第十六讲烯烃 炔烃
主要考查点：1乙烯和乙炔的结构及性质。
2.乙烯和乙炔的实验室制法
3.烯烃和炔烃在组成、结构、重要性质上的共同点及递变性
知识延伸：
一．乙烯和乙炔
1．分子结构：
物质
比较 乙烷 乙烯 乙炔 分子式
电子式 结构式 键的类别 键角 原子的相对位置 例1．描述CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中正确的是
A．所有碳原子有可能都在一条直线上 B．所有碳原子不可能都在一条直线上
C．所有碳原子有可能都在同一平面上 D．所有碳原子不可能都在同一平面上
2．物理性质：
⑴乙烯：无色、稍有气味的气体、难溶于水，标准状况下密度为1.25g·L-1（SPT）
⑵乙炔：无色、无味的气体，密度为1.16g·L-1（SPT），微溶于水，易溶于有机溶剂。
3．化学性质
（1）加成反应：有机物分子中 原子与其它原子或原子团直接结合，生成其它物质的反应。
①乙烯
CH2==CH2+Br2 CH2==CH2+H2O
CH2==CH2+H2 CH2==CH2+HBr
②乙炔
CH≡CH+Br2CH≡CH+HCl
CH≡CH+H2CH≡CH+H2O
⑵氧化反应
燃烧
乙烯燃烧现象：
乙炔燃烧现象：
注：含碳量甲烷75%乙烯85.7%乙炔92.3%
②能使酸性高锰酸钾褪色
思考：鉴别甲烷、乙烯和乙炔
例2．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷,最好依次通过盛有()的试剂瓶
A.澄清石灰水浓硫酸 B.酸性高锰酸钾溶液 浓硫酸
C.溴水 浓硫酸 D.浓硫酸 酸性高锰酸钾溶液
例3．制取一氯乙烷最好的方法是
A.乙烷和氯气反应 B.乙烯和氯气反应
C.乙烯和氯化氢反应 D.乙烯和氢气、氯气反应
例4．a升CH4和乙炔的混和气体与足量的H2反应，消耗b升H2（相同状况），则CH4与乙炔的体积之比
A.a/b B.(a-b)/b C.(a-b)/2b D.(2a-b)/b
（3）加聚反应：由分子量小的有机物通过加成反应形成高分子化合物的反应。
CH2==CH2
CH≡CH
例5．等质量的乙烯和聚乙烯分别完全燃烧消耗氧气的物质的量，前者与后者的关系是
A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.不能确定
二．乙烯和乙炔的制法
1．乙烯的制法
⑴工业制法：石油的裂化
⑵实验室制法
①原理CH2—CH2
HOH
②酒精和浓硫酸的体积比为 。
硫酸过量的作用：是提高乙醇的利用率，增加乙烯的产量。
浓硫酸的作用：
③混合时为什么把浓硫酸加入到乙醇中？
因为如果操作相反，浓硫酸稀释放热，使浮于浓硫酸表面的乙醇剧热沸腾，使酸液四溅。造成伤害。
④加热时为什么放碎瓷片？
⑤为什么把温度迅速上升到170℃？
因为在140℃时，有乙醚产生：
⑥为什么温度计插入反应液中？
因为170℃是指 温度，所以水银球必须在 ，但是不能 ，防止过热或撞破瓶底。
⑦反应过程为什么出现黑色？
因为浓硫酸是强氧化剂，把乙醇氧化，而自身被还原即有碳产生同时有二氧化硫。
⑧为什么只能用排水法收集乙烯？
⑨实验结束应先 ，后 。
因为停止加热时，烧瓶里的温度降低，压强减小，水槽中的水进入烧瓶中，使烧瓶破裂。
⑩提纯乙烯的方法
C2H4（CO2、SO2、H2O）
例6.除去下列杂质的方法：
（1）乙烯（SO2）（2）乙烯（CO2）
（3）CO2（HCl）（4）乙烷（乙烯）
2.乙炔的实验室制法
CaC2+H2O
例7.CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2O2等都是离子型碳化物，请通过对CaC2制C2H2的反应的思考，从中得到必要的启示，判断下列反应的产物正确的是
A.ZnC2水解生成乙烷 B.Al4C3水解生成丙炔
C.Mg2C3水解生成丙炔 D.Li2O2水解生成乙烯
三．不饱和烃
1．不饱和烃：分子里碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数，这类烃称为不饱和烃。（表明分子里含有双键、三键）
烯烃：链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃。
炔烃：链烃分子里含有碳碳叁键的不饱和烃。
2．性质
⑴物理性质
①状态：随碳原子数增多，
②沸点：随碳原子数增多，
③密度：随碳原子数增多，
⑵化学性质
①加成反应：CH3—CH=CH2+X2
CH3—CH=CH2+HX
②氧化反应：燃烧；能使酸性KMnO4溶液褪色。
Ⅰ．用稀的碱性KMnO4氧化，可将烯烃氧化成邻二醇。
反应中KMnO4褪色，且有MnO2沉淀生成。故此反应可用来鉴定不饱合烃。此反应生成的产物为顺式-1，2-二醇，可看成是特殊的顺式加成反应。也可以用OsO4代替KMnO4进行反应。
Ⅱ．用酸性KMnO4氧化
在酸性条件下氧化，反应进行得更快，得到碳链断裂的氧化产物（低级酮或羧酸）。
反应的用途：1°鉴别烯烃，
2°制备一定结构的有机酸和酮，
3°推测原烯烃的结构。
Ⅲ．臭氧化反应（用含有臭氧6~8%的氧气作氧化剂）
将含有臭氧（6~8%）的氧气通入液态烯烃或烯烃的四氯化碳溶液，臭氧迅速而定量地与烯烃作用，生成臭氧化物的反应，称为臭氧化反应。
为了防止生成的过氧化物继续氧化醛、酮，通常臭氧化物的水解是在加入还原剂（如Zn/H2O）或催化氢化下进行。
例如：
烯烃臭氧化物的还原水解产物与烯烃结构的关系为：
烯烃结构臭氧化还原水解产物
CH2=
RCH=
R2C=
故可通过臭氧化物还原水解的产物来推测原烯烃的结构。
例8．臭氧化还原水解产物，原烯烃的结构
CH3COCH3OCHCH2CHOHCHO,
例9．某烃A，相对分子质量为140，其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢原子直接相连。A在一定条件下氧化只生成G，G能使石蕊试液变红。
已知：
试写出：
⑴A的化学式
⑵化合物A和G的结构简式：A G
⑶与G同类的同分异构体（含G）可能有种。
Ⅳ．催化氧化
某些烯烃在特定催化剂存在下能被氧化生成重要的化工原料：见P63
此类反应是特定反应，不能泛用。例如，如要将其它烯烃氧化成环氧烷烃，则要用过氧酸来氧化。
③加聚反应：CH3—CH=CH2
R1—CH=CH—R2
3．命名
⑴．烯烃系统命名法
烯烃、炔烃系统命名法，基本和烷烃的相似。其要点是：
①选择含碳碳双键的最长碳链为主链，称为某烯或某炔。
②从最靠近双键的一端开始，将主链谈原子依次编号。
③将双键的位置标明在烯烃或炔烃名称的前面（只写出双键碳原子中位次较小的一个）。
④其它同烷烃的命名。原则
例10． CH3—CH2—CH=C—CH2—CH3
CH—CH3
CH3
例11．常温常压下既能使溴水褪色又能使酸KMnO4溶液褪色的液态有机物是
A.二氧化硫 B.丙烯 C.2—甲基—1—丁烯 D.丁炔
例12．据报导1995年化学家合成了一种分子式为C200H200的含多个碳碳双键的链状烃，则其分子中最多含碳碳叁键可以是
A.49个 B.50个 C.51个 D.100个
例13．在常温下,对化学式为CnH2n—2的气态烃，下列说法不正确的是
A.肯定是不饱和烃 B.肯定能使酸性KMnO4
C.一定是炔烃 D.一定是乙炔的同系物
例14．0.5mol某气态烃与1molHCl完全加成,其加成产物中的氢原子又被3molCl2取代，则此气态烃可能是
A.CH=CHB.CH2=CH2C.CH≡C—CH3 D.CH2=C(CH3)CH3
⑵．烯基烯烃从形式上去掉一个氢原子后剩下的一价基团。
CH2=CH-乙烯基
CH3CH=CH-丙烯基（1-丙烯基）
CH2=CH-CH2-烯丙基（2-丙烯基）IUPAC允许沿用的俗名
CH2=C–异丙烯基
CH3
例15．已知碳原子数小于或等于8的单烯烃与HBr反应，其加成产物只有一结构。
①符合此条件的单烯烃有种，判断的依据是
②在这些单烯烃中，若与H2加成后，所得烷烃的一卤代物的同分异构体有3种。这样的单烯烃的结构简式
16.重氮甲烷（CH2-N≡N）在有机合成中有重要应用。它的分子中，碳原子和氮原子之间的共用电子对是由氮原子一方提供的。（1）重氮甲烷的电子式为_____________________。（2）重氮甲烷受热或光照时容易分解，在产生N2同时生成一个极活泼的缺电子基团碳烯（:CH2），碳烯的电子式为_________________________。（3）碳烯很容易以它的一对未成键电子与不饱和的烯、炔发生加成，形成三元环状化合物。它与丙烯发生加成后所得产物的结构简式为_________。?（4）碳烯还可以插入C-H键之间，使碳链加长。它插入丙烷分子中C-H键之间碳链加长后的化合物的结构简式为。
(5)重氮甲烷的CCl4溶液用紫外光照射时发生反应，生成一种相对分子质量为210的有机物和N2，写出反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）
高一化学竞赛教案设计：朱德彬2003.3.18
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