根據(jù)烯烴和烷烴的結(jié)構特點 比較他們化學性質(zhì)的不同

【專家解說】：1烷烴性質(zhì)很穩(wěn)定，在烷烴的分子里,碳原子之間都以碳碳單鍵相結(jié)合成鏈關,同甲烷一樣,碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合.因為C-H鍵和C-C單鍵相對穩(wěn)定，難以斷裂。除了下面三種反乙烷應，烷烴幾乎不能進行其他反應。(在通常情況下，與強酸.強堿.強氧化劑都不反應） 氧化反應 R + O2 → CO2 + H2O 或 CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2-----------(點燃)---- nCO2 + (n+1) H2O 所有的烷烴都能燃燒，而且反應放熱極多。烷烴完全燃燒生成CO2和H2O。如果O2的量不足，就會產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳（CO），甚至炭黑（C）。 以甲烷為例： CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O O2供應不足時，反應如下： CH4 + 3/2 O2 → CO + 2 H2O CH4 + O2 → C + 2 H2O 分子量大的烷烴經(jīng)常不能夠完全燃燒，它們在燃燒時會有黑煙產(chǎn)生，就是炭黑。汽車尾氣中的黑煙也是這么一回事。 取代反應 R + X2 → RX + HX 由于烷烴的結(jié)構太牢固，一般的有機反應不能進行。烷烴的鹵代反應是一種丙烷自由基取代反應，反應的起始需要光能來產(chǎn)生自由基。 以下是甲烷被鹵代的步驟。這個高度放熱的反應可以引起爆炸。 鏈引發(fā)階段：在紫外線的催化下形成兩個Cl的自由基 Cl2 → Cl* / *Cl 鏈增長階段：一個H原子從甲烷中脫離；CH3Cl開始形成。 CH4 + Cl* → CH3Cl + HCl （慢） CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl 鏈終止階段：兩個自由基重新組合 Cl* 和 Cl*, 或 R* 和 Cl*, 或 CH3* 和 CH3*. 裂化反應 裂化反應是大分子烴在高溫、高壓或有催化劑的條件下，分裂成小分子烴的過程。裂化反應屬于消除反應，因此烷烴的裂化總是生成烯烴。如十六烷(C16H34)經(jīng)裂化可得到辛烷(C8H18)和辛烯(C8H16)。 由于每個鍵的環(huán)境不同，斷裂的機率也就不同，下面以丁烷的裂化為例討論這一點： CH3-CH2-CH2-CH3 → CH4 + CH2=CH-CH3 過程中CH3-CH2鍵斷裂，可能性為48%； CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH3 + CH2=CH2 過程中CH2-CH2鍵斷裂，可能性為38%； CH3-CH2-CH2-CH3 → CH2=CH-CH2-CH3 + H2 過程中C-H鍵斷裂，可能性為14%。 裂化反應中，不同的條件能引發(fā)不同的機理，但反應過程類似。熱分解過程中有碳自由基產(chǎn)生，催化裂化過程中產(chǎn)生碳正離子和氫負離子。這些極不穩(wěn)定的中間體經(jīng)過重排、鍵的正丁烷斷裂、氫的轉(zhuǎn)移等步驟形成穩(wěn)定的小分子烴。 在工業(yè)中，深度的裂化叫做裂解，裂解的產(chǎn)物都是氣體，稱為裂解氣。 由于烷烴的制取成本較高（一般要用烯烴催化加氫），所以在工業(yè)上不制取烷烴，而是直接從石油中提取。 烷烴的作用主要是做燃料。天然氣和沼氣（主要成分為甲烷）是近來廣泛使用的清潔能源。石油分餾得到的各種餾分適用于各種發(fā)動機： C1~C4(40℃以下時的餾分)是石油氣，可作為燃料； C5~C11(40~200℃時的餾分)是汽油，可作為燃料，也可作為化工原料； C9~C18(150~250℃時的餾分)是煤油，可作為燃料； C14~C20(200~350℃時的餾分)是柴油，可作為燃料； C20以上的餾分是重油，再經(jīng)減壓蒸餾能得到潤滑油、瀝青等物質(zhì)。 此外，烷烴經(jīng)過裂解得到烯烴這一反應已成為近年來生產(chǎn)乙烯的一種重要方法正戊烷。 烯烴 烯烴的物理性質(zhì)可以與烷烴對比。物理狀態(tài)決定于分子質(zhì)量。簡單的烯烴中，乙烯、丙烯和丁烯是氣體，含有五至十六個碳原子的直鏈烯烴是液體，更高級的烯烴則是蠟狀固體。聚烯烴塑木復合C2～C4烯烴為氣體；C5～C18為液體；C19以上固體。在正構烯烴中，隨著相對分子質(zhì)量的增加，沸點升高。同碳數(shù)正構烯烴的沸點比帶支鏈的烯烴沸點高。相同碳架的烯烴，雙鍵由鏈端移向鏈中間，沸點，熔點都有所增加。 反式烯烴的沸點比順式烯烴的沸點低，而熔點高，這是因反式異構體[1]極性小，對稱性好。與相應的烷烴相比，烯的沸點、折射率，水中溶解度，相對密度等都比烷的略大些。 烯烴的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，但比烷烴活潑?？紤]到烯烴中的碳-碳雙鍵比烷烴中的碳-碳單鍵強，所以大部分烯烴的反應都有雙鍵的斷開并形成兩個新的單鍵。 烯烴的特征反應都發(fā)生在官能團 C=C 和 α-H 上。 催化加氫反應 CH2=CH2+H2→CH3—CH3 烯烴與氫作用生成烷烴的反應稱為加氫反應，又稱氫化反應。 加氫反應的活化能很大，即使在加熱條件下也難發(fā)生，而在催化劑的作用下反應能順利進行，故稱催化加氫。 在有機化學中，加氫反應又稱還原反應。 烯烴容易與鹵素發(fā)生反應，是制備鄰二鹵代烷的主要方法： CH2=CH2+X2→CH2X CH2X ①．這個反應在室溫下就能迅速反應，實驗室用它鑒別烯烴的存在（溴的四氯化碳溶液是紅棕色，溴消耗后變成無色）。 ②．不同的鹵素反應活性規(guī)律： 氟反應激烈，不易控制；碘是可逆反應，平衡偏向烯烴邊；常用的鹵素是Cl2和Br2，且反應活性Cl2>Br2。 ③．烯烴與溴反應得到的是反式加成產(chǎn)物，產(chǎn)物是外消旋體。 3、加質(zhì)子酸反應 烯烴能與質(zhì)子酸進行加成反應： CH2=CH2+HX→CH3 CH2X 特點： 1．不對稱烯烴加成規(guī)律 當烯烴是不對稱烯烴（雙鍵兩碳被不對稱取代）時， 酸的質(zhì)子主要加到含氫較多的碳上，而負性離子加到含氫較少的碳原子上稱為馬爾科夫尼科夫經(jīng)驗規(guī)則，也稱不對稱烯烴加成規(guī)律。烯烴不對稱性越大，不對稱加成規(guī)律越明顯。 2．烯烴的結(jié)構影響加成反應 烯烴加成反應的活性： (CH3)2C=CH2 > CH3CH=CH2 > CH2=CH2 3．質(zhì)子酸酸性的影響 酸性越強加成反應越快，鹵化氫與烯烴加成反應的活性： HI > HBr > HCl 酸是弱酸如H2O和ROH，則需要強酸做催化劑。 烯烴與硫酸加成得硫酸氫酯，后者水解得到醇，這是一種間接合成醇的方法： CH3CH=CH2+H2SO4→H3CCHCH3----(H2O)----CH3CHCH3+H2SO4 │ │ OSO3H OH 4、加次鹵酸反應 烯烴與鹵素的水溶液反應生成β-鹵代醇： CH2=CH2+HOX→CH3 CH2OX 鹵素、質(zhì)子酸，次鹵酸等都是親電試劑，烯烴的加成反應是親電加成反應。反應能進行，是因為烯烴π鍵的電子易流動，在環(huán)境（試劑）的影響下偏到雙鍵的一個碳一邊。如果是丙烯這樣不對稱烯烴，由于烷基的供電性，使π鍵電子不均勻分布，靠近甲基的碳上有微量正電荷 ，離甲基遠的碳上帶有微量的負電荷 ，在外電場的存在下，進一步加劇正負電荷的分離，使親電試劑很容易與烯烴發(fā)生親電加成。 飽和烴中的碳原子不能與其他原子或原子團直接結(jié)合，只能發(fā)生取代反應。而不飽和烴中的碳原子能與其它原子或原子團直接結(jié)合，發(fā)生加成反應。