烷烃 烯烃 炔烃 苯的结构和性质比较
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本专题重难点突破一各类烃的结构与性质1.各类烃的结构特点、性质和常见的同分异构体含有键特别提示(1)烷烃与苯和苯的同系物都能发生取代反应,但反应条件不同,前者为光照,后者为铁粉。
(2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但苯的同系物(与苯相连的碳上含氢)一般能被氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.各类烃的检验特别提示应用上述性质可以解决不同类型烃的鉴别问题,同时要特别注意条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。
例1有4种无色液态物质:己烯、己烷、苯和甲苯,符合下列各题要求的分别是(1)不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应,但在FeBr3作用下能与液溴反应的是________,生成的有机物名称是________,反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________。
此反应属于__________反应。
(2)与溴水或酸性KMnO4溶液都不反应的是__________________________。
(3)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是____________________________。
(4)不与溴水反应但与酸性KMnO4溶液反应的是__________。
二烃类燃烧的规律1.烃完全燃烧前后气体体积变化规律烃完全燃烧的通式:C x H y+(x+y4)O2―――→点燃x CO2+y2H2O(1)燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态ΔV=V后-V前=y4-1①y=4时,ΔV=0,体积不变;②y>4时,ΔV>0,体积增大;③y<4时,ΔV<0,体积减小。
(2)燃烧后温度低于100 ℃时,即水为液态ΔV=V前-V后=1+y4,总体积减小。
特别提示烃完全燃烧时,无论水是气态还是液态,燃烧前后气体体积变化都只与烃分子中的氢原子数有关,而与烃分子中碳原子数无关。
甲烷 、烷烃知识点烃:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又叫烃,在烃中最简单的是甲烷 一、甲烷的物理性质无色、无味,难溶于水的,比空气轻的,能燃烧的气体,天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
收集甲烷时可以用排水法 二、甲烷的分子结构甲烷的分子式:CH 4 电子式: 结构式: (用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式) [模型展示]甲烷分子的球棍模型和比例模型。
得出结论:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体结构。
甲烷是非极性分子,所以甲烷极难溶于水,这体现了相似相溶原理。
CH 4:正四面体 NH 3:三角锥形三、甲烷的化学性质 1.甲烷的氧化反应CH 4+2O 2−−→−点燃CO 2+2H 2Oa.方程式的中间用的是“ ”(箭头)而不是“====”(等号), 主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂,常有副反应发生。
b.火焰呈淡蓝色:CH 4、H 2、CO 、H 2S在通常条件下,甲烷气体不能被酸性KMnO 4溶液氧化而且与强酸、强碱也不反应,所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。
但稳定是相对的,在一定条件下也可以与一些物质如Cl 2发生某些反应。
2.甲烷的取代反应现象:①量筒内Cl 2的黄绿色逐渐变浅,最后消失。
②量筒内壁出现了油状液滴。
③量筒内水面上升。
④量筒内产生白雾[说明]在反应中CH 4分子里的1个H 原子被Cl 2分子里的1个Cl 原子所代替..,但是反应并没有停止,生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷,反应如下:a.注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射,否则会因为发生如下剧烈的反应:强光C+4HCl而爆炸。
CH4+2Cl2−−−→b.在常温下,一氯甲烷为气体,其他三种都是液体,三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)是工业重要的溶剂,四氯化碳还是实验室里常用的溶剂、灭火剂,氯仿与四氯化碳常温常压下的密度均大于1 g·cm-3,即比水重。
【基础知识】常见有机物的性质考点一烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质【必备知识】一、烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式与碳原子相连的原子数结构示意碳原子的杂化方式碳原子的成键方式碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构实例4 sp3б四面体3 sp2Б+п平面型2 sp Б+п直线型3 sp2Б+п平面型二、脂肪烃的物理性质性质变化规律状态常温下,含有1~4个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增加,逐渐过渡到液态、固态沸点随着碳原子数的增加,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低相对密度随着碳原子数的增加,相对密度逐渐增大,密度均比水小水溶性均难溶于水三、脂肪烃的化学性质1、取代反应(有进有出)①取代反应:有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
②烷烃的卤代反应a.反应条件:烷烃与气态卤素单质在光照条件下反应。
b.产物成分:多种卤代烃混合物(非纯净物)+HX。
c.定量关系:~X2~HX,即取代1 mol氢原子,消耗1 mol卤素单质生成1 mol HX。
【拓展】1、甲苯,氯气,光照:2、丙烯,氯气,光照:例1、(2018·北京)(1)按官能团分类,A的类别是_________________。
(2)A→B的化学方程式是_________________________________________。
(3)C可能的结构简式是__________。
例2、(2015·福建)①烃A的名称为_______________。
步骤I中B的产率往往偏低,其原因是___________________。
【答案】甲苯烷基上的取代是连续,不完全的。
例3、写出丙烯制丙三醇的合成路线2、加成反应(有进无出,有双建或三键消失)①加成反应:有机物分子中的不饱和键两端的两个原子与其他原子或原子团结合,生成新的有机化合物。
②烯烃、炔烃的加成反应(写出下列有关反应的化学方程式)3、加聚反应①丙烯发生加聚反应的化学方程式为 n CH 2==CH —CH 3―――→一定条件。
【要点解读】1.烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式2.脂肪烃的物理性质性质变化规律状态常温下含有1~4个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态沸点随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低相对密度随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水小水溶性均难溶于水3.脂肪烃的化学性质(1)烷烃的化学性质①取代反应如乙烷和氯气生成一氯乙烷:CH 3CH 3+Cl 2错误!CH 3CH 2Cl +HCl 。
②分解反应③燃烧燃烧通式为C n H 2n +2+3n +12O 2错误!n CO 2+(n +1)H 2O 。
(2)烯烃的化学性质①与酸性KMnO 4溶液的反应能使酸性KMnO 4溶液褪色,发生氧化反应。
②燃烧燃烧通式为C n H 2n +错误!O 2错误!n CO 2+n H 2O 。
③加成反应④加聚反应(3)炔烃的化学性质①与酸性KMnO 4溶液的反应能使酸性KMnO 4溶液褪色,发生氧化反应.如CH≡CH 错误!CO 2(主要产物)。
②燃烧燃烧通式为C n H 2n -2+3n -12O 2错误!n CO 2+(n -1)H 2O 。
③加成反应如CH≡CH+H 2错误!CH 2===CH 2;CH≡CH+2H 2错误!CH 3—CH 3.④加聚反应如n CH≡CH 错误!。
【重难点指数】★★★★。
【重难点考向一】脂肪烃的结构、性质及应用【典型例题1】有机物的结构可用“键线式”表示,如:CH 3CH===CHCH 3可简写为。
有机物X 的键线式为,下列说法不正确的是( )A .X 的化学式为C 8H 8B .有机物Y 是X 的同分异构体,且属于芳香烃,则Y 的结构简式为C .X 能使酸性高锰酸钾溶液褪色D .X 与足量的H 2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z 的一氯代物有4种【答案】D【解析】本题考查有机物的结构及性质.由X的键线式可知其分子式为C8H8,与苯乙烯()互为同分异构体;X分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有两种不同位置的氢原子,故其一氯代物有两种。
第2课时 烯烃、炔烃和苯及其同系物的性质[课标要求]1.掌握烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物的化学性质。
2.能从结构的角度分析烷烃、烯烃和炔烃化学性质的不同及烯烃与炔烃化学性质相似的原因。
1.烯烃、炔烃分子中含有不饱和的双键、叁键,容易与卤素单质、卤化氢、H 2、H 2O 等发生加成反应,易被酸性高锰酸钾溶液氧化,能发生加聚反应生成高分子化合物。
2.苯及其同系物的分子式通式为C n H 2n -6(n ≥6),易发生取代反应,难发生加成反应,在苯的同系物中,若连接苯环烷基的碳原子上有氢原子,也被酸性高锰酸钾溶液氧化。
烯烃、炔烃的化学性质1.化学性质(1)可燃性C 2H 4+3O 2――→点燃2CO 2+2H 2O 2C 2H 2+5O 2――→点燃4CO 2+2H 2O(2)与卤素单质、氢气、氢卤酸等的反应 ①与卤素单质发生加成反应CH CH +Br 2―→CHBr==CHBr CHBr==CHBr +Br 2―→CHBr 2—CHBr 2 CH 3—CH==CH 2+Br 2―→CH 3—CHBr—CH 2Br ②与氢气发生加成反应CH 3—CH==CH 2+H 2――→催化剂CH 3—CH 2—CH 3 CH CH +2H 2――→催化剂CH 3CH 3③与氢卤酸发生加成反应烯烃、炔烃与氢卤酸发生加成反应生成卤代烃。
CH CH +HCl ――→催化剂△CH 2==CHCl ④加成聚合反应 n CH 3—CH==CH 2――→引发剂n HC CH ――→引发剂(3)与酸性KMnO 4溶液的反应①烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化氧化产物与不饱和键在碳链中的位置有关,如下表烯烃被氧化的部位 CH 2==RCH==氧化产物CO 2、H 2O RCOOH②乙炔被酸性高锰酸钾溶液氧化CH CH ――――――――→酸性KMnO 4溶液CO 2+H 2O③利用酸性KMnO 4溶液可以鉴别烷烃与烯烃或烷烃与炔烃。
2.应用在有机合成中,通过这些反应可以得到含有卤原子、氰基、羰基、羧基等官能团的化合物。