1、章节题目 第二章 第一节 烯烃 课 型 理论新课教学要求及教学内容提纲1. 掌握烯烃的结构特征、通式和命名2. 理解烯烃的同分异构现象3. 了解烯烃的物理、化学性质重点与难点：重点：1. 烯烃的结构特征： 键的形成和特点；顺反异构的构型标记及次序规则2. 烯烃的化学性质难点：烯烃的结构特征教学实施手段：讲授、讨论、提问、讲评推荐参考书及预复习任务：参考书参考书：药用有机化学 郭扬主编， 第一版，中国医药科技出版社复习总结新课重点、难点内容1. 烯烃的定义2. 烯烃的分类3. 烯烃的异构现象：构造异构（碳链异构，位置异构） ；立体异构（顺反异构）4. 烯烃的性质：加成、氧化、聚合反应教学过程【引
2、言】：复习上节课的内容；由烷烃的结构、命名、性质导入新课，并引入不饱和烃的概念。【教师】：如果烃分子中只有单键，则叫做饱和烃，饱和链烃称为烷烃，烷就是“完”全的意思，分子内只有单键且成链状。如果各键没有被氢原子占满，富余的键会和其他碳原子组成双键或三键，就是不饱和烃。不饱和烃中有双键的叫“烯” ，是氢原子“稀”少的意思；有三键的为“炔” ，是氢原子“缺”乏的意思。除此之外还有芳香烃，例如“苯” 。不饱和烃的双键和三键不太牢固，比较容易断裂，容易发生化学反应。分类见教材 25 页【板书】：第一节 烯烃【教师】：烯烃是指分子中含有碳碳双键 C=C 键的不饱和烃，根据含有碳碳双键的数目又可分为单烯烃
3、、二烯烃和多烯烃。如果不加说明，通常所说的烯烃是指含有一个碳碳双键的单烯烃。在单烯烃分子中，含有一个碳碳双键，所以它比相同碳数的烷烃少两个氢原子，单烯烃的通式为 CnH2n。【板书】：(一)：烯烃的结构【教师】：最简单的烯烃是乙烯。医药上，乙烯与氧的化合物可以作为麻醉剂。以乙烯为例，介绍烯烃的结构特征。HH HHC C双键基团是烯烃分子中的官能团，具有反应活性。双 键 的 表 示 方 法 ： 双 键 一 般 用 两 条 短 线 来 表 示 ， 如 ： C=C， 【教师】：现代物理方法研究表明：乙烯分子中的碳碳双键的键能为 610kJ.mol-1，键长为134pm，而乙烷分子中碳碳单键的键能为
4、345kJ.mol-1，键长为 154pm。比较可知，双键并不是单键的简单的加合。【教师】：乙烯分子中，两个碳原子和四个氢原子都在一个平面上，即乙烯分子为平面分子。【板书】：展示乙烯的分子结构PPT 有动态版【板书】：烯烃的命名【教师】：烯烃的系统命名法与烷烃相似，但由于烯烃分子中含有碳碳双键，比烷烃的命名复杂，其命名原则如下：1) 以含双键的最长碳链为主链，命名为某烯，十个碳以上的烯烃称某碳烯，如十一碳烯。2) 编号：从近双键的一端开始编号。若双键正好在中间，则主链编号从靠近取代基的一段开始。即首先考虑双键具有最低位次，然后考虑取代基具有最低位次。3) 双键的位次写于母体名称之前,加一短线:
5、 n-某烯4) 取代基位次及名称写于母体名称之前，表示方式跟烷烃相同。【图示】： CH2CH2C3C2C2C3CH3CHCH3332-乙基-1-戊烷 4, 4-二甲基-2-戊烷【板书】：烯烃的异构现象【教师】：烯烃具有双键，其异构现象较烷烃复杂，主要包括“碳链异构” ，双键位置不同引起的（官能团） “位置异构” ，及双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构“（立体异构） ”。碳链异构和位置异构为构造异构；顺反异构为立体异构。【图示】：碳链异构；位置异构CH3CH2CHCH2 CH3CHCHCH3 CH3CH2CH31- 2- () ()()(I)与()则是双键位置异构，(I)与()是碳链异
6、构【板书】：顺反异构【教师】：顺反异构的定义：分子的构造相同，原子或基团在 键平面两边排列方式不同产生的异构现象，称为 顺反(几何)异构现象。两个相同的基团排列在双键同侧的称为顺式构型，而两个相同的基团分别排列在双键异侧的称为反式异构。产生的原因：碳碳双键不能自由旋转条件：当两个双键的每个碳上所带有的两个基团都不同时，有顺反异构现象。 【图示】：【板书】：药物中的顺反异构体【教师】：化学与药物：药物中的顺反异构体具有不同的生理活性(I) 雌激素类药物中，合成的己烯雌酚，反式异构体生理活性较大，顺式则很低；(II) 维生素 A 的结构中具有四个双键，全部是反式结构；(III) 具有降血脂作用的亚
7、油酸和花生四烯酸则全部为顺式结构。【板书】：烯烃的性质【教师】：烯烃的物理性质（自学）【教师】：烯烃的化学性质烯烃的化学性质比较活泼。这是因为结构决定性质。在烯烃分子中，官能团是碳碳双键，碳碳双键是由一个 键和一个 键组成的。 键重叠程度比 键小，不如 键稳定，比较容易破裂；而且电子云密度较高，容易受缺电子试剂进攻。因此，烯烃可以发生加成、氧化、聚合反应。烯烃的特征反应都发生在官能团 C=C 和 -H 上。（一）：加成反应加成反应是烯烃的主要性质之一。（1）：催化加氢 RCH2CH2RH2+ Ni or PtRCH CHR定义：烯烃与氢在催化剂（Pt,Pd,Ni）存在的条件下发生加成反应，生成
8、相应的饱和烷烃。用途：定量分子中双键的数目。由于该反应能够定量的完成，可以根据反应吸收氢的量来确定分子中双键的数目。（2）亲电加成反应定义：由亲电试剂进攻所引起的加成反应。亲电试剂：相对缺电子的试剂，如 X2, H+, 碳正离子 C+等。1）加卤素烯烃容易与卤素发生反应，是制备邻二卤代烷的主要方法： CH2=CH2+X2CH2X CH2X(I) 应用：这个反应在室温下就能迅速反应，实验室用它鉴别烯烃的存在（溴的四氯化碳溶液是红棕色，溴消耗后变成无色） 。 (II) 不同的卤素反应活性规律：氟反应激烈，不易控制；碘是可逆反应，平衡偏向烯烃边；常用的卤素是 Cl2 和 Br2，且反应活性：F2Cl
9、2Br2I2（常见加Cl2 和 Br2） 。 (III) 烯烃与溴反应得到的是反式加成产物，产物是外消旋体。2）加卤化氢定义：烯烃与卤化氢发生反应，生成卤代烷。 HX CHXC+(X Cl, Br, I; 活性： HI HBr HCl )举例：CH2CH2+HCl150 -250 oCAlC3 or Fel3CH32ClC+HBr30 oCHl3CH32CH2CH2376 %HH2C3CH32H Br80 oCKI IH3PO4, 8 90 %H对于结构不对称的烯烃，与卤化氢加成时就有两种情况，加成产物也有两种：2-溴丙烷（主） ；1-溴丙烷（次） 。马氏规则：俄国化学家马尔可夫尼可夫（Mar
10、kovnikov）于 1896 年总结出的规律。在不对称烯烃的亲电加成反应中，加成试剂的正性基团将加到烯烃双键含氢较多的碳原子上。 不对称烯烃与卤化氢进行加成反应时，氢原子总是加在含氢较多的双键碳原子上，卤原子(或其它原子或原子团)则加在含氢较少的或不含氢双键碳原子上。反马氏规则：定义：当反应条件改变时，就可能出现反马氏规则的现象。在少量过氧化物存在的情况下，HBr 与不对称烯烃加成违反马氏规则，加成的主要产物是 1-溴丙烷。HBr+CH3 C CHCH3CH3 CH CH2CH3 BrH2O2条件：过氧化物和 HBr，这两者缺一不可。其他的 HX 都不能够发生这类反应，这是需要注意的地方。过
11、氧化物效应：由于过氧化物的存在，改变了加成反应的历程，这种现象称为过氧化物效应。3）加 H2SO4定义：将乙烯通入冷浓硫酸时，生成酸式硫酸酯(烷基硫酸)，产物可以溶于硫酸中。 +H OSO3HR CH CH2 R CH CH3OSO3HR CH CH3OHH2O +H2SO4即： R CH 3O(1) H2SO4R CH 2()2， ， ， 应用：去除烷烃中的烯烃。烷烃不与硫酸反应，当烷烃中混有烯烃时，可用此法除去混在烷烃中的烯烃。烯烃与硫酸反应的产物溶于硫酸中，处在下层的位置。而不反应的烷烃处在上层。4）加水定义：在酸(硫酸或磷酸)催化下，烯烃与水直接加成生成醇。 CHCH2CH3 H+2O
12、 CHCH2CH3O CHCH2CH3O主 要 产 物 +次 要 产 物（二）氧化反应烯烃的氧化反应，发生在碳碳双键上，氧化产物主要决定于氧化剂的种类和反应条件。（1） 空气催化氧化烯烃在银（掺杂少量的 CaO,BaO 等提高活性）的催化下，能够被空气中的氧直接氧化，双键中的 键打开，生成环氧乙烷。工业上常用这种方法生产环氧乙烷。 O2+ AgCH2 CH2 CH2 CH2O20 30 环氧化反应：烯烃在试剂的作用下，生成环氧化物的反应。（2） 被高锰酸钾氧化1) 在低温，中性或稀碱条件下和高锰酸钾作用，生成顺式邻二醇，这种反应又称为羟基化反应。 KMnO4 MnO2+ +RCH CHR OH
13、OHRCH CHRO , H2H应用：双键的定性检验。随着反应的进行，高锰酸钾溶液的紫色褪去，并生成褐色的二氧化锰沉淀，反应现象十分明显，易于观察，常用于不饱和烃的鉴别。2) 与酸性高锰酸钾溶液作用时，碳碳双键中的 键打开， 键也可断裂。碳链在双键处断裂，生成羧酸或酮。同时，高锰酸钾溶液的紫色褪去。双键断裂时，由于双键碳原子连接的烃基不同，氧化产物也不同。 CH2R2CCO2RHROCH3COOH+KMnO4H+CH3C CHCH3CH3CH3C OCH3丙酮 乙酸CH3CH2COHCO2+KMnO4H+CH3CH2CH CH2应用：a：鉴别烯烃b：可通过反应产物的结构，推导出原烯烃的结构（三
14、）：聚合反应定义：在一定的条件下，烯烃分子中的 键断裂，发生同类分子间的加成反应，生成高分子化合物（聚合物） ，这种类型的聚合反应称为加成聚合反应，简称聚合反应。举例：乙烯在高压下聚合,生成高压聚乙烯(分子量 2000-40000) 聚 乙 烯n H2C= H2 (CH22)nTiCl4-Al(C2H5)3200 聚 乙 烯TiCl4-Al(C2H5)3 ( )nCH CH2CH3n CH3 CH CH2概念：单体：能聚合成高分子的低分子化合物；链节：组成高分子链的重复结构单元；聚合度：高分子所含链节的数目，用符号 n 来表示。复习总结新课重点、难点内容参见教材 49 页1. 烯烃的定义2.
15、烯烃的分类3. 烯烃的异构现象：构造异构（碳链异构，位置异构） ；立体异构（顺反异构）4. 烯烃的性质：加成、氧化、聚合反应板书第二章 不饱和烃 第一节 烯烃一：烯烃的结构烯烃的官能团乙烯的分子结构二：烯烃的命名三：烯烃的异构现象构造异构：碳链异构、位置异构立体异构：顺反异构药物中的顺反异构四：烯烃的性质（一）物理性质（自学）（二）化学性质1：加成反应（1） 催化加氢（2） 亲电加成反应1) 加卤素：应用；反应规律2) 加卤化氢3) 马氏规则与反马氏规则（3） 加 H2SO4定义应用（4） 加水2：氧化反应（1）空气催化氧化环氧化反应的定义（2）被高锰酸钾氧化条件 1：低温、中性或稀酸生成顺式邻二醇羟基化反应的定义条件 2：酸性产物不同应用3：聚合反应聚合反应的定义一些概念：单体、链节、聚合度
