高二化学烃及卤代烃知识点
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烃与卤代烃一、有机物概述1、有机化合物:含碳元素的化合物称为有机化合物,简称有机物。
但是,CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物等由于组成、性质与无机物相似,属于无机物。
2、有机物的主要特点(1)、大多数有机物属于分子晶体,熔点低,易燃,不易导电,难溶于水,易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂。
(2)、有机反应比较复杂,反应速率慢,一般需加热或使用催化剂,常伴有副反应,因而所得产品往往是混合物。
3、有机物中碳的成键特点(1)、有机物中都含有碳原子,碳原子有4个价电子,每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳碳之间也可以以共价键相结合,形成可短、可长的碳链;碳链可以是直链或带支链或成环。
(2)、在有机化合物中,碳原子的4个价电子全部参与成键,它总是形成4个键,其成键方式为:单键、双键、三键。
二、烷烃(一)、甲烷(CH4)烃:在有机化合物中,只含碳、氢两种元素的碳氢化合物。
1、分子结构:电子式、结构式、空间构型、球棍模型、比例模型、非极性分子。
2、物理性质:无色无味的气体,极难溶于水,密度比空气小。
3、化学性质(1)、稳定性:常温下,甲烷比较稳定,跟强酸、强碱、强氧化剂不反应。
(2)、氧化反应(燃烧):CH4 + 2 O2→CO2 + 2 H2O ,淡蓝色火焰。
(3)、取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。
甲烷与氯气混合,在光照条件下,可发生反应:CH4 + Cl2光照→CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2光照→CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2光照→CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2光照→CCl4 + HCl(4)、高温分解:甲烷在隔绝空气并加热到1000 ℃分解为炭黑和氢气,CH4→ C + 2 H2(二)烷烃1、烷烃的结构:烷烃又叫饱和烃。
碳原子与碳原子都以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部与氢原子相结合。
烷烃的通式为C n H2n+2 。
烃高考知识点总结烃是有机化合物中最简单的一类,由碳和氢元素构成。
在高考化学考试中,烃是一个重要的知识点。
下面我们将对烃的相关知识进行总结,帮助你更好地理解和掌握这一内容。
一、基本概念烃是碳氢化合物,分为脂肪烃和环烷烃两大类。
脂肪烃由碳链构成,而环烷烃则是呈环状结构。
脂肪烃根据碳链上的双键和三键的数目,可分为烷烃、烯烃和炔烃三种类型。
烷烃中只有碳-碳单键,烯烃中有一个碳-碳双键,炔烃中有一个或多个碳-碳三键。
二、命名法和结构式烃的命名法主要采用IUPAC命名法。
根据碳链长度,脂肪烃可分为甲烷、乙烷、丙烷等。
烯烃和炔烃则根据双键和三键的位置进行命名。
在结构式中,直线代表碳链,分支和环状结构用括号表示。
三、物理性质脂肪烃是无色、无味的气体、液体或固体。
低碳烷烃为气体,中碳烷烃为液体,高碳烷烃为固体。
脂肪烃有较小的极性,不溶于水,易溶于非极性溶剂。
四、化学性质1. 碳氢键的活性:烷烃中碳氢键几乎没有反应性,而烯烃和炔烃中的碳氢键活性较高。
烯烃和炔烃常参与加成反应或发生聚合反应。
2. 燃烧反应:烃能与氧气发生燃烧反应,生成二氧化碳和水。
燃烧反应是烃的主要用途之一。
3. 卤素取代反应:烃可与卤素发生取代反应,生成相应的卤代烃。
这是烃进行化学反应的重要途径之一。
4. 加成反应:烯烃与卤素或水等发生加成反应,破坏双键,生成相应的产物。
5. 氧化反应:烯烃和炔烃可以参与氧化反应,生成醇和醛等产物。
五、应用领域烃是化学工业中的重要原料。
烷烃可用作溶剂、燃料和润滑油;烯烃是合成高分子材料的重要原料,用于制造塑料、合成橡胶和纤维等;炔烃可作为燃料和合成其他有机化合物。
总结:烃是有机化合物中最简单的一类,由碳和氢元素构成。
在高考化学考试中,我们需要掌握烃的基本概念、命名法和结构式,以及物理性质和化学性质。
同时,了解烃的应用领域对于理解其重要性也十分重要。
通过对烃的全面了解,我们能够更好地应对化学考试中与烃相关的问题。
希望本文所述能够帮助到你,祝你在高考中取得优异的成绩!。
1、卤代烃(属于烃的衍生物)(1)定义:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物,通式为R-X,官能团是-X。
饱和一卤代烃通式:C n H2n+1X(2)分类:按分子中所含卤素原子种类的不同,分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。
(3)物理性质:①状态:常温下,大多数卤代烃为液体或固体。
(CH3Cl为气体)②溶解性:卤代烃都不溶于水,能溶于大多数有机溶剂,某些卤代烃自身就是很好的有机溶剂。
③熔沸点:随碳原子数的增加而升高。
④密度:随碳原子数的增加而降低,除一氟代烃和一氯代烃比水轻外,其余卤代烃都比水重。
注:卤代烃分子中不一定含有H原子。
如CCl4、F2C=CF2等2、溴乙烷A. 分子组成和结构名称分子式结构式结构简式官能团球棍模型比例模型溴乙烷C2H5Br CH3CH2Br—BrB. 物理性质颜色状态沸点密度溶解性无色液体38O CρC2H5Br>ρH2O不溶于水,易溶于有机溶剂C. 化学性质溴乙烷化学性质稳定,一般不会被酸性高锰酸钾、溴水等强氧化剂氧化。
但能与NaOH水溶液、NaOH醇溶液发生反应。
(1)水解反应(取代反应)溴乙烷与NaOH水溶液的反应:(2)消去反应:有机物在一定条件下,从一个分子中相邻的两个碳原子上脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含不饱和键化合物的反应。
溴乙烷与NaOH的乙醇溶液反应:3、卤代烃的水解反应与消去反应A. 取代(水解)反应(1)反应条件:强碱的水溶液、加热。
(2)反应本质:卤代烃分子中的—X被水分子中的—OH 所取代:RCH 2X+NaOHRCH 2OH+NaX (X 表示卤素原子)2H O △(3)反应规律:所有的卤代烃在强碱(如NaOH )的水溶液中加热均能发生取代(水解)反应。
B. 消去反应(1)反应条件:强碱的醇溶液、加热。
(2)反应本质:相邻的两个碳原子间脱去小分子HX :CH 3CH 2X+NaOHCH 2=CH 2↑+NaX+H 2O (X 表示卤素原子)乙醇△(3)反应规律:①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH 3Cl 。
第二章 卤代烃一.卤代烃的结构特点:卤素原子是卤代烃的官能团。
C —X 之间的共用电子对偏向X , 形成一个极性较强的共价键,分子中C —X 键易断裂。
二.卤代烃的物理性质(1)溶解性:不溶于水,易溶于大多数有机溶剂。
(2)状态、密度:CH 3Cl 常温下呈气态,C 2H 5Br 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4常温下呈液态且密度> 1 g/cm 3。
(一氯代烃的密度都小于水)三.卤代烃的化学性质(以CH 3CH 2Br 为例) 1.取代反应①条件:强碱的水溶液,加热 ②化学方程式为:2.消去反应(1)实质:从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个卤化氢分子,从而形成不饱和化合物。
例如: CH 3CH 2Cl :+NaOH ――→醇△NaCl +CH 2===CH↑+H 2O(2)卤代烃的消去反应规律①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH 3Br 。
②有邻位碳原子,但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。
例如:。
③有两个相邻碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可能生成不同的产物。
例:CH 3—CH===CH —CH 3+NaCl +H 2O(3)二元卤代烃发生消去反应时要比一元卤代烃困难些。
有些二元卤代烃发生消去反应后可在有机物中引入三键。
例如:CH 3—CH 2—CHCl 2+2NaOH ――→醇△CH 3—C≡CH+2NaCl +2H 2O 四.消去反应与水解反应的比较反应类型 反应条件 键的变化卤代烃的结构特点 主要生成物水解反应 NaOH 水溶液 C —X 与H —O 键断裂C —O 与H —X 键生成 含C —X 即可 醇消去反应 NaOH 醇溶液 C —X 与C —H 键断裂(或—C≡C—) 与H —X键生成与X 相连的C 的邻位C 上有H 烯烃或炔烃特别提醒 (1)通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基;通过卤代烃的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键。
第2章烃和卤代烃一.各类烃的结构特点及物理性质含有键CH===CH1甲烷(烷烃通式:C n H2n+2)(1)氧化反应甲烷的燃烧:CH4+2O2点燃CO2+2H2O甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。
(2)取代反应CH4+Cl光照3Cl(一氯甲烷)+HClCH3Cl+Cl光照2Cl2(二氯甲烷)+HClCH2Cl2+Cl光照3(三氯甲烷)+HCl(CHCl3又叫氯仿)CHCl3+Cl光照4(四氯化碳)+HCl取代1 mol氢原子,消耗1 mol氯分子。
(3)分解反应图乙烯的制取甲烷分解:CH高温22. 乙烯(烯烃通式:C n H2n)=CH2↑+H2O(消去反应)乙烯的制取:CH3CH2浓硫酸170℃2(1)氧化反应乙烯的燃烧:CH2=CH2+3O点燃2+2H2O乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应与溴水加成:CH2=CH2+Br2Br—CH2Br与氢气加成:CH2=CH2+H2催化剂CH3CH3与氯化氢加成:CH2=CH2+HCl催化剂CH3CH2Cl与水加成:CH2=CH2+H2O催化剂CH3CH2OH马氏规则:当不对称烯烃与卤化氢加成时,通常氢加到含氢最多的不饱和碳原子一侧。
(3)聚合反应乙烯加聚,生成聚乙烯:n CH2=CH2催化剂[CH2—CH2 ] n(4)1,3-丁二烯与溴完全加成:CH2=CH-CH=CH2+2Br CH2Br-CHBr-CHBr-CH2Br 与溴1,2-加成:CH2=CH-CH=CH2+Br CH2Br-CHBr-CH=CH2与溴1,4-加成:CH2=CH-CH=CH2+Br CH2Br-CH=CH-CH2Br(5)烯烃的顺反异构(a)并不是所有的烯烃都存在顺反异构,只有当双键两端的同一碳原子上连接不同的原子或原子团时烯烃才存在顺反异构。
(b)判断烯烃是否存在顺反异构的方法:①分子中有碳碳双键;②双键两端的同一碳原子上不能连接相同的基团。
卤代烃一定义卤代烃 :烃分子中的氢原子被卤素取代。
卤原子〔F、Cl、Br、I〕是卤代烃的官δ+δ-能团。
C X二、卤代烃的分类1、按卤原子分类:氟、氯、溴、碘代烃。
2、按烃基结构分类:饱和卤代烃、不饱和卤代烃、卤代芳烃。
3、按与卤原子相连的碳原子级数分类:伯、仲、叔卤代烃。
4、按 X 的数目:一卤代烃多卤代烃三、卤代烃的命名1.一般命名法 :按与卤素相连的烃基来命名,称为“某基卤〞2.系统命名〔规那么:卤原子做取代基。
〕卤素取代芳环氢时,以芳烃作母体.四、卤代烃的物理性质卤代烃的密度一般比水大,分子中卤原子越多密度越大五、卤代烃的化学性质1 亲核取代反响〔常有亲核试剂:H2O , NH3 , OH-, RO-, CN- 等。
〕〔一〕水解:卤代烃与NaOH 水溶液共热,生成醇。
例 :C5H 11Cl + NaOH H 2OC5H 11OH + NaCl〔二〕醇解反响 (R-X 一般为伯 RX 。
)例 :CH 3CH 3CH 3Br + CH 3CONaCH 3COCH 3 + NaBrCH 3CH 3〔三〕氨解反响例 :C 4H 9Br + 2 NH 3C 4H 9NH 2 + NH 4Br〔四〕氰解反响例 :C 2H 5Br +NaCNEtOHC 2H 5CN + NaBr丙腈〔五〕与硝酸银反响R-X + AgNO 3醇R-O NO2 + AgX硝酸酯室温下马上产生 AgX 积淀者,为活性卤,即苄卤、烯丙卤、叔卤、碘代烃加热后才出现 AgX 积淀者,为仲和伯卤代烷加热后仍不反响者,为惰性卤,即芳卤和乙烯卤〔六〕、除掉反响〔卤代烃与强碱的醇溶液加热作用时,发生除掉反响〕从含 H 较少的 β-C 上脱氢,称为 Saytzeff 规那么即火上加油(七)、与金属反响卤代烃可以与金属〔 Li 、Na 、K 、Mg 、Al 、Cd ....〕反响生成金属有机化合物。
R X +无水乙醚RMgX Mg格氏试剂易与含爽朗 H 的化合物如 H2O、 R-OH 、R-NH2 反响生成相应的烃。
第二章烃与卤代烃
第二章烃与卤代烃要点精讲
烃得物理性质:
①密度:所有烃得密度都比水小
②状态:常温下,碳原子数小于等于4得气态
③熔沸点:碳原子数越多,熔、沸点越高 ;
碳原子数相同,支链越多,熔沸点越低;
2、化学性质
(1)甲烷
化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。
①氧化反应
甲烷在空气中安静得燃烧,火焰得颜色为淡蓝色。
其燃烧热为890kJ/mol,则燃烧得热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ/mol
②取代反应:有机物物分子里得某些原子或原子团被其她原子或原子团所替代得反应。
甲烷与氯气得取代反应分四步进行:
第一步:CH4+Cl2CH3Cl+HCl第二步:CH3Cl+ Cl2CH2Cl2+HCl
第三步:CH2Cl2+ Cl2CHCl3+HCl第四步:CHCl3+Cl2CCl4+HCl
甲烷得四种氯代物均难溶于水,常温下,只有CH3Cl就是气态,其余均为液态,CHCl3俗称氯仿,CCl4又叫四氯化碳,就是重要得有机溶剂,密度比水大。
(2)乙烯
①与卤素单质X2加成CH2=CH2+X2→CH2X—CH2X
②与H2加成CH2=CH2+H2催化剂
△CH
3—CH3
③与卤化氢加成CH 2=CH 2+HX →CH 3—CH 2X
④与水加成CH 2=CH 2+H 2O −−
→−催化剂
CH 3CH 2OH ⑤氧化反应
①常温下被氧化,如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,溶液得紫色褪去。
⑥易燃烧CH 2=CH 2+3O 2−−→
−点燃
2CO 2+2H 2O 现象(火焰明亮,伴有黑烟) ⑦加聚反应
二、烷烃、烯烃与炔烃 1.概念及通式
(1)烷烃:分子中碳原子之间以单键结合成链状,碳原子剩余得价键全部跟氢原子结合得饱与烃,其通式为:CnH2n +2(n ≥l)。
(2)烯烃:分子里含有碳碳双键得不饱与链烃,分子通式为:CnH2n(n ≥2)。
(3)炔烃:分子里含有碳碳三键得一类脂肪烃,分子通式为:CnH2n -2(n ≥2)。
2.物理性质
(1)状态:常温下含有1~4个碳原子得烃为气态烃,随碳原子数得增多,逐渐过渡到液态、固态。
(2)沸点:①随着碳原子数得增多,沸点逐渐升高。
②同分异构体之间,支链越多,沸点越低。
(3)相对密度:随着碳原子数得增多,相对密度逐渐增大,密度均比水得小。
(4)在水中得溶解性:均难溶于水。
3.化学性质
(1)均易燃烧,燃烧得化学反应通式为:
(2)烷烃难被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化,在光照条件下易与卤素单质发生取代反应。
(3)烯烃与炔烃易被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化,易发生加成反应与加聚反应。
三、苯及其同系物
1.苯得物理性质
2、苯得结构
(1)分子式:C6H6,结构式:,结构简式:_或。
(2)成键特点:6个碳原子之间得键完全相同,就是介于碳碳单键与碳碳双键之间得特殊得键。
(3)空间构形:平面正六边形,分子里12个原子共平面。
3.苯得化学性质:可归结为易取代、难加成、易燃烧,与其她氧化剂一般不能发生反应。
4、苯得同系物
(1)概念:苯环上得氢原子被烷基取代得产物。
通式为:C n H2n-6(n≥6)。
(2)化学性质(以甲苯为例)
①氧化反应:甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,说明苯环对烷基得影响使其取代基易被氧
化。
②取代反应a.苯得同系物得硝化反应
b.苯得同系物可发生溴代反应
有铁作催化剂时:
光照时:
5.苯得同系物、芳香烃、芳香族化合物得比较
(1)异同点
①相同点:
a.都含有碳、氢元素;
b.都含有苯环。
②不同点:
a.苯得同系物、芳香烃只含有碳、氢元素,芳香族化合物还可能含有O、N等其她元素。
b.苯得同系物含一个苯环,通式为C n H2n-6;芳香烃含有一个或多个苯环;芳香族化合物含有一个或多个苯环,苯环上可能含有其她取代基。
(2)相互关系
6、含苯环得化合物同分异构体得书写
(1)苯得氯代物
①苯得一氯代物只有1种:
②苯得二氯代物有3种:
(2)苯得同系物及其氯代物
①甲苯(C7H8)不存在同分异构体。
[来源:Zxxk、]
②分子式为C8H10得芳香烃同分异构体有4种:
③甲苯得一氯代物得同分异构体有4种
四、烃得来源及应用
五、卤代烃
1.卤代烃得结构特点:卤素原子就是卤代烃得官能团。
C—X之间得共用电子对偏向X
,形成一个极性较强得共价键,分子中C—X键易断裂。
2.卤代烃得物理性质
(1)溶解性:不溶于水,易溶于大多数有机溶剂。
(2)状态、密度:CH3Cl常温下呈气态,C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下呈液态且密度> (填“>”或“<”)1 g/cm3。
3.卤代烃得化学性质(以CH3CH2Br为例)
(1)取代反应
①条件:强碱得水溶液,加热
②化学方程式为:
4.卤代烃对环境得污染
(1)氟氯烃在平流层中会破坏臭氧层,就是造成臭氧空洞得罪魁祸首。
(2)氟氯烃破坏臭氧层得原理
①氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生氯原子
②氯原子可引发损耗臭氧得循环反应:
③实际上氯原子起了催化作用
2.检验卤代烃分子中卤素得方法(X表示卤素原子)
(1)实验原理
(2)实验步骤:①取少量卤代烃;②加入NaOH溶液;③加热煮沸;④冷却;⑤加入稀硝酸酸化;⑥加入硝酸银溶液;⑦根据沉淀(AgX)得颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤族元素(氯、溴、碘)。
(3)实验说明:①加热煮沸就是为了加快水解反应得速率,因为不同得卤代烃水解得难易程度不同。
②加入稀HNO3酸化得目得:中与过量得NaOH,防止NaOH与AgNO3反应生成得棕黑色Ag2O 沉淀干扰对实验现象得观察;检验生成得沉淀就是否溶于稀硝酸。
(4)量得关系:据R—X~NaX~AgX,1 mol一卤代烃可得到1 mol卤化银(除F外)沉淀,常利用此量得关系来定量测定卤代烃。