1、第第 3 课时课时 烯烃和炔烃的化学性质烯烃和炔烃的化学性质 核心素养发展目标 1.宏观辨识与微观探析：从化学键的饱和性等微观角度理解烯烃和炔 烃的结构特点，能辨析物质类别与反应类型之间的关系。2.证据推理与模型认知：熟知烯烃、 炔烃的加成反应、氧化反应和加聚反应，根据加成与氧化产物会推断烯烃、炔烃的结构，知 道鉴别烯烃、炔烃与烷烃的方法。 一、烯烃、炔烃的加成反应 1与卤素单质、氢气、氢卤酸等的加成反应 (1)写出下列烯烃发生加成反应的化学方程式： 丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成 1,2- 二溴丙烷： CH2=CHCH3Br2 。 乙烯制乙醇： CH2=CH2H2O 催化剂 CH3CH2OH
2、。 乙烯制氯乙烷： CH2=CH2HCl 催化剂 CH3CH2Cl。 丙烯转化为丙烷： CH2=CHCH3H2 催化剂 CH3CH2CH3。 (2)共轭二烯烃的加成反应 1,3- 丁二烯与 Br2发生 1,2- 加成反应化学方程式为： CH2=CHCH=CH2Br2 (名称：3,4- 二溴- 1- 丁烯)。 1,3- 丁二烯与 Br2发生 1,4- 加成反应化学方程式为： CH2=CHCH=CH2Br2 (名称：1,4- 二溴- 2- 丁烯)。 (3)乙炔和乙烯都属于不饱和脂肪烃，都含有碳碳不饱和键，其化学性质极其相似。 乙炔与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式： CHCHBr2 、。 乙炔与氢
3、气发生完全加成反应的化学方程式： CHCH2H2 催化剂 CH3CH3。 乙炔与氯化氢等物质的量发生加成反应的化学方程式： CHCHHCl 催化剂 CH2=CHCl。 2加成聚合反应 (1)丙烯发生加聚反应的化学方程式： nCH2=CHCH3 引发剂 (2)乙炔合成聚乙炔的化学方程式： nCHCH 引发剂 CH=CH。 烯烃、炔烃的加成反应 (1)烯烃、 炔烃因都含有不饱和碳原子， 所以具有一些共同的化学性质。和CC 的化学性质比较活泼，一定条件下都可以发生加成反应。 烯烃和炔烃都能与 H2、X2、HX、H2O 等发生加成反应。 可以利用烯烃、炔烃与溴水的反应来鉴别烷烃和烯烃或炔烃。 (2)烯
4、烃、炔烃在一定条件下分子间可以彼此加成聚合得到高分子化合物，在一定条件下，乙 炔可以发生加聚反应，生成一种制备有机导体材料的聚乙炔。 例 1 (2018 大连市高二下学期期末)某气态烃 0.5 mol 能与 1 mol HCl 完全加成，加成后产 物分子上的氢原子又可被 3 mol Cl2完全取代，则此气态烃可能是( ) AHCCH BCH2=CH2 CCHCCH3 DCH2=C(CH3)2 【考点】 烯烃和炔烃的结构与性质 【题点】 烯烃和炔烃的加成反应 答案 C 解析 烃 0.5 mol 能与 1 mol HCl 加成， 说明烃中含有 1 个 CC 键或 2 个 C=C 键， 加成后 产物
5、分子上的氢原子又可被 3 mol Cl2完全取代，说明 0.5 mol 氯代烃中含有 3 mol H 原子， 则 0.5 mol 烃中含有 2 mol H 原子，即 1 mol 烃含有 4 mol H 原子，并含有 1 个 CC 键或 2 个 C=C 键，符合要求的只有 CHCCH3。 例 2 由乙烯推测丙烯的结构或性质，下列说法正确的是( ) A分子中 3 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能使酸性 KMnO4溶液退色 【考点】 烯烃的结构与性质 【题点】 烯烃结构与性质的综合 答案 D 解析 二、烯烃、炔烃与酸性 KMnO4溶液的反应
6、 1乙烯、乙炔与酸性 KMnO4溶液的反应 将乙烯或乙炔通入盛有酸性 KMnO4溶液的试管中，都可以观察到酸性 KMnO4溶液退色，乙 烯或乙炔均被氧化为 CO2，反应式： CH2=CH2 酸性KMnO4溶液 CO2H2O CHCH 酸性KMnO4溶液 CO2H2O 2烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的规律 (1)烯烃或炔烃在酸性 KMnO4溶液作用下分子中的不饱和键完全断裂，生成羧酸、二氧化碳 或酮。 (2)烯烃发生氧化反应时，结构与氧化产物对应关系如下： 烯烃被氧 化的部分 CH2= 氧化产物 CO2、H2O 【相关链接】 加成反应和取代反应的区别 加成反应 取代反应 概念 有机物分子中不饱和碳
7、原子 与其他原子或原子团直接结 合生成新的化合物的反应 有机物分子里的某些原子或原子团 被其他原子或原子团所替代的反应 键的变化 不饱和键中的不稳定键先断 裂，不饱和碳原子直接与其他 原子或原子团结合 一般是 CH、OH 或 CO 键断 裂，结合一个原子或原子团，另一 个原子或原子团同替代下来的基团 结合成另一种物质 反应特点 “只上不下” “能上能下” 反应前后分 子数目 减少 一般不变 烯烃、炔烃的氧化反应 (1)烯烃、炔烃均含有不饱和键(或CC)，都能被酸性 KMnO4溶液氧化，而使 酸性 KMnO4溶液退色，可利用这一性质，鉴别饱和烃和不饱和烃。结构不同被氧化后的产 物不同。 (2)烯
8、烃、炔烃除可被一些强氧化剂氧化外，还可以与空气中的氧气发生燃烧反应，发出明亮 的火焰，根据分子中的含碳量不同常伴有黑烟或浓烟。 例 3 (2018 长郡中学月考)烯烃被酸性 KMnO4溶液氧化时 C=C 键发生断裂， RCH=CHR可以被氧化成 RCOOH 和 RCOOH。 下列烯烃分别被氧化后， 产物只有丙酸 的是( ) ACH3CH2CH=CH(CH2)2CH3 BCH2=CH(CH2)2CH3 CCH3CH=CHCH=CHCH3 DCH3CH2CH=CHCH2CH3 【考点】 烯烃的结构与性质 【题点】 烯烃与酸性 KMnO4溶液的反应 答案 D 解析 烯烃氧化产物只有丙酸时，则烯烃中只
9、含 CH3CH2CH=结构，故 D 项符合题意。 方法规律 根据氧化产物确定烯烃结构，基本步骤如下： (1)还原： 将产物中的 CO2、 RCOOH、分别还原为 CH2=、 RCH=、 (2)连接：根据碳元素的四价原则进行连接。 (3)检查：要注意在连接过程中检查碳原子是否守恒，同时查看是否有因连接方式的改变而可 能形成同分异构体。 例 4 (1)分子式为 C5H10的某烯烃与酸性 KMnO4溶液反应后，经检测其产物为 CO2、H2O 和试推测该烯烃的结构简式为_，名称为_。 (2)某烃的分子式为 C11H20，1 mol 该烃在催化剂作用下可以和 2 mol H2加成；用热的酸性 KMnO4
10、溶液氧化，得到下列三种有机物： HOOCCH2CH2COOH。由此推断出该烃可能的结构简式：_。 (3)分子式为 C9H16的烯烃氧化后的产物为 CO2、 则原烯烃的结构可能为_。 【考点】 烯烃的结构与性质 【题点】 烯烃与酸性 KMnO4溶液的反应 答案 (1) 2- 甲基- 1- 丁烯 (2) (3)或 解析 (1)产物中有则原烯烃中有结构；产物中有 CO2，则原烯烃中有 CH2=结构，综上所述原烯烃的结构简式为名 称为 2- 甲基- 1- 丁烯。 (2)因为 1 mol 烃在催化剂作用下可以和 2 mol H2加成，表明该烃分子中含有 2 个碳碳双键或 1 个碳碳叁键，但由其被酸性 K
11、MnO4溶液氧化的产物分析，排除含一个碳碳叁键的可能性； 再由该烃被酸性 KMnO4溶液氧化的产物可推知原烃分子中有如下结构： =CHCH2CH2CH=，最后将它们连接成二烯烃，即得该烃的结 构简式。 (3)由氧化产物可推知原烃分子中有如下结构：CH2=、将 它们连接时有两种情况。 思维启迪 按照烯烃被酸性 KMnO4溶液氧化的规律，形成由氧化产物逆推烯烃结构的思维模型，促进 了“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 相关链接 烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质的比较 烷烃 烯烃 炔烃 通式 CnH2n2(n1) CnH2n(n2) CnH2n2(n2) 代表物 CH4 CH2=CH2 CH
12、CH 结构特点 全部单键； 饱和链烃 含碳碳双键； 不饱和 链烃 含碳碳叁键；不饱和 链烃 化 学 性 质 取代反应 光照卤代 加成反应 能与 H2、X2、HX、H2O、HCN 等发生加成 反应 氧化反应 燃烧火焰较明亮 燃烧火焰明亮， 伴有 黑烟 燃烧火焰很明亮，伴 有浓烈的黑烟 不与酸性 KMnO4溶 液反应 能使酸性 KMnO4溶 液退色 能使酸性 KMnO4溶 液退色 加聚反应 能发生 能发生 鉴别 溴水和酸性 KMnO4 溶液均不退色 溴水和酸性 KMnO4溶液均退色 1(2018 吉林毓文中学高二期中)制取一氯乙烷最好采用的方法是( ) A乙烷和氯气反应 B乙烯和氯气反应 C乙烯和
13、氯化氢反应 D乙烷和氯化氢反应 【考点】 乙烯的结构与性质 【题点】 乙烯的加成反应 答案 C 解析 乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到一氯乙烷、二氯乙烷等多种取代产物， 因此不是最好的方法，A 项不符合题意；乙烯和氯气发生加成反应，得到 1,2- 二氯乙烷，不 是目标产物一氯乙烷，B 项不符合题意；乙烯和氯化氢发生加成反应，得到一氯乙烷，产物 纯净，C 项符合题意；乙烷和氯化氢不反应，D 项不符合题意。 2 (2018 安徽马鞍山二中高二月考)下列各组物质之间的化学反应， 反应产物一定为纯净物的 是( ) ACH3CH=CHCH3Br2(CCl4) BCH2=CHCH2CH3HCl 催
14、化剂 CCH3CH=CH2H2O 催化剂 加压、加热 DCH3CH3Cl2 光照 【考点】 烯烃的结构与性质 【题点】 烯烃的加成反应 答案 A 解析 CH3CH=CHCH3是对称烯烃，和溴单质发生加成反应，产物只有一种： CH3CHBrCHBrCH3，故 A 正确；CH2=CHCH2CH3是不对称烯烃，与 HCl 加成 得到两种加成产物：CH3CHClCH2CH3、CH2ClCH2CH2CH3，故 B 错误； CH3CH=CH2是不对称烯烃，与水加成得到两种加成产物： CH3CH2CH2OH，故 C 错误；CH3CH3与 Cl2光照下发生取代反应，得到一氯取代、二氯 取代、三氯取代、四氯取代
15、等产物的混合物，故 D 错误。 3(2018 济南高二检测)区别 CH4、CH2=CH2、CHCH 的最简易方法是( ) A分别通入溴水 B分别通入酸性高锰酸钾溶液 C分别在空气中点燃 D分别通入盛有碱石灰的干燥管 【考点】 烯烃和炔烃的结构与性质 【题点】 烯烃和炔烃结构与性质的综合 答案 C 解析 CH2=CH2和 CHCH 都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色， 三种气体通过盛有碱石 灰的干燥管均无现象。最简易的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无浓烟这两个 现象非常明显。 4(2018 湖南株州二中高二月考)由乙炔为原料制取 CHClBrCH2Br，下列方法中，最可行 的是( ) A
16、先与 HBr 加成后，再与 HCl 加成 B先与 H2完全加成后，再与 Cl2、Br2取代 C先与 HCl 加成后，再与 Br2加成 D先与 Cl2加成后，再与 HBr 加成 【考点】 烯烃和炔烃的结构与性质 【题点】 烯烃和炔烃的加成反应 答案 C 解析 CHClBrCH2Br 中无碳碳不饱和键，说明原料乙炔发生加成反应，两个碳原子上各有 一个溴原子，只有一个碳原子上有氯原子，因此是与氯化氢、Br2加成，考虑到碳碳叁键与溴 水很容易完全加成，所以要想得到 CHClBrCH2Br 应该先与氯化氢加成，再与溴水加成，C 项正确。 5下列关于烯烃的化学性质的叙述不正确的是( ) A烯烃能使溴的 C
17、Cl4溶液退色，是因为烯烃与溴发生了取代反应 B烯烃能使酸性 KMnO4溶液退色，是因为烯烃能被 KMnO4氧化 C在一定条件下，烯烃能与 H2、H2O、HX(卤化氢)发生加成反应 D在一定条件下，丙烯能够发生加聚反应生成聚丙烯 【考点】 烯烃的化学性质 【题点】 烯烃化学性质的综合 答案 A 解析 因烯烃分子中含有碳碳双键，则烯烃能与 X2(卤素)、H2、H2O、HX(卤化氢)等发生加 成反应(烯烃能使溴的 CCl4溶液退色，是因为烯烃与溴发生了加成反应)，能被酸性 KMnO4 溶液氧化而使其退色，能发生加聚反应等，则只有 A 叙述不正确。 6 下 列 各 选 项 能 说 明 分 子 式 为
18、 C4H6的 某 烃 是 HCCCH2CH3， 而 不 是 CH2=CHCH=CH2的事实是( ) A燃烧有浓烟 B能使酸性 KMnO4溶液退色 C能与溴发生 12 加成反应 D与足量溴水反应，生成物中只有 2 个碳原子上有溴原子 【考点】 烯烃和炔烃的结构与性质 【题点】 烯烃和炔烃性质的综合 答案 D 解析 无论 CHCCH2CH3，还是 CH2=CHCH=CH2，A、B、C 中反应均能发生， 无法推断出该烃；而与足量溴加成后前者产物为后者产物为 可以推断出该烃。 7由氧化产物，可以推测反应物烯烃的结构。今有 A、B、C 三种含有碳碳双键的化合物， 它们被酸性 KMnO4溶液氧化： 1 m
19、ol A(分子式 C8H16)被氧化只得到 2 mol 酮 D； 1 mol B(分子式 C8H14)被氧化得到 2 mol 酮 E 和 1 mol 二元羧酸； 1 mol C(分子式 C8H14)被氧化只得到一种产物，该产物是一种没有支链的二元羧酸。 请据此推断 B、C、D、E 的结构简式： B_，C_， D_，E_。 【考点】 烯烃和炔烃的结构与性质 【题点】 烯烃与酸性 KMnO4溶液的反应 答案 (CH3)2C=CHCH=C(CH3)2 (CH3)2C=O 解析 A 分子是含 8 个碳原子的单烯烃，被氧化得到 2 mol 酮 D，因此双键应居中，分子结 构对称，酮 D 只能是B 分子是含 8 个碳原子的二烯烃，被氧化时有两处 双键断裂，得到 4 个被氧化的基团，考虑到含有 2 mol 酮 E，酮 E 只能是丙酮(CH3)2C=O， 二元羧酸至少含两个碳原子，即 HOOCCOOH。C 分子的分子式是 C8H14，是二烯烃或者是 环烯烃，因为被氧化只得到一种产物，只有 2 个被氧化的端点，将它连接起来，就得到环辛 烯。