化学人教版（2019）选择性必修3 2.2.1烯烃（共38张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修3 2.2.1烯烃（共38张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-23 00:28:05 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
第二章第二节第一课时烯烃
CATALOGUE
目录
烯烃概述
烯烃物理性质
烯烃化学性质及反应类型
烯烃制备方法与工艺流程
烯烃的立体异构
烯烃在实际应用中案例分析
实验操作注意事项与安全问题
01
烯烃概述
烯烃是一类含有碳碳双键的不饱和烃，通式为CnH2n。
定义
烯烃分子中含有一个或多个碳碳双键，双键由一个σ键和一个π键组成，使得烯烃具有不饱和性和反应活性。
结构特点
烯烃定义与结构特点
根据分子中碳碳双键的数目，烯烃可分为单烯烃、二烯烃和多烯烃；根据分子中碳架的不同，又可分为链烯烃、环烯烃和芳香烯烃等。
烯烃的命名原则与烷烃相似，但要注意编号时从离双键最近的一端开始，并注明双键的位置。
烯烃分类及命名规则
命名规则
分类
天然存在的烯烃
烯烃广泛存在于自然界中，如植物体内的萜烯类化合物、动物体内的甾醇类化合物等。此外，石油和天然气中也含有大量的烯烃。
人工合成的烯烃
通过石油裂解、煤化工等工艺过程，可以人工合成大量的烯烃，如乙烯、丙烯等。
烯烃在自然界中存在形式
烯烃是一类重要的有机化工原料，广泛应用于合成塑料、橡胶、纤维等高分子材料，以及医药、农药、香料等精细化学品。
重要性
烯烃的应用领域非常广泛，如聚乙烯、聚丙烯等塑料制品；丁苯橡胶、顺丁橡胶等合成橡胶；聚酯纤维、丙烯腈纤维等合成纤维；以及乙烯氧化制环氧乙烷、丙烯氨氧化制丙烯腈等重要有机化工原料。
应用领域
烯烃重要性与应用领域
02
烯烃物理性质
烯烃通常为无色气体或液体，但也有一些高级烯烃是固体。
烯烃的分子结构中含有碳碳双键，这使得它们具有一定的反应活性。
在常温下，烯烃的状态取决于其分子量和碳链长度。
外观与状态描述
烯烃易溶于有机溶剂，如苯、四氯化碳等。
烯烃的挥发性较强，尤其是低分子量的烯烃，如乙烯、丙烯等。
烯烃在水中的溶解度很小，因为它们是非极性分子，而水是极性溶剂。
溶解度和挥发性分析
烯烃的密度通常比水小，但会随着分子量的增加而增大。
烯烃的相对分子质量可以通过其分子式计算得出，如乙烯的相对分子质量为28，丙烯的相对分子质量为42。
密度和相对分子质量是烯烃重要的物理参数，对于其储存、运输和使用具有重要意义。
密度和相对分子质量计算
烯烃的沸点随着分子量的增加而升高。
烯烃的折射率、介电常数等物理性质也与其分子结构和状态有关。
一些高级烯烃在低温下会发生聚合反应，形成高分子化合物。
其他物理性质介绍
03
烯烃化学性质及反应类型
原理
烯烃分子中的π键不稳定，易与亲电试剂发生加成反应，生成饱和烃。
应用举例
乙烯与氢气加成生成乙烷，用于乙烷的工业制备；乙烯与水加成生成乙醇，是工业上制备乙醇的重要方法。
加成反应原理及应用举例
取代反应条件及产物预测
条件
烯烃在一定条件下可发生取代反应，如卤素取代、硝化取代等。
产物预测
根据取代基的性质和取代位置，可以预测产物的种类和性质。例如，丙烯与卤素发生取代反应，生成卤代丙烷，其性质和用途与丙烯不同。
VS
烯烃可以被氧化剂氧化生成环氧化合物、二醇等，也可以被还原剂还原成烷烃。
剖析
氧化还原反应中，烯烃的碳碳双键发生断裂或形成新的化学键，生成不同的化合物。例如，乙烯被高锰酸钾氧化生成乙二醇，是工业上制备乙二醇的方法之一。
过程
氧化还原反应过程剖析
与金属的反应
烯烃可以与某些金属发生反应，生成金属有机化合物，如格氏试剂等。
聚合反应
烯烃可以发生聚合反应生成高分子化合物，如聚乙烯、聚丙烯等。
烯烃的稳定性
由于烯烃分子中的π键不稳定，因此烯烃比相应的烷烃更活泼，更易发生化学反应。同时，烯烃的稳定性也受到取代基、空间构型等因素的影响。
其他重要化学性质总结
04
烯烃制备方法与工艺流程
原料与试剂
反应原理
实验装置与操作
产物分离与纯化
烯烃的实验室制法
01
02
03
04
通常采用醇类、卤代烃等作为原料，在酸性或碱性条件下进行反应。
通过消除反应或重排反应等机制，生成相应的烯烃产物。
需要准备相应的实验仪器和试剂，注意实验安全及环境保护。
采用蒸馏、萃取等方法对产物进行分离和纯化，得到纯净的烯烃产物。
以石油烃为原料，经过预处理脱除杂质和水分。
原料与预处理
在高温、低压和催化剂作用下，石油烃发生裂解反应生成乙烯等烯烃产物，设备包括裂解炉、急冷器等。
裂解反应原理及设备
通过压缩、冷凝、分离等步骤，将裂解气中的乙烯等烯烃分离出来，并进行精制处理，得到高纯度的乙烯产品。
产物分离与精制
分析石油裂解法生产乙烯的工艺流程、技术特点、优缺点及改进方向。
工艺流程优缺点分析
石油裂解法生产乙烯过程剖析
原料与气化
合成气转化制乙烯
产物分离与精制
技术特点与发展趋势
煤化工路线合成乙烯技术简介
以煤为原料，通过气化反应生成一氧化碳和氢气等气体。
对生成的烯烃产物进行分离、精制处理，得到高纯度的乙烯产品。
在催化剂作用下，将合成气转化为甲醇，再通过甲醇制烯烃（MTO）技术转化为乙烯等烯烃产物。
介绍煤化工路线合成乙烯的技术特点、发展趋势及面临的挑战。
介绍可用于生物质转化制备烯烃的原料种类、预处理方法及资源化利用途径。
生物质资源与预处理
生物质转化制烯烃技术
产物应用与市场前景
挑战与机遇
阐述生物质通过发酵、气化、催化转化等过程制备烯烃的原理、方法及技术进展。
分析生物质转化制备烯烃产物的应用领域、市场需求及发展前景。
探讨生物质转化制备烯烃面临的技术挑战、经济性及环境友好性等问题，以及未来的发展机遇。
生物质转化制备烯烃前景展望
其他新型制备方法概述
催化重整法
利用催化剂对烃类原料进行重整反应，生成富含烯烃的产物。该方法具有原料适应性强、产物选择性高等优点。
氧化脱氢法
通过氧化剂将烃类原料中的氢原子脱除，生成相应的烯烃产物。该方法具有反应条件温和、产物纯度高等优点。
烷基化法
利用烷基化试剂将烃类原料转化为相应的烯烃产物。该方法具有原料利用率高、产物种类丰富等优点。
新型催化材料与技术
介绍近年来在烯烃制备领域涌现出的新型催化材料与技术，如纳米催化剂、光催化技术等，为烯烃制备提供新的思路和方法。
05
烯烃的立体异构
顺反异构
定义
由于双键不能自由旋转引起的，一般指烯烃的双键，也有C=N双键，N=N双键及环状等化合物的顺反异构。
顺反命名
顺式烯烃在双键碳原子上的两个氢原子位于双键的同侧，反式烯烃在双键碳原子上的两个氢原子位于双键的两侧。
稳定性差异
一般情况下，反式异构体比顺式异构体稳定。
03
环状化合物的顺反异构
环状化合物中也存在顺反异构现象，如环己烯等。
01
2-丁烯的顺反异构
顺-2-丁烯和反-2-丁烯是2-丁烯的两种异构体，它们的稳定性存在差异。
02
1,2-二氯乙烯的顺反异构
1,2-二氯乙烯存在顺式和反式两种异构体，它们的物理性质和化学性质有所不同。
顺反异构举例
共轭二烯烃
共轭二烯烃是指两个双键被一个单键隔开，形成共轭体系的二烯烃，这种二烯烃具有特殊的物理性质和化学性质，如颜色、气味、反应活性等。
定义
二烯烃是分子中含有两个双键的烯烃，根据分子中两个双键的相对位置可以分为累积二烯烃、孤立二烯烃、共轭二烯烃三类。
累积二烯烃
累积二烯烃是指两个双键共用一个碳原子的二烯烃，这种二烯烃很不稳定，容易发生重排反应生成其他类型的化合物。
孤立二烯烃
孤立二烯烃是指两个双键被一个以上的单键隔开，彼此不共轭的二烯烃，这种二烯烃的性质与单烯烃相似。
科普：二烯烃
06
烯烃在实际应用中案例分析
种类
高压低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)等。
性能特点
聚乙烯具有良好的化学稳定性、电绝缘性、耐低温性和加工性能，不同种类的聚乙烯还具有不同的特性，如LDPE柔软且透明度高，HDPE则具有较高的刚性和强度。
聚乙烯产品种类及性能特点
包装材料、汽车零部件、家用电器、医疗器械、建筑材料等。
应用领域
随着聚丙烯技术的不断发展，其应用领域也在不断拓展，如高性能聚丙烯纤维、功能性聚丙烯薄膜等新型材料的研发和应用。
拓展方向
聚丙烯产品应用领域拓展
乙烯作为原料在化工行业应用
乙烯是化工行业的重要原料之一，可用于生产聚乙烯、聚氯乙烯、乙二醇、苯乙烯等多种化工产品。
原料应用
乙烯还可以通过氯化、氧化、聚合等反应进一步转化为其他有机化合物，从而延伸出更为丰富的化工产业链。
产业链延伸
除了聚乙烯和聚丙烯外，烯烃还可以通过其他化学反应转化为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯等重要的有机化工原料。
基于烯烃的化学反应特性，可以开发出更多具有特定功能和用途的新型烯烃下游产品，如功能性高分子材料、生物可降解塑料等。
烯烃下游产品
新产品开发
其他烯烃下游产品开发
07
实验操作注意事项与安全问题
烯烃等有机化合物易燃、易爆，且部分具有毒性或刺激性，需严格管理。
化学品危险
设备安全风险
环境因素
实验涉及高温、高压等条件，设备老化、操作不当等可能引发安全事故。
通风不良、明火、静电等环境因素可能导致火灾、爆炸等危险。
03
02
01
实验室常见危险源识别
实验过程中需穿戴实验服、护目镜、手套等个人防护用品。
穿戴防护服
严格按照实验步骤操作，避免违规操作带来的风险。
遵守操作规程
实验前后需洗手，避免化学品残留对身体造成伤害。
保持清洁
个人防护措施建议
对实验产生的废弃物进行分类收集，如有机废液、无机废液、固体废弃物等。
分类收集
根据废弃物性质选择合适的处理方法，如有机废液需进行焚烧处理，无机废液需进行中和处理等。
妥善处理
废弃物处理需遵守相关法律法规，确保不对环境造成污染。
遵守法规
废弃物处理方法指导
泄漏处理
迅速采取措施防止泄漏扩散，如使用吸附材料、围堰等，并对泄漏物进行妥善处理。
伤害救治
如发生人员伤害，应立即进行救治，并及时送医治疗。同时，对事故原因进行调查分析，采取措施防止类似事故再次发生。
火灾处理
立即切断火源，使用灭火器、灭火毯等器材进行灭火，并及时报警。
紧急情况处理预案
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第二章第二节第一课时烯烃
CATALOGUE
目录
烯烃概述
烯烃物理性质
烯烃化学性质及反应类型
烯烃制备方法与工艺流程
烯烃的立体异构
烯烃在实际应用中案例分析
实验操作注意事项与安全问题
01
烯烃概述
烯烃是一类含有碳碳双键的不饱和烃，通式为CnH2n。
定义
烯烃分子中含有一个或多个碳碳双键，双键由一个σ键和一个π键组成，使得烯烃具有不饱和性和反应活性。
结构特点
烯烃定义与结构特点
根据分子中碳碳双键的数目，烯烃可分为单烯烃、二烯烃和多烯烃；根据分子中碳架的不同，又可分为链烯烃、环烯烃和芳香烯烃等。
烯烃的命名原则与烷烃相似，但要注意编号时从离双键最近的一端开始，并注明双键的位置。
烯烃分类及命名规则
命名规则
分类
天然存在的烯烃
烯烃广泛存在于自然界中，如植物体内的萜烯类化合物、动物体内的甾醇类化合物等。此外，石油和天然气中也含有大量的烯烃。
人工合成的烯烃
通过石油裂解、煤化工等工艺过程，可以人工合成大量的烯烃，如乙烯、丙烯等。
烯烃在自然界中存在形式
烯烃是一类重要的有机化工原料，广泛应用于合成塑料、橡胶、纤维等高分子材料，以及医药、农药、香料等精细化学品。
重要性
烯烃的应用领域非常广泛，如聚乙烯、聚丙烯等塑料制品；丁苯橡胶、顺丁橡胶等合成橡胶；聚酯纤维、丙烯腈纤维等合成纤维；以及乙烯氧化制环氧乙烷、丙烯氨氧化制丙烯腈等重要有机化工原料。
应用领域
烯烃重要性与应用领域
02
烯烃物理性质
烯烃通常为无色气体或液体，但也有一些高级烯烃是固体。
烯烃的分子结构中含有碳碳双键，这使得它们具有一定的反应活性。
在常温下，烯烃的状态取决于其分子量和碳链长度。
外观与状态描述
烯烃易溶于有机溶剂，如苯、四氯化碳等。
烯烃的挥发性较强，尤其是低分子量的烯烃，如乙烯、丙烯等。
烯烃在水中的溶解度很小，因为它们是非极性分子，而水是极性溶剂。
溶解度和挥发性分析
烯烃的密度通常比水小，但会随着分子量的增加而增大。
烯烃的相对分子质量可以通过其分子式计算得出，如乙烯的相对分子质量为28，丙烯的相对分子质量为42。
密度和相对分子质量是烯烃重要的物理参数，对于其储存、运输和使用具有重要意义。
密度和相对分子质量计算
烯烃的沸点随着分子量的增加而升高。
烯烃的折射率、介电常数等物理性质也与其分子结构和状态有关。
一些高级烯烃在低温下会发生聚合反应，形成高分子化合物。
其他物理性质介绍
03
烯烃化学性质及反应类型
原理
烯烃分子中的π键不稳定，易与亲电试剂发生加成反应，生成饱和烃。
应用举例
乙烯与氢气加成生成乙烷，用于乙烷的工业制备；乙烯与水加成生成乙醇，是工业上制备乙醇的重要方法。
加成反应原理及应用举例
取代反应条件及产物预测
条件
烯烃在一定条件下可发生取代反应，如卤素取代、硝化取代等。
产物预测
根据取代基的性质和取代位置，可以预测产物的种类和性质。例如，丙烯与卤素发生取代反应，生成卤代丙烷，其性质和用途与丙烯不同。
VS
烯烃可以被氧化剂氧化生成环氧化合物、二醇等，也可以被还原剂还原成烷烃。
剖析
氧化还原反应中，烯烃的碳碳双键发生断裂或形成新的化学键，生成不同的化合物。例如，乙烯被高锰酸钾氧化生成乙二醇，是工业上制备乙二醇的方法之一。
过程
氧化还原反应过程剖析
与金属的反应
烯烃可以与某些金属发生反应，生成金属有机化合物，如格氏试剂等。
聚合反应
烯烃可以发生聚合反应生成高分子化合物，如聚乙烯、聚丙烯等。
烯烃的稳定性
由于烯烃分子中的π键不稳定，因此烯烃比相应的烷烃更活泼，更易发生化学反应。同时，烯烃的稳定性也受到取代基、空间构型等因素的影响。
其他重要化学性质总结
04
烯烃制备方法与工艺流程
原料与试剂
反应原理
实验装置与操作
产物分离与纯化
烯烃的实验室制法
01
02
03
04
通常采用醇类、卤代烃等作为原料，在酸性或碱性条件下进行反应。
通过消除反应或重排反应等机制，生成相应的烯烃产物。
需要准备相应的实验仪器和试剂，注意实验安全及环境保护。
采用蒸馏、萃取等方法对产物进行分离和纯化，得到纯净的烯烃产物。
以石油烃为原料，经过预处理脱除杂质和水分。
原料与预处理
在高温、低压和催化剂作用下，石油烃发生裂解反应生成乙烯等烯烃产物，设备包括裂解炉、急冷器等。
裂解反应原理及设备
通过压缩、冷凝、分离等步骤，将裂解气中的乙烯等烯烃分离出来，并进行精制处理，得到高纯度的乙烯产品。
产物分离与精制
分析石油裂解法生产乙烯的工艺流程、技术特点、优缺点及改进方向。
工艺流程优缺点分析
石油裂解法生产乙烯过程剖析
原料与气化
合成气转化制乙烯
产物分离与精制
技术特点与发展趋势
煤化工路线合成乙烯技术简介
以煤为原料，通过气化反应生成一氧化碳和氢气等气体。
对生成的烯烃产物进行分离、精制处理，得到高纯度的乙烯产品。
在催化剂作用下，将合成气转化为甲醇，再通过甲醇制烯烃（MTO）技术转化为乙烯等烯烃产物。
介绍煤化工路线合成乙烯的技术特点、发展趋势及面临的挑战。
介绍可用于生物质转化制备烯烃的原料种类、预处理方法及资源化利用途径。
生物质资源与预处理
生物质转化制烯烃技术
产物应用与市场前景
挑战与机遇
阐述生物质通过发酵、气化、催化转化等过程制备烯烃的原理、方法及技术进展。
分析生物质转化制备烯烃产物的应用领域、市场需求及发展前景。
探讨生物质转化制备烯烃面临的技术挑战、经济性及环境友好性等问题，以及未来的发展机遇。
生物质转化制备烯烃前景展望
其他新型制备方法概述
催化重整法
利用催化剂对烃类原料进行重整反应，生成富含烯烃的产物。该方法具有原料适应性强、产物选择性高等优点。
氧化脱氢法
通过氧化剂将烃类原料中的氢原子脱除，生成相应的烯烃产物。该方法具有反应条件温和、产物纯度高等优点。
烷基化法
利用烷基化试剂将烃类原料转化为相应的烯烃产物。该方法具有原料利用率高、产物种类丰富等优点。
新型催化材料与技术
介绍近年来在烯烃制备领域涌现出的新型催化材料与技术，如纳米催化剂、光催化技术等，为烯烃制备提供新的思路和方法。
05
烯烃的立体异构
顺反异构
定义
由于双键不能自由旋转引起的，一般指烯烃的双键，也有C=N双键，N=N双键及环状等化合物的顺反异构。
顺反命名
顺式烯烃在双键碳原子上的两个氢原子位于双键的同侧，反式烯烃在双键碳原子上的两个氢原子位于双键的两侧。
稳定性差异
一般情况下，反式异构体比顺式异构体稳定。
03
环状化合物的顺反异构
环状化合物中也存在顺反异构现象，如环己烯等。
01
2-丁烯的顺反异构
顺-2-丁烯和反-2-丁烯是2-丁烯的两种异构体，它们的稳定性存在差异。
02
1,2-二氯乙烯的顺反异构
1,2-二氯乙烯存在顺式和反式两种异构体，它们的物理性质和化学性质有所不同。
顺反异构举例
共轭二烯烃
共轭二烯烃是指两个双键被一个单键隔开，形成共轭体系的二烯烃，这种二烯烃具有特殊的物理性质和化学性质，如颜色、气味、反应活性等。
定义
二烯烃是分子中含有两个双键的烯烃，根据分子中两个双键的相对位置可以分为累积二烯烃、孤立二烯烃、共轭二烯烃三类。
累积二烯烃
累积二烯烃是指两个双键共用一个碳原子的二烯烃，这种二烯烃很不稳定，容易发生重排反应生成其他类型的化合物。
孤立二烯烃
孤立二烯烃是指两个双键被一个以上的单键隔开，彼此不共轭的二烯烃，这种二烯烃的性质与单烯烃相似。
科普：二烯烃
06
烯烃在实际应用中案例分析
种类
高压低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)等。
性能特点
聚乙烯具有良好的化学稳定性、电绝缘性、耐低温性和加工性能，不同种类的聚乙烯还具有不同的特性，如LDPE柔软且透明度高，HDPE则具有较高的刚性和强度。
聚乙烯产品种类及性能特点
包装材料、汽车零部件、家用电器、医疗器械、建筑材料等。
应用领域
随着聚丙烯技术的不断发展，其应用领域也在不断拓展，如高性能聚丙烯纤维、功能性聚丙烯薄膜等新型材料的研发和应用。
拓展方向
聚丙烯产品应用领域拓展
乙烯作为原料在化工行业应用
乙烯是化工行业的重要原料之一，可用于生产聚乙烯、聚氯乙烯、乙二醇、苯乙烯等多种化工产品。
原料应用
乙烯还可以通过氯化、氧化、聚合等反应进一步转化为其他有机化合物，从而延伸出更为丰富的化工产业链。
产业链延伸
除了聚乙烯和聚丙烯外，烯烃还可以通过其他化学反应转化为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯等重要的有机化工原料。
基于烯烃的化学反应特性，可以开发出更多具有特定功能和用途的新型烯烃下游产品，如功能性高分子材料、生物可降解塑料等。
烯烃下游产品
新产品开发
其他烯烃下游产品开发
07
实验操作注意事项与安全问题
烯烃等有机化合物易燃、易爆，且部分具有毒性或刺激性，需严格管理。
化学品危险
设备安全风险
环境因素
实验涉及高温、高压等条件，设备老化、操作不当等可能引发安全事故。
通风不良、明火、静电等环境因素可能导致火灾、爆炸等危险。
03
02
01
实验室常见危险源识别
实验过程中需穿戴实验服、护目镜、手套等个人防护用品。
穿戴防护服
严格按照实验步骤操作，避免违规操作带来的风险。
遵守操作规程
实验前后需洗手，避免化学品残留对身体造成伤害。
保持清洁
个人防护措施建议
对实验产生的废弃物进行分类收集，如有机废液、无机废液、固体废弃物等。
分类收集
根据废弃物性质选择合适的处理方法，如有机废液需进行焚烧处理，无机废液需进行中和处理等。
妥善处理
废弃物处理需遵守相关法律法规，确保不对环境造成污染。
遵守法规
废弃物处理方法指导
泄漏处理
迅速采取措施防止泄漏扩散，如使用吸附材料、围堰等，并对泄漏物进行妥善处理。
伤害救治
如发生人员伤害，应立即进行救治，并及时送医治疗。同时，对事故原因进行调查分析，采取措施防止类似事故再次发生。
火灾处理
立即切断火源，使用灭火器、灭火毯等器材进行灭火，并及时报警。
紧急情况处理预案
THANKS
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