第三节 烯烃炔烃

高二烯烃炔烃知识点

烯烃和炔烃是有机化合物中非常重要的一类化合物，它们具有独特的结构和性质。在高二化学学习中，我们需要深入了解烯烃和炔烃的知识点，以便更好地理解和应用于实际问题。

一、烯烃的概念和结构

烯烃是一类含有碳-碳双键的有机化合物。在烯烃分子中，碳原子间共享两对电子，形成一个共轭的π键。这使得烯烃分子具有平面结构和刚性，影响着它们的化学性质。烯烃可以根据双键的位置分为1-烯烃、2-烯烃和3-烯烃等不同的类型。

二、炔烃的概念和结构

炔烃是一类含有碳-碳三键的有机化合物。在炔烃分子中，碳原子间共享三对电子，形成一个共轭的π键。与烯烃类似，炔烃分子也具有平面结构和刚性。炔烃的常见类型有乙炔、丙炔等。

三、烯烃和炔烃的物理性质

烯烃和炔烃的物理性质与其分子结构有关。一般来说，烯烃和炔烃的沸点较低，溶解性较好。但是，由于烯烃和炔烃分子中含有双键或三键，分子间作用力较弱，因此它们的密度较小。

四、烯烃和炔烃的化学性质

1. 烯烃和炔烃的加成反应：烯烃和炔烃由于具有共轭的π键，容易进行加成反应。常见的加成反应有氢化反应、卤素加成反应等。

2. 烯烃和炔烃的燃烧反应：烯烃和炔烃具有高度的不稳定性，容易燃烧。烯烃和炔烃的燃烧反应是一种氧化反应，生成大量的热能和二氧化碳、水等产物。

3. 烯烃和炔烃的双键和三键的反应：烯烃和炔烃中双键和三键的特殊结构决定了其独特的反应性，例如双键上的氢化反应、双键上的卤代反应、双键上的氧化反应等。

4. 烯烃和炔烃的聚合反应：烯烃和炔烃可以通过聚合反应形成高分子化合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚合乙炔等。

五、烯烃和炔烃的应用

烯烃和炔烃广泛应用于化工、医药、日用化学品等领域。例如，乙烯是生产塑料、橡胶等合成材料的重要原料；丙烯是合成丙烯酸、丙烯腈等的关键原料；乙炔可用于焊接、切割金属等工艺。

综上所述，高二学习中的烯烃和炔烃知识点包括了它们的概念、结构、物理性质、化学性质以及应用。理解和掌握这些知识点，有助于我们更好地理解有机化学的基础，并在实际应用中发挥作用。

第三章 烯烃 炔烃 二烯烃

Ⅰ 学习要求

1. 了解不饱和烃的结构特点，熟练掌握烯烃、炔烃、二烯烃及烯烃顺反异构体的系统命名。

2. 掌握不饱和烃的化学反应及其应用，熟练掌握应用亲电加成反应历程，马氏规则及其影响因素判断加成反应的主要产物（或方向）。

3. 了解共轭体系的类型，掌握应用诱导效应和共轭效应判断亲电加成反应的速率。

4. 掌握鉴别烯烃、炔烃的化学方法。

5. 掌握各类碳正离子的稳定性顺序。

Ⅱ 内容提要

一．不饱和烃的结构

1. 烯烃的官能团是碳碳双键，形成双键的两个碳原子是sp2杂化。碳碳双键是由一个碳碳σ键和一个碳碳π键组成，具有刚性，不能绕碳碳双键自由旋转。π键的键能较小，易被极化，容易和亲电试剂发生亲电加成反应。

2. 在炔烃分子中碳碳叁键是官能团，形成叁键的两个碳原子是sp杂化，碳碳叁键是直线型，其中两个π键相互垂直。sp杂化的碳原子的电负性较sp2杂化的碳原子电负性大，所以炔烃中的π键比烯烃的π键较难极化，亲电加成反应炔烃较烯烃难。

3. 共轭二烯烃在结构特征上是指碳碳单键和碳碳双键交替排列的情况。即分子中有四个sp2杂化的碳原子依次相连，称做共轭链。共轭二烯烃的四个sp2碳原子共存在于同一平面，形成两个π键的四个p轨道相互平行，π键电子可在共轭链上离域，这种共轭体系的π键又称离域大π键。它更易极化，亲电反应活性高于独立的π键。

4. 共轭体系是指在分子、离子或自由基中能够形成π键或p轨道离域的体系，在共轭体系中π键电子或p轨道电子不是定域，而是离域的。这种电子在共轭体系中离域并传递的电子效应称共轭效应。共轭体系与非共轭体系相比较，具有较低的热力学能，有较高的化学反应活性和特有的化学性质，存在有键长平均化现象。共轭体系又具体分为：π–π共轭体系、p–π共轭体系、p–p共轭体系、σ–π超共轭体系和σ–p超共轭体系。

5. 共轭效应是指π键电子或p轨道电子在共轭体系中间离域并传递而产生的电子效应，仅存在于共轭体系中；诱导效应则是指σ键电子在σ键中偏移并传递的电子效应，存在于所有的极性σ键中。共轭效应的强弱不随共轭链的增长而变化，诱导效应则随着σ键的增长而迅速减弱。

第三章 不饱和烃

不饱和烃是指分子中含有碳碳重键（碳碳双键或碳碳叁键）的碳氢化合物，分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃，碳碳双键是烯烃的官能团。含有碳碳叁键的是炔烃。

3．1、烯烃和炔烃的结构

乙烯是最简单的单烯烃，分子式为C2H4，构造式为H2C = CH2。

烯烃的双键碳原子为sp2杂化，炔烃为sp杂化。

烯烃的双键，都是由一个σ键和一个π键组成的。π键不能单独存在，轨道交盖程度小，易断裂不能自由旋转，电子具有较大的流动性，易受电场影响而被极化，活性高

由于π键的形成，以双键相连的两个碳原子之间，不能再以C-C σ键为轴“自由旋转”，否则π键将被破坏。两个碳原子之间增加了一个π键，所以两个碳原子核比只以一个σ键相连的更为靠近，其键长比乙烷中的C-C σ键的键长0.154 nm要短，为0.134 nm。碳碳双键的键能为610 kJ•mol-1，不是碳碳单键键能345.6 kJ•mol-1的两倍，π键的键能为610 – 345.6 = 264.4 kJ•mol-1，所以π键不如碳碳σ键稳定，比较容易断裂。

乙炔分子中每个碳原子分别与一个氢原子形成一个σ键. 两个碳原子之间形成一个

σ键和两个 π 键.

现代物理方法证明，乙炔分子中所有原子都在一条直线上，碳碳叁键的键长为0.12

nm，比碳碳双键的键长短，这是由于两个碳原子之间的电子云密度较大，使两个碳原子较之乙烯更为靠近。但叁键的键能只有836.8 kJ•mol -1，比三个σ键的键能和（345.6 kJ•mol -1 × 3）要小，这主要是因为p轨道是侧面重叠，重叠程度较小所致。

乙炔分子的立体模型。由于叁键的几何形状为直线形，叁键碳上只可能连有一个取代基，因此炔烃不存在顺反异构现象，炔烃异构体的数目比含相同碳原子数目的烯烃少。

Kekule 模型 Stuart模型

乙炔的立体模型示意图 3．2、烯烃和炔烃的同分异构现象和命名

1 3 炔烃与二烯烃

3-1 用系统命名法命名下列化合物或根据下列化合物的命名写出相应的结构式。

1. (CH3)2CHCCC(CH3)3 2. CH2CHCHCHCCH

3. CH3CHCHCCCCH 4.（E）-2-庚烯-4-炔

【主要提示】

炔烃的命名与烯烃类似，命名时首先选取含C≡C最长的碳链为主链，编号从离C≡C最近的一端开始；式子中既含双键，又含三键的化合物称为烯炔，编号时应离不饱和键最近的一端开始，但如果双键和三键的编号相同时，则优先从双键最近的一端编号。

【参考答案】

1. 2,2,5-三甲基-3-己炔 2. 1,3-己二烯-5-炔 3. 5-庚烯-1,3-二炔

4. H3CCCHHCCCH2CH3

【相关题目】

（1）

（2）

（3）

（4） (Z)-1,3-戊二烯

（5） (2Z,4E)-3-甲基-2,4-庚二烯

3-2. 完成下列反应式.

1.

2.

3.

4.

5.

6. CH3CHCH2CCCHCH3CH3CH3CH3CHCHCH2CClCH3CCH3H3CCCHHCCCH3CH3HCH3CCCH3+ H2Lindlar催化剂( )CH3CCCH3Na/NH3(l)( )CH3CCCH3+ H2OHg2+/H+( )+HCNHCN( )CH3CCCH3+ H2OKMnO4/H+( )CH3CCH+ NaNH2NH3(l)( )CH3CH2Cl( ) 2

7.

【主要提示】

1、2. Lindlar催化剂为Pd/CaCO3,喹啉，可使炔与氢气加成停留在烯这一步，加成产物为顺式加成物；若炔用Na/NH3(l)还原加氢则生成反式产物。