甲烷乙烯苯讲稿.ppt
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1、关于甲烷乙烯苯第一页,讲稿共九十四页哦第二页,讲稿共九十四页哦一、甲烷一、甲烷1组成与结构组成与结构CH4正四面体正四面体第三页,讲稿共九十四页哦2.物理性质物理性质第四页,讲稿共九十四页哦3化学性质化学性质第五页,讲稿共九十四页哦问题:问题:甲烷与氯气反应的产物有几种?甲烷与氯气反应的产物有几种?甲烷与氯气反应,共得到甲烷与氯气反应,共得到5种产物种产物,其中一,其中一氯甲烷和氯化氢是气态,二氯甲烷、三氯甲烷、氯甲烷和氯化氢是气态,二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水,其余和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水,其余难溶于水。难溶于水。反应条件:光照反应条件:光照(室温下在暗处
2、不发生反应)室温下在暗处不发生反应)反应物质:纯卤素单质反应物质:纯卤素单质;如甲烷与氯水、溴水不反应,;如甲烷与氯水、溴水不反应,与与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。、溴蒸气光照条件下发生取代反应。甲烷分子中的四个氢原子可甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代逐一被取代,故甲烷的卤代物,故甲烷的卤代物并非一种,而是几种卤代物的并非一种,而是几种卤代物的混合物混合物。注意:注意:第六页,讲稿共九十四页哦 甲烷的制法甲烷的制法【实验目的实验目的】1.学会实验室制取甲烷的方法;学会实验室制取甲烷的方法;2.掌握有关的实验操作的技能。掌握有关的实验操作的技能。【实验原理实验原理】无水醋酸钠与氢氧化
3、钠在加热的条件无水醋酸钠与氢氧化钠在加热的条件下可发生脱羧反应,生成甲烷气体。下可发生脱羧反应,生成甲烷气体。反应的化学方程式为:反应的化学方程式为:CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4 CaO 第七页,讲稿共九十四页哦【实验装置实验装置】图图7-25 甲烷的制备甲烷的制备第八页,讲稿共九十四页哦【实验步骤实验步骤】1.按图按图7-25把仪器安装好并检查装置是否漏气。把仪器安装好并检查装置是否漏气。2.取取1药匙研细的无水醋酸钠和药匙研细的无水醋酸钠和3药匙研细的药匙研细的 碱石灰,在纸上充分混合,迅速装入试管。碱石灰,在纸上充分混合,迅速装入试管。3.小心地加热盛有混合物的试管,
4、等到试管小心地加热盛有混合物的试管,等到试管 中的空气排出后,用排水法把甲烷收集在中的空气排出后,用排水法把甲烷收集在 试管里。试管里。第九页,讲稿共九十四页哦【注意事项及成败关键注意事项及成败关键】1.无水醋酸钠与氢氧化钠的反应须在无水无水醋酸钠与氢氧化钠的反应须在无水 条件下才能顺利进行。条件下才能顺利进行。如果有水存在,就会使醋酸钠变为钠如果有水存在,就会使醋酸钠变为钠离子和醋酸根离子,从而不能发生脱羧反离子和醋酸根离子,从而不能发生脱羧反应。另外,水的存在也会使反应达不到反应。另外,水的存在也会使反应达不到反应所需的温度。因此在反应前,应将反应应所需的温度。因此在反应前,应将反应物及碱
5、石灰干燥。物及碱石灰干燥。第十页,讲稿共九十四页哦2.加热加热 反应物时应缓缓加热,否则加热反应物时应缓缓加热,否则加热 过猛会发生副反应,可产生丙酮、乙烷、过猛会发生副反应,可产生丙酮、乙烷、不饱和烃以及二氧化碳等杂质气体,这些不饱和烃以及二氧化碳等杂质气体,这些 杂质的存在会影响甲烷性质的检验。杂质的存在会影响甲烷性质的检验。3.制取甲烷时,碱石灰中的生石灰并不制取甲烷时,碱石灰中的生石灰并不 参加反应。参加反应。在此反应中它起三个方面的作用:在此反应中它起三个方面的作用:第十一页,讲稿共九十四页哦一是:稀释混合物的浓度,使生成的甲烷一是:稀释混合物的浓度,使生成的甲烷 气体易于外逸;气体
6、易于外逸;二是:由于生石灰的存在,减少了氢氧化二是:由于生石灰的存在,减少了氢氧化 钠在高温时跟玻璃的作用,防止试钠在高温时跟玻璃的作用,防止试 管破裂;管破裂;三是:由于氢氧化钠吸湿性很大,水分的三是:由于氢氧化钠吸湿性很大,水分的 存在不利于甲烷的生成,利用生石存在不利于甲烷的生成,利用生石 灰可吸收水分。灰可吸收水分。第十二页,讲稿共九十四页哦【实验改进实验改进】改进改进 取取3g无水醋酸钠、无水醋酸钠、2g氢氧化钠、氢氧化钠、2g三氧三氧化二铁研细混匀后加入试管中,其它操作见化二铁研细混匀后加入试管中,其它操作见原法,可迅速制得甲烷气体。原法,可迅速制得甲烷气体。此法:不需烘干药品,反
7、应速率快、气流稳此法:不需烘干药品,反应速率快、气流稳 且量多,试管易洗不裂,节约时间,且量多,试管易洗不裂,节约时间,操作简单,成功率高。操作简单,成功率高。第十三页,讲稿共九十四页哦改进改进 取铝箔沿试管外壁卷成筒状,将一端封闭,取铝箔沿试管外壁卷成筒状,将一端封闭,然后将此铝箔试管装入另一支试管中,铝箔要然后将此铝箔试管装入另一支试管中,铝箔要与试管内壁紧贴。然后将与试管内壁紧贴。然后将3 g无水醋酸钠、无水醋酸钠、1.5g碱石灰、碱石灰、1g氢氧化钠、氢氧化钠、1g二氧化锰的混合物二氧化锰的混合物在研钵中研细、混匀,装入衬铝箔的试管中,在研钵中研细、混匀,装入衬铝箔的试管中,然后加热制
8、气。然后加热制气。此方法的优点在于:产气快、不损坏试管。此方法的优点在于:产气快、不损坏试管。第十四页,讲稿共九十四页哦二、烷烃二、烷烃1通式通式 (n1)。2结构特点结构特点烃分子中碳原子之间以烃分子中碳原子之间以 结合,剩余价键全部与结合,剩余价键全部与 结合,使每个碳原子都达到价键饱和,烷烃又叫结合,使每个碳原子都达到价键饱和,烷烃又叫饱和链烃。饱和链烃。CnH2n2单键单键氢原子氢原子第十五页,讲稿共九十四页哦3物理性质物理性质(1)均均 溶于水且密度比水溶于水且密度比水 。(2)随碳原子数的增加,熔、沸点逐渐随碳原子数的增加,熔、沸点逐渐 ,密度逐渐,密度逐渐 。(3)碳原子数小于碳
9、原子数小于5的烷烃,常温下呈的烷烃,常温下呈 。小小升高升高增大增大难难气态气态第十六页,讲稿共九十四页哦4化学性质化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似,一定条件下可以燃烧,可发烷烃的化学性质与甲烷相似,一定条件下可以燃烧,可发生取代反应和分解反应。生取代反应和分解反应。(1)烷烃烷烃(CnH2n2)的燃烧通式为的燃烧通式为 ,(2)烷烃都能与烷烃都能与Cl2在光照条件下发生取代反应;在光照条件下发生取代反应;如乙烷生成一氯乙烷的化学方程式为:如乙烷生成一氯乙烷的化学方程式为:。第十七页,讲稿共九十四页哦5同系物同系物(1)概念:概念:结构结构 ,在分子组成上相差一个或若干个,在分子组成上相差一个
10、或若干个 原原 子团的同类物质互称为同系物。子团的同类物质互称为同系物。(2)性质:性质:同系物的化学性质同系物的化学性质 ,物理性质呈现一定递变规律。,物理性质呈现一定递变规律。相似相似CH2相似相似第十八页,讲稿共九十四页哦6同分异构体同分异构体(1)概念:概念:具有相同的具有相同的 ,但具有不同,但具有不同 的化合物互称为同的化合物互称为同分异构体。分异构体。分子式分子式结构结构第十九页,讲稿共九十四页哦思考思考感悟感悟(1)同系物通式相同,但具有相同通式的有机物一定同系物通式相同,但具有相同通式的有机物一定是同系物吗?是同系物吗?(2)同分异构体的相对分子质量相同,但相对分子质量相同的
11、有同分异构体的相对分子质量相同,但相对分子质量相同的有机物一定是同分异构体吗?机物一定是同分异构体吗?第二十页,讲稿共九十四页哦提示提示(1)不一定,如不一定,如CH2=CH2与与 ,二者通,二者通式可写为式可写为CnH2n,但二者不是同系物,但二者不是同系物(结构不相似结构不相似)。(2)不一定,如不一定,如C2H6与与HCHO,二者相对分子质量都为,二者相对分子质量都为30,但不是,但不是同分异构体同分异构体(分子式不同分子式不同)。第二十一页,讲稿共九十四页哦三、乙烯三、乙烯1分子结构分子结构CH2=CH2第二十二页,讲稿共九十四页哦2物理性质物理性质第二十三页,讲稿共九十四页哦乙烯分子
12、中碳碳双键乙烯分子中碳碳双键乙烯分子中碳碳双键乙烯分子中碳碳双键(C=C)(C=C)的键能(的键能(的键能(的键能(615KJ/mol)615KJ/mol)比两个单键比两个单键比两个单键比两个单键(C-C)(C-C)的键能的键能的键能的键能(348KJ/mol)(348KJ/mol)要小,因此乙烯分子中的要小,因此乙烯分子中的要小,因此乙烯分子中的要小,因此乙烯分子中的碳碳双键碳碳双键碳碳双键碳碳双键里的一个键容易断裂里的一个键容易断裂里的一个键容易断裂里的一个键容易断裂。所以,。所以,。所以,。所以,乙烯的化学性质比较活泼。乙烯的化学性质比较活泼。乙烯的化学性质比较活泼。乙烯的化学性质比较活
13、泼。1 1、氧化反应氧化反应燃烧现象燃烧现象:火焰明亮并伴火焰明亮并伴黒黒烟烟CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O(液液)催化氧化催化氧化:(乙醛乙醛)2CH2=CH2+O2 2CH3CHO 催化剂催化剂加热、加压加热、加压有机物有机物得得O或去或去H-氧化反应氧化反应有机物有机物去去O或得或得H-还原反应还原反应3、乙烯的化学性质乙烯的化学性质第二十四页,讲稿共九十四页哦实验实验5-5:将乙烯通入酸性:将乙烯通入酸性KMnO4溶液中:溶液中:现象:现象:紫色褪去紫色褪去C2H4与酸性与酸性KMnO4的作用:的作用:CH2=CH2+MnO4-+H+CO2+Mn2+H2O 练习:练习:配平
14、下列方程式:配平下列方程式:5 12 36 10 12 28第二十五页,讲稿共九十四页哦C2H4演示:演示:乙烯通入溴水中:乙烯通入溴水中:橙色褪去橙色褪去C=C断开一个断开一个,2个个Br分别直接与分别直接与2个价键不饱和的个价键不饱和的C结合结合反应实质:反应实质:1,21,2二溴乙烷二溴乙烷 无色液体无色液体CCBr BrHHHHHHHH有机物有机物分子中分子中双键或三键两端的碳原子双键或三键两端的碳原子与其它原子或原与其它原子或原子团直接结合生成子团直接结合生成新的化合物新的化合物的反应的反应,叫做叫做加成反应加成反应 CC+BrBr2 2、加成反应加成反应第二十六页,讲稿共九十四页哦
15、CH2=CH2 +H-HCH3-CH2Cl(氯乙烷)(氯乙烷)CH2=CH2 +H-OHCH3-CH3(乙烷)(乙烷)CH2=CH2 +H-ClCH3-CH2-OH(乙醇)(乙醇)CH2=CH2 +H-CNCH3-CH2-CN(丙腈)(丙腈)催化剂催化剂 催化剂催化剂 催化剂催化剂 催化剂催化剂 再如:再如:(水化法制乙醇的原理)(水化法制乙醇的原理)第二十七页,讲稿共九十四页哦思考:思考:工业上如何制取氯乙烷?工业上如何制取氯乙烷?可否利用乙烷与可否利用乙烷与ClCl2 2反应?反应?CHCH3 3-CH-CH3 3+Cl+Cl2 2 光光CHCH2 2=CH=CH2 2+HCl +HCl
16、催化剂催化剂(氯乙烷(氯乙烷)CHCH3 3-CH-CH2 2Cl+HClCl+HCl CH CH3 3-CH-CH2 2ClCl第二十八页,讲稿共九十四页哦3 3、加聚反应、加聚反应乙烯聚合过程乙烯聚合过程 单体单体 链节链节 聚合度聚合度 nCH2=CH2 CH2 CH2n催化剂催化剂 (聚乙烯聚乙烯)相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫质量大的高分子的反应叫聚合反应聚合反应聚合反应同时也是加成反应的叫聚合反应同时也是加成反应的叫加成聚合反应加成聚合反应.简简称称加聚反应加聚反应第二十九页,讲稿共九十四页哦试区分加成
17、反应与加聚反应?试区分加成反应与加聚反应?思考思考写出丙烯加聚反应方程式写出丙烯加聚反应方程式写出乙烯与丙烯加聚反应方程式写出乙烯与丙烯加聚反应方程式什么叫高分子什么叫高分子?氯乙烯聚合氯乙烯聚合第三十页,讲稿共九十四页哦四、乙烯的实验室制法1 1、反应原理、反应原理:HHHCCHOHHHC=CH H H+H2O浓浓H2SO4 170C 第三十一页,讲稿共九十四页哦有机化合物在一定条件下有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去从一个分子中脱去一个小分子一个小分子(如如H2O、HX等等),而生成不饱和化而生成不饱和化合物合物(含双键或叁键含双键或叁键)的反应,叫做的反应,叫做消去反应消去反应。第
18、三十二页,讲稿共九十四页哦原料是原料是 ,体积比约是体积比约是(将浓硫酸缓慢地注入到乙醇中(将浓硫酸缓慢地注入到乙醇中,边注入边轻轻摇动)边注入边轻轻摇动)浓硫酸起浓硫酸起 作用。作用。加热时加入碎瓷片是为加热时加入碎瓷片是为了了 用用 收集乙烯,收集乙烯,用排空气法收集用排空气法收集,装置类型:装置类型:温度计的水银球应插入到温度计的水银球应插入到 ,温度要迅速升到温度要迅速升到 :实验注意事项:实验注意事项:乙醇和浓硫酸乙醇和浓硫酸1:3催化剂催化剂和和脱水剂脱水剂防止溶液暴沸防止溶液暴沸 170170浓浓H H2 2SOSO4 4140 140 CH3CH2-OH+H-O-CH2CH3
19、CH3CH2-O-CH2CH3+H2O反应液内部反应液内部排水法排水法沸石沸石液液+液液 气气不能不能第三十三页,讲稿共九十四页哦液液+液液 气体(乙烯)气体(乙烯)水银球插水银球插到液面以下到液面以下碎瓷片碎瓷片:防防止溶液暴沸止溶液暴沸注意事项注意事项(1 1)浓硫酸:催化剂、脱水剂。)浓硫酸:催化剂、脱水剂。浓浓硫酸与乙醇的体积比为硫酸与乙醇的体积比为3 3:1 1(2 2)对反应温度的要求:)对反应温度的要求:170170以下及以下及170 170 以上不能有效脱以上不能有效脱水,故必须迅速将温度升致水,故必须迅速将温度升致170170并保持恒温。并保持恒温。140 140 时时 分子
20、间脱水生成乙醚和分子间脱水生成乙醚和水水 170170以上浓硫酸使乙醇脱水炭以上浓硫酸使乙醇脱水炭化化3、气体收集:气体收集:排水集气法排水集气法2 2、装置类型:、装置类型:3 3收集收集第三十四页,讲稿共九十四页哦 170 170以上浓硫酸使乙醇脱水而炭化。以上浓硫酸使乙醇脱水而炭化。C+2H2SO4(浓)(浓)=CO2+2SO2+2H2O CH3CH2OH+2H2SO4(浓浓)2C2SO2H2O 第三十五页,讲稿共九十四页哦在实验室里制备的乙烯中常含有在实验室里制备的乙烯中常含有SO2,试设计一个实验,试设计一个实验,检验检验 SO2 的存在的存在并并验验证乙烯的证乙烯的还原性还原性。思
21、思考考第三十六页,讲稿共九十四页哦NaOHH2SO4(浓)(浓)可能有哪些可能有哪些杂质?杂质?4 4、气体的净化、气体的净化:第三十七页,讲稿共九十四页哦1.1.石油化学工业最重要的基础原料石油化学工业最重要的基础原料乙烯的产量是衡量一个国家石油化工乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。发展水平的重要标志。2.2.植物生长调节剂植物生长调节剂家庭小实验家庭小实验教材教材P124乙烯常用作果实催熟剂,但乙烯是气体,大田难以乙烯常用作果实催熟剂,但乙烯是气体,大田难以 作业作业,一般一般用用乙烯利乙烯利催熟催熟:俗称俗称乙烯利乙烯利(反立应机理:先取代,后消去反立应机理:先取代,后
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