與氯氣的反應(yīng) 乙烯與H2的反應(yīng) 乙炔 （“能”或“不能”）使溴水褪色。 乙炔與少量溴水反應(yīng) 乙炔與過量溴水反應(yīng) 乙炔與足量H2反應(yīng) 乙炔制備氯乙烯 （第二課時） 含有碳碳不飽和鍵（碳碳雙鍵或叁鍵）的有機物能使溴的四氯化碳溶液腿色，所以溴的四氯化碳溶液常用來檢驗碳碳不飽和鍵。 【拓展視野】烯烴的不對稱加成——課本P42 【問】那么CH≡CH和足量的HCl反應(yīng)，它的產(chǎn)物是什么呢？ CH≡CH ＋ HCl → CH2＝CHCl CH3－CH＝CH2與HCl發(fā)生加成反應(yīng)的主要產(chǎn)物是什么呢？ 在不對稱加成中，主要要從電負性的角度去考慮主要產(chǎn)物 例如： ＋ － ＋ － H－Cl CH3－CH＝CH2 （其中甲基是供電子基） 馬氏規(guī)則——當不對稱烯烴與鹵化氫發(fā)生加成反應(yīng)時，通常H加到含H多的不飽和碳原子一側(cè)。 B 二烯烴中的加成反應(yīng) 【問】請根據(jù)名稱寫出以下物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式 1,3—丁二烯 （雙鍵中一根鍵容易斷裂） CH2＝CH－CH＝CH2 ＋ Br2 Br Br Br Br 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1，2—加成 －80℃ 1 2 3 4 Br Br 1，4—加成 60℃ 1 2 3 4 Br Br 二烯烴發(fā)生加成反應(yīng)，低溫時發(fā)生1，2－加成；高溫時發(fā)生1，4－加成。 【學生完成】以此為例，請寫出2－甲基－1，3－丁二烯與Br2 1:1發(fā)生加成反應(yīng)的方程式 （3） 加聚反應(yīng) —CH2—CH2— A 乙烯型加聚反應(yīng) （1）聚乙烯的合成：nCH2= CH2 [ ]n 乙烯 聚乙烯 注意：a 單體——用以形成高分子化合物的小分子物質(zhì) b 鏈節(jié)——高分子化合物中不斷重復的基本結(jié)構(gòu)單元 c 聚合度——鏈節(jié)的數(shù)目n叫做。由于n不同因此高聚物都是混合物。 催化劑 (2)聚苯乙烯的合成 nCH = CH2 [ CH—CH2 ]n 苯乙烯 聚苯乙烯 催化劑 (3)聚氯乙稀的合成 Cl n CH2=CHCl [ CH2—CH ]n 氯乙烯 聚氯乙稀 催化劑 (4)聚丙烯的合成 CH3 n CH2= CHCH3 [ CH2—CH ]n 丙稀 聚丙烯 這一類加聚反應(yīng)都可以理解為以乙烯為母體，其它原子或原子團，去取代乙烯上的H原子。 B 1,3－丁二烯型加聚反應(yīng) －CH2－CH＝CH－CH2－ [ ]n 催化劑 1 2 3 4 nCH2＝CH－CH＝CH2 二烯烴的加聚反應(yīng)可以理解為以1,3－丁二烯為母體，其它原子或原子團，去取代1,3－丁二烯上的H原子。 CH3 例：天然橡膠是異戊二烯（CH2＝C－CH＝CH2通過加聚反應(yīng)形成的一類高分子物質(zhì)。 寫出相關(guān)的化學方程式。 －CH2－CH＝CH－CH2－ [ ]n CH3 催化劑 CH3 nCH2＝C－CH＝CH2 小結(jié)：對于加聚反應(yīng)所形成的高分子物質(zhì)，其主鏈碳原子是原來的不飽和碳原子。 第三課時 三 脂肪烴的來源 1 實驗室制法（補充） （1）甲烷的實驗室制法 原理：實驗室里通常用無水醋酸鈉和堿石灰混和加熱而制得。 CH3COONa＋NaOHNa2CO3＋CH4↑ 反應(yīng)裝置： 此實驗成功與否的關(guān)鍵主要取決于藥品是否無水 （2）乙烯的實驗室制法 原理：CH3CH2OH CH2＝CH2 ＋ H2O （消去反應(yīng)） 裝置： 注意事項：溫度必須達到170℃否則會有其它產(chǎn)物生成 溫度計應(yīng)插入反應(yīng)液中 濃H2SO4 的作用：催化劑，吸水劑 （3）乙炔的實驗室制法 原理：CaC2 ＋ 2H2O CH≡CH ＋ Ca(OH)2 裝置： 注意事項：一般用飽和食鹽水與CaC2反應(yīng)，這樣可以減緩反應(yīng)速率 2 工業(yè)來源 （1）石油的成分——各種烴的混合物 （2）石油煉制方法 A 分餾——根據(jù)石油中各物質(zhì)的沸點不同，用加熱的方法，使各成分分離，是石油煉制過程中最常用的方法 B 裂化——為了提高輕質(zhì)油（如汽油）的產(chǎn)量，用加熱或催化劑使石油中碳鏈較長的有機物分解為碳鏈較短的物質(zhì)，通常分為熱裂化和催化裂化 C 裂解——深度裂化，目的是為了獲得小分子的烯烴 D 催化重整——獲得芳香烴的主要途徑 E 催化加氫