高中化学竞赛《有机化学-烯烃》教案.pdf

该【高中化学竞赛《有机化学-烯烃》教案 】是由【ATONGMU】上传分享，文档一共【4】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【高中化学竞赛《有机化学-烯烃》教案 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。 : .
第二节 烯烃
一、定义、通式和同分异构体
定义：分子中含有碳碳双键的不饱和烃。
通式：C H
n 2n
同分异构体：
CH C CH
（1）碳链异构体。 CH 2 3
CHCH CH
2 2 3
CH
3

（2）位置异构体。 CH CHCH CH CH CHCH CH
2 2 3 2 2 3

二．结构
乙烯分子中的碳碳双键的键能为 610KJ•mol-1，键长为 134pm，而乙烷分子中碳碳单键的
键能为 345 KJ•mol-1，，键长为 154pm。比较可知，双键键能并不是单键的加合。乙烯分子中
的碳原子，在形成乙烯分子时，采用 SP2 杂化，即以 1 个 2S 轨道与 2 个 2P 轨道进行杂化，
组成 3 个能量完全相等、性质相同的 SP2 杂化轨道。在形成乙烯分子时，每个碳原子各以2
个 SP2 杂化轨道形成 2 个碳氢σ键，再以 1 个 SP2 杂化轨道形成碳碳σ键。5 个σ键都在同
一个平面上，2 个碳原子未参加杂化的 2P 轨道，直于 5 个σ键所在的平面而互相平行。这
两个平行的 P 轨道，侧面重叠，形成一个π键。乙烯分子中的所有原子都得在同一个平面
上，乙烯分子为平面分子。
π键的特点：（1）重叠程度小，容易断裂，性质活泼。
（2）受到限制，不能自由旋转。否则π键断裂。
三．烯烃的命名
（1）：选择含有双键的最长碳链为主链，命名为某烯。
（2）：从靠近双键的一端开始，给主链上的碳原子编号。
（3）以双键原子中编号较小的数字表示双键的位号，写在烯的名称前面，再在前面写
出取代基的名称和所连主链碳原子的位次。
顺反异构体的命名：
定义：由于碳碳双键（或碳环）不能旋转而导致的分子中原子或基团在空间的排列形
式不同而引起的异构现象。
构型：化合物在空间的排列方式。
a a a a
C C C C
b b b b
通式：
a a a d
C C C C
b b b a

当双键碳上其中有一个碳原子上连有两个相同的原子或原子团时，则不存在顺反异构。
用 Z、E 标记法时，首先按照次序规则分别确定双键两端碳原子上所连接的原子或基团
的次序大小。如果双键的 2 个碳原子连接的次序大的原子或基团在双键的同一侧，则为 Z
式构型，如果双键的 2 个碳原子上连接的次序大的原子或原子团在双键的异侧时，则为 E
构型。
次序规则的要点为：
（1）先比较直接与双键相连的原子，原子序数大的排在前面。 : .
（2）如果与双键碳原子直接相连的原子相同时，则比较与该原子相连的原子序数。不
是计算原子序数之和，而是以原子序数大的原子所在的基团在前。
（3）如果与双键碳原子直接相连的原子相同，而该原子又以重键与别的原子相连时，
则按重键级别分别以两个或三个相同原子计算。
四．物理性质
1．在常温常压下，2—4 个碳原子的烯烃为气体，5—15 个碳原子的为液体，高级烯烃
为固体。
2．熔点、沸点和相对密度都随分子量的增加而升高。

五．化学性质
（一）加成反应
定义：碳碳双键中的π键断裂，两个一价原子或原子团分别加到π键两端的碳原子上，
形成两个新的σ键，生成饱和的化合物。
1．催化加氢
在催化剂作用下，烯烃与氢发生加成反应生成相应的烷烃。
Ni
CH =CH + H CH CH
2 2 2 3 3
2．加卤素
CCl4
CH =CH + Br CH BrCH Br
2 2 2 2 2
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溴的颜色很快褪去，常用这个反应来检验烯烃。
3．加卤化氢

CH =CH + HI CH CH I
2 2 3 2
同一烯烃与不同的卤化氢加成时，加碘化氢最容易，加溴化氢次之，加氯化氢最难。
4、加硫酸（加水）
烯烃能与浓硫酸反应，生成硫酸氢烷酯。硫酸氢烷酯易溶于硫酸，用水稀释后水
解生成醇。工业上用这种方法合成醇，称为烯烃间接水合法。

CH CH=CH + H SO CH CH(OSO H)CH CH CH(OH)CH + H SO
3 2 2 4 3 3 3 3 3 2 4
Δ
5、加次卤酸
烯烃与次卤酸加成，生成β-卤代醇。由于次卤酸不稳定，常用烯烃与卤素的水溶液反
应。如：


CH =CH + HOCl CH (OH)CH Cl
2 2 2 2
(二）氧化反应
烯烃很容易发生氧化反应，随氧化剂和反应条件的不同，氧化产物也不同。氧化反应
发生时，首先是碳碳双键中的π键打开；当反应条件强烈时，σ键也可断裂。这些氧化反应
在合成和一定烯烃分子结构中是很有价值的。
1、被高锰酸钾氧化
用碱性冷高锰酸钾稀溶液作氧化剂，反应结果使双键碳原子上各引入一个羟基，生成
邻二醇。
碱性
CH =CH + KMnO + H O CH (OH)CH (OH) + MnO + KOH
2 2 4 2 2 2 2
若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃，则反应迅速发生，此时，不仅π键打开，σ键也可
断裂。双键断裂时，由于双键碳原子连接的烃基不同，氧化产物也不同。

CH =CH + KMnO + H SO 2CO + MnO
2 2 4 2 4 2 2

CH CH=CH + KMnO + H SO CH COOH + CO
3 2 4 2 4 3 2

CH CH=CHCH + KMnO + H SO 2CH COOH
3 3 4 2 4 3

: .
CH C(CH )=CHCH + KMnO + H SO CH COOH +CH COCH
3 3 3 4 2 4 3 3 3
2、臭氧化
在低温时，将含有臭氧的氧气流通入液体烯烃或烯烃的四氯化碳溶液中，臭氧迅速与
烯烃作用，生成粘稠状的臭氧化物，此反应称为臭氧化反应。如：
O

C C
C C O
+ 3
O O

臭氧化物在游离状态下很不稳定，容易发生爆炸。在一般情况下，不必从反应溶液中
分离出来，可直接加水进行水解，产物为醛或酮，或者为醛酮混合物，另外还有过氧化氢生
成。为了避免生成的醛被过氧化氢继续氧化为羧酸，臭氧化物水解时需在还原剂存在的条件
下进行，常用的还原剂为锌粉。不同的烯烃经臭氧化后再在还原剂存在下进行水解，可以得
到不同的醛或酮。例如：
R H R H