脂肪烃的性质
- 格式:docx
- 大小:354.59 KB
- 文档页数:10
脂肪烃基化学式
脂肪烃(Alkane)是一类仅由碳和氢原子组成的有机化合物,其化学式可以用CnH2n+2表示。
这一类化合物是碳氢化合物中最简单的一类,也是自然界中最常见的有机化合物之一。
脂肪烃的分子结构特征为直链状,碳原子通过单键连接,周围环绕着氢原子。
由于碳原子能形成四个共价键,所以脂肪烃的碳原子数目可以很大,从而使得脂肪烃的种类多样化。
例如,甲烷(CH4)是最简单的脂肪烃,而辛烷(C8H18)则是一个较复杂的脂肪烃。
脂肪烃广泛存在于自然界中,包括石油、天然气和煤炭等矿产资源中。
它们是地球上生物活动的产物,形成过程中经历了数百万年的压力和温度变化。
因此,脂肪烃也被称为化石燃料,是现代工业和交通领域不可或缺的能源来源。
脂肪烃的燃烧反应是其最重要的化学性质之一。
当脂肪烃与氧气反应时,会产生大量的能量、水和二氧化碳。
这也是为什么煤、石油和天然气等脂肪烃类化合物被广泛用作燃料的原因。
除了作为燃料使用外,脂肪烃还广泛应用于化学工业中。
通过对脂肪烃进行加氢、氧化、烷基化等反应,可以合成出许多重要的化学品,如乙烯、丙烯、丁烷等。
这些化学品在塑料、合成纤维、橡胶、润滑剂等领域具有广泛的应用。
脂肪烃作为一类简单而重要的有机化合物,对于人类的生活和工业
发展起着至关重要的作用。
通过深入研究脂肪烃的性质和应用,我们能更好地利用和开发这一类化合物,为人类创造更美好的生活。
互动课堂疏导引导一、烃的基本知识 1。
烃的分类烃分为脂肪烃和芳香烃,其中脂肪烃的分子中一定不含有苯环,芳香烃的分子中一定含有苯环。
根据脂肪烃的结构,人们把脂肪烃分为饱和烃和不饱和烃。
饱和烃:碳原子之间的共价键全部为碳碳单键,其中的碳原子皆为饱和碳原子.如:烷烃.不饱和烃:分子中含有双键和叁键等不饱和键的脂肪烃,其中的碳原子有不饱和碳原子。
如:烯烃、炔烃. 2。
常见的脂肪烃⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧炔烃烯烃简称不饱和烃不饱和脂肪烃乙烷甲烷烷烃简称饱和烃饱和脂肪烃脂肪烃)(),(:)( 二、脂肪烃的性质 1。
烷烃的性质 (1)物理性质随着碳原子数的增多,烷烃同系物的物理性质呈现周期性变化,即熔沸点逐渐升高,密度逐渐增大。
注:①所有烷烃均难溶于水,密度均小于1。
②常温下烷烃的状态:C 1—C 4 气态 C 5—C 16 液态 C 17—固态 (2)化学性质①与卤素单质的反应 CH 3CH 3+Cl 2CH 3CH 2Cl+HCl可逐步取代,所得有机产物有:C 2H 5Cl 、C 2H 4Cl 2、C 2H 3Cl 3、C 2H 2Cl 4,C 2HCl 5、C 2Cl 6,其中氯乙烷为其一氯代物,以上物质均称为氯代物。
取代反应:像烷烃的卤代反应那样,有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
②与氧气的反应CH 4+2O 2−−→−点燃CO 2+2H 2OC n H 2n +2+213+n O 2−−→−点燃nCO 2+(n+1)H 2O知识总结不同的烃,碳元素所占的质量分数有所不同。
分子中碳原子数相同而碳元素的质量分数越低的烃,完全燃烧时放出的热量越多。
在所有烃中,烷烃(特别是甲烷)的碳元素的质量分数比相应的其他烃都低。
因此人们倾向于选用烷烃,尤其是相对分子质量小的烃作燃料。
2.烯烃、炔烃的性质 (1)物理性质①烯烃:随着分子里碳原子数的增加:a 状态:g→l→s;b 沸点:逐渐升高;c 密度:逐渐变大(但小于1 g·cm -3). 常温常压下,n≤4的烯烃为气态。
烃和脂肪烃的关系
摘要:
一、烃和脂肪烃的定义与分类
二、烃和脂肪烃的化学性质
三、烃和脂肪烃的生理功能
四、烃和脂肪烃的应用领域
五、总结与展望
正文:
一、烃和脂肪烃的定义与分类
烃和脂肪烃是化学领域中广泛研究的两类有机化合物。
烃是一类仅含有碳和氢两种元素的化合物,根据碳原子之间的连接方式,可分为链烃和环烃。
脂肪烃则是指分子中碳原子通过单键或部分双键相连的烃类化合物,主要包括烷烃、烯烃和炔烃。
二、烃和脂肪烃的化学性质
烃和脂肪烃的化学性质主要受其分子结构的影响。
链烃和环烃在化学反应中表现出不同的性质,如燃烧、氧化、加成等。
脂肪烃由于分子中碳原子之间的键长较长,反应活性较高,容易进行加成反应。
三、烃和脂肪烃的生理功能
烃和脂肪烃在生物体内具有重要的生理功能。
脂肪烃是生物体能量来源的重要物质,可作为生物燃料。
烃类化合物在生物体内可参与代谢、信号传导等过程。
此外,脂肪烃还具有保温、缓冲、保护器官等作用。
四、烃和脂肪烃的应用领域
烃和脂肪烃在工业、农业、医药等领域具有广泛的应用。
如石油、天然气等烃类化合物是现代工业的重要原料;脂肪烃在制作润滑剂、表面活性剂等方面具有重要应用。
此外,烃和脂肪烃还可用于制作塑料、合成纤维、涂料等化学产品。
五、总结与展望
总之,烃和脂肪烃作为有机化学的重要研究领域,不仅在基础科学研究中具有重要地位,而且在生产和生活中具有广泛的应用。
第一单元《脂肪烃》1、脂肪烃的性质教学目的要求:1、了解烷烃、烯烃、炔烃的物理性质的规律性变化。
2、了解烷烃、烯烃、炔烃的结构。
3、掌握烷烃、烯烃、炔烃的主要化学性质。
教学重点:掌握烷烃、烯烃、炔烃的主要化学性质。
教学难点:掌握烷烃、烯烃、炔烃的主要化学性质。
教学过程:第一课时【问】你知道什么是烃?烃是一类只含有C、H元素的有机物。
一、烃的分类1、结构中有无苯环不含双键、叁键等不饱和键——饱和烃——烷烃不含苯环——脂肪烃烃含双键、叁键等不饱和键——不饱和烃——烯烃、炔烃含有苯环——芳香烃二、脂肪烃的性质1、物理性质【交流与讨论】(1)烷烃的熔、沸点(见课本P40)【问】烷烃的沸点与其分子中所含有的碳原子数之间有什么关系?(a)随着分子里含碳原子数的增加,熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;(b)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。
在常温常压下都是气体,其他烷烃在常温常压下都是液体或固体;(c)烷烃的相对密度小于水的密度。
注意:表中所列烷烃均为无支链的烷烃,常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4的几种分子之外,还有一种碳原子数为5的分子,但分子中含有支链的戊烷,【问】烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢?由于随着相对分子质量的增大,分子之间的范德华力逐渐增大,从而导致烷烃分子的熔沸点逐渐升高。
补充:烷烃的熔点在开始时随着碳原子数的增加而呈折线上升,这是由于其熔点不仅与分子间作用力有关,还与结构的对称性有关。
(2)水溶性——烷烃分子均为非极性分子,故一般不溶于水,而易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。
二、化学性质1 【知识回顾】完成下表烃性质及结构甲烷乙烯乙炔分子式CH4C2H4C2H2结构简式CH4CH2=CH2CH≡CH所属烃的类型饱和烃不饱和烃不饱和烃所属烃的分子通式C n H2n+2 (n≥1) C n H2n (n≥2) C n H2n-2 (n≥2)碳碳键成键特点碳碳单键碳碳双键碳碳叁键分子空间构型正四面体平面结构直线结构反应特点氧化反应(燃烧)取代反应取代高温分解氧化反应(燃烧)氧化反应(酸性高锰酸钾褪色)加成反应加聚反应氧化反应(燃烧)氧化反应(酸性高锰酸钾褪色)加成反应加聚反应2、特征反应【学生回答】——完成下列填空(1)甲烷与纯卤素单质(Cl2)发生取代反应。
脂肪烃
具有脂肪族化合物基本属性的碳氢化合物叫做脂肪烃,脂肪烃是碳骨架为链状的烃类。
分子中只含有碳和氢两种元素,碳原子彼此相连成链或环,碳原子间通过共价键连接形成链或环状的碳架的一类化合物。
脂肪烃一般都是石油及天然气的重要成分。
C1~C5低碳脂肪烃为石油化工的基本原料,尤其是乙烯和丙烯和C4、C5共轭烯烃,在石油化工中应用最多、最广。
脂肪烃的物理性质,例如沸点和熔点、相对密度等,随分子中碳原子数的递增而呈现出有规律变化,但密度都小于水,常温下的状态则随着碳原子数的增多由气态逐渐变成液态、固态。
一般碳原子数在1~4的烃为气态,5~16为液态,17以上为固态。
(新戊烷为气态)。
主要化学性质为碳原子上的氢原子被其他活泼原子取代的反应、高温下断链、脱氢生成较低碳数的烷烃,烯烃的裂解反应。
C6~C8直链烷烃可经脱氢环化生成苯系芳烃的反应。
烯烃、二烯烃、炔烃的化学性质活泼,可以进行加成、取代、齐聚、共聚、聚合、氧化等多种反应,工业上最有用的是加成反应及聚合反应。
根据碳原子间键种类——单键、双键、三键,可分烷烃或石蜡烃、烯烃(碳原子间仅通过双键和单键连接)、炔烃(碳原子间存在三键)。
含有双键或三键叫作不饱和烃。
碳链是直链叫作直链烃,有侧链叫作侧链烃。
脂肪烃的性质1.脂肪烃的分类脂肪烃饱和烃:烷烃不饱和烃含双键的烯烃含叁键的炔烃2脂肪烃的物理性质思考:烷烃的沸点与碳原子数之间有怎样的关系?常见脂肪烃的化学性质:1.取代反应(1)取代反应:有机物分子中的或被其他原子或原子团所代替的反应。
(2)烷烃的特征反应是反应,但烷烃的取代反应的生成物一般是混合物,例如甲烷与氯气反应就可以生成CH3Cl、、、等有机物。
2.加成反应(1)加成反应:构成有机化合物的两个原子与其他原子或原子团结合生成新的化合物的反应。
(2)烯烃、炔烃的特征反应是反应。
3.加聚反应(1)加聚反应:具有不饱和键的有机化合物通过反应得到高分子化合物的反应。
思考.丙烯与HBr加成的产物有几种?主要产物是什么?有什么规则?三种脂肪烃性质比较跟踪练习:1.制备氯乙烷的方法合理的是()A.乙烯与氯化氢加成B.等量的乙烷与氯气取代C.乙烯与氯气加成D.乙烯加氢后再氯代2.2005年1月14日,成功登陆“土卫六”的“惠更斯”号探测器发回了350张照片和大量数据。
分析指出,土卫六“酷似地球经常下雨”,不过“雨”的成份是液态甲烷。
下列关于土卫六的说法中,不正确的是A.土卫六上存在有机分子B.地表温度极高C.地貌形成与液态甲烷冲刷有关D.土卫六上形成了甲烷的气液循环系统6.下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 ①CH 3(CH 2)2CH 3 ②CH 3(CH 2)3CH 3 ③(CH 3)3CH ④(CH 3)2CHCH 2CH 3 A .②④①③ B .④②①③ C .④③②① D .②④③① 7.下列各组有机物中,其一氯代物的数目不相等的是A .正戊烷和正己烷B .苯和乙烷C .对二甲苯和2,2-二甲基丙烷D .甲苯和2-甲基丙烷8.下列各组中的两种有机物,可能是相同的物质、同系物或同分异构体等,请判断它们之间的关系(1)2-甲基丁烷和丁烷___________(2)正戊烷和2,2-二甲基丙烷___________。
(3)间二甲苯和乙苯_____________ (4)1-已烯和环已烷___________。
9.某烃可以用通式C n H 2n 来表示,下列有关此烃的说法正确的是( )A .分子中有C=C 双键B .分子中没有C=C 双键 C .分子可能有C=C 双键D .分子中可能只含单键10.下列物质中,不与溴水发生反应是①乙苯 ②1,3-丁二烯 ③苯乙烯 ④溴乙烷A .只有①B .只有①、④C .只有③、④D .只有①、③ 11.已知某有机物的相对分子质量为58。
根据下列条件回答:若该有机物的组成只有C 、H ,则此有机物的分子式为;若它的核磁共振氢谱只有2个峰,则它的结构简式为。
12.盆烯是近年合成的一种有机物,它的分子结构可简化表示为(其中C 、H 原子已略去),下列关于盆烯的说法中错误的是( )A .盆烯是苯的一种同分异构体B .盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C .盆烯是乙烯的一种同系物D .盆烯在一定条件下可以发生加成反应脂肪烃的来源与石油化学工业1.石油的物理性质和成分(1)颜色状态:色至色的黏稠液体。
(2)组成:主要是由、和组成的混合物。
其成分主要是和环烷烃,有的含芳香烃。
2.天然气的成分天然气主要成分是,有的地区的天然气中则含有、和等,而甲烷只占85%左右。
1.石油的分馏(1)原理:石油汽化――→沸点不同不同的馏分,属于变化。
(2)分类 ①常压分馏⎩⎪⎨⎪⎧原料:石油产品⎩⎨⎧石油气、、、等重油②减压分馏⎩⎪⎨⎪⎧原理:压强较低时,重油中的沸点较高的烃在温度时汽化,然后得到不同的产品原料:重油产品⎩⎨⎧、、、等。
沥青3.催化重整和加氢裂化(1)目的:提高品质。
(2)产品:催化重整是获得的主要途径。
4.环境保护石油化工,科学家正在积极探索“、”的绿色化学工艺,开发对环境友好的产品、控制设备和仪器。
完成下列的裂化反应①C 16H 34________________________________ ②C 8H 18_________________________________ ③C 8H 16_________________________________ ①直馏汽油和裂化汽油的主要成分有什么区别?②裂化与裂解的主要目的是什么?1.石油的分馏(1)常压分馏得到的馏分中烃的沸点相对较低,分子中所含碳原子数较少。
减压分馏得到的馏分中烃的沸点相对较高,分子中所含碳原子数较多。
(2)减压分馏的原理是利用外界压强对物质沸点的影响。
外界压强越大,物质的沸点就越高;外界压强越小,物质的沸点就越低。
用降低分馏塔内压强的办法,能使重油的沸点随压强降低而降低。
也就是说,在低于常压下的沸点就可以使重油沸腾,这种过程就是减压分馏。
2.石油的裂化和裂解(1)裂化就是在一定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。
在催化剂作用下进行的裂化,又叫催化裂化。
如:C16H34C8H18+C8H16十六烷辛烷辛烯(2)裂解是指以比裂化更高的温度,使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等的加工过程。
裂解实际是深度裂化,石油裂解的化学过程比较复杂,裂解的目的是为了获取气态烯烃。
3.石油炼制、加工过程及主要产品的比较注意:蒸馏与分馏的区别与联系:蒸馏与分馏都是利用混合物的沸点不同进行的液体分离操作,但蒸馏只得到一种馏分(如制蒸馏水),分馏要得到两种或两种以上沸点不同的馏分;分馏实质上是一种“多次蒸馏”。
蒸馏和分馏都属于物理变化。
__石油分馏出来的每一种馏分仍然是多种烃的混合物,是沸点在一定温度范围内的液体的混合物。
1.下列叙述不正确的是()A.天然气和沼气的主要成分都是甲烷,燃烧天然气较环保B.石油中通过常压分馏、减压分馏得到的汽油比催化重整后的汽油品质高C.重油通过裂化可获得大量的轻质油D.轻质油的裂解也可称为深度裂化,目的是为了获得大量的气态不饱和烃2.下列说法中正确的是()A.石油是混合物,汽油是纯净物B.沸点:汽油>煤油>柴油>机油C.蒸馏汽油和裂化汽油成分相同D.蒸馏汽油的实验装置也可用来制取蒸馏水烃类物质燃烧的相关计算①等物质的量的CH4、C2H6和C3H8完全燃烧,消耗的O2最多的是哪种物质?②等质量的CH4、C2H6和C3H8完全燃烧,消耗O2最多的是哪种物质?烃类燃烧规律:1.等物质的量的烃C x H y完全燃烧时,消耗氧气的量决定于“x+y4”的值,此值越大,耗氧量越多。
2.等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量决定于C x H y中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。
3.若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1∶2,则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。
4.等质量的且最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。
5.气态烃C x H y完全燃烧后生成CO2和H2O。
C x H y+(x+y4)O2x CO2+y2H2O当H2O为气态时(>100 ℃),1 mol气态烃燃烧前后气体总体积的变化有以下三种情况:当y=4时,ΔV=0,反应后气体总体积不变时,常温常压下呈气态的烃中,只有甲烷、乙烯、丙炔。
当y>4时,ΔV=y4-1,反应后气体总体积增大;当y<4时,ΔV=1-y4,反应后气体总体积减小。
例题:(2013·潍坊高二质检)1.01×105 Pa,150℃时,将1 L C2H4、2 L C2H6与20 L氧气混合并点燃,完全反应后氧气有剩余。
当反应后的混合气体恢复至原条件时,气体体积为() A.15 L B.20 LC.23 L D.24 L跟踪练习:1.(2013·安阳高二质检)石油减压分馏的目的是()A.使高沸点的重油进一步分离B.得到更多的重油C.分离得到汽油、煤油等轻质油D.得到高质量的汽油2.我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。
下列关于石油的说法正确的是() A.石油属于可再生矿物能源B.石油主要含有碳、氢、氧三种元素C.石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量D.石油分馏所得的各馏分均是纯净物3.(2013·潍坊高二质检)从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过()A.加成反应B.取代反应C.聚合反应D.催化裂化反应4.物质的量相同的下列烃,完全燃烧,耗氧量最多的是()A.C2H6B.C4H6C.C5H10D.C7H85.丁烷在一定条件下裂解成两种烷烃和烯烃,若产物中两种烷烃质量相等,则产物按相对分子质量由大到小顺序排列为________,按此顺序,各产物物质的量之比为________。
6.当燃烧8.96升由CH4、CO、C2H6组成的混和气体时,除生成水外,还生成13.44升CO2气体(气体体积均在标准状况下测定)。
则原混和气体中含C2H6的物质的量是()A.0.2mol B.0.4 mol C.0.6 mol D.0.8 mol7.乙烷受热分解生成乙烯和氢气,现有乙烷部分分解的产物,取1体积使其充分燃烧生成1.6体积的二氧化碳气体(在相同条件下测定),则乙烷的分解率为()A.20% B.25% C.50% D.75%CO和c L水蒸气8.有碳原子数相同的烯烃、炔烃混合气a L,完全燃烧后生成b L2(温度、压强与原混合气相同),若a∶b∶c=3∶6∶4,则下列叙述中正确的是A.原混合气为体积比是1∶1的丙烯和丙炔B.原混合气为任意体积比的乙烯和乙炔C.原混合气为体积比为2∶1的丁烯和丁炔D.原混合气为体积比为1∶2的乙烯和乙炔9.常温常压下,一种气态烷烃与一种气态烯烃的混和物共1升,完全燃烧后,恢复到原状况,得到1.2升二氧化碳,则该混和气体中一定含有()A.甲烷B.乙烯C.乙烷D.环丙烷。