烷烃性质
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第2课时 烷烃的性质[核心素养发展目标] 1.了解烷烃的主要物理性质和化学性质,培养变化观念与平衡思想的素养。
2.熟练掌握甲烷的主要性质,提高证据推理与模型认知能力。
3.认识取代反应的概念及特点,培养微观探析及变化观念。
一、烷烃的物理性质及可燃性1.烷烃的物理性质2.烷烃的稳定性及可燃性(1)稳定性:通常情况下,烷烃与 、 或高锰酸钾等 不发生反应。
(2)可燃性:烷烃都能燃烧。
CH 4燃烧的化学方程式: C 3H 8燃烧的化学方程式: 链状烷烃燃烧通式: (3)烷烃在 下会发生分解。
(1)常温常压下,CH 4、C 2H 6和C 3H 8为气体,C 4H 10、C 6H 14呈液态( )(2)在通常条件下,烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应,和酸性KMnO 4溶液也不反应( ) (3)在做甲烷、乙烷燃烧实验前,气体一定要验纯( )(4)使用天然气(主要成分为CH 4)的燃气灶,改用液化石油气(主成分为C 4H 10),应减小进气量或增大进风量( ) (5)烷烃都能燃烧,且完全燃烧的产物一定是CO 2和H 2O( )1.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.15 g·L -1,则关于此混合物的组成说法不正确的是( ) A.一定有甲烷 B.一定不存在乙烷C.可能是甲烷和乙烷的混合物D.不可能为乙烷和丙烷的混合物 2.标准状况下,0.1 mol 某链状烷烃完全燃烧生成11.2 L CO 2。
(1)写出该链状烷烃的分子式:____ ____。
(2)写出该链状烷烃燃烧的化学方程式:______________________________。
(3)该链状烷烃的同分异构体有多种,写出分子中含有4个甲基(—CH3)的结构简式:________。
二、烷烃的典型性质——取代反应1.烷烃的取代反应实验探究(以CH4与Cl2的反应为例)A装置:试管内气体颜色逐渐;试管内壁有出现,2.取代反应概念:有机物分子里的某些原子或原子团被其他所替代的反应。
烷烃物理性质总结烷烃是由碳氢两种元素组成的一类有机物,也称“饱和烃”。
它分子中只含有碳、氢、氧三种元素,因此又叫“碳氢化合物”或“烃”。
烷烃属于简单有机物,其结构式通常为:烷烃包括甲烷、乙烷、丙烷等多种烷烃。
但在天然气中所含有的甲烷以外的烷烃,还应再加上一个烷字才行。
而且相对来说最稳定的烷烃就是甲烷了。
那么在烷烃中为什么没有醛呢?原来啊!这样一来,甲烷就变成唯一不能发生加成反应的烷烃啦!有些科学家认为这是因为乙烷与水作用时产生的乙醇使得 CH3CH2OH 分解的缘故。
但事实并非如此。
原来乙烷的性质比较稳定,它在化学性质方面几乎跟一般的烷烃差不多,并没有什么特别之处。
而且据科学家研究表明,乙烷跟水起反应后会产生乙醚和甲醛,从而使乙烷变成与甲烷同样的性质了。
这样的话,看似变异度很大的乙烷其实是很普通的呀!乙烷虽然可以与水起反应生成乙醚和甲醛,但这两者却无法再发生重新组合的化学反应。
因此我们可以断定,正因为这个缘故,烷烃家族里便缺少了一位成员——醛。
这样的话,即使乙烷再怎么具有可燃性,我们也完全没必要担心他被引爆,造成严重危害事件了。
乙烷除去性质方面极易爆炸的缺点之外,乙烷对于环境也十分友好哦。
首先来说,乙烷对于水蒸气和氧气的溶解度都很低,由此可见它的水溶性不太好,但乙烷与水接触时的蒸汽压仍旧挺强的;另外,液态乙烷与空气中的水份混合后就可以形成一层薄膜,从而防止自身被破坏掉,保证了不让任何有毒有害的气体污染到周围空间;最后,因为生产乙烷时需要消耗掉大量资源,所以每年生产出来的这些乙烷都将回收利用。
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烷烃与烯烃的结构与性质烷烃和烯烃是有机化合物中的两类主要化合物。
它们的结构和性质有着显著的差异。
本文将对烷烃和烯烃的结构与性质进行详细的探讨。
1. 烷烃的结构与性质烷烃是由碳氢键连接而成的碳氢化合物。
其分子中只包含碳和氢原子。
烷烃分子中的碳原子通过共价键形成直线或环状结构。
烷烃的分子式一般表示为CnH2n+2,其中n为代表碳原子数的整数。
烷烃分子的结构呈现出碳原子的四面体构型。
碳原子与相邻的碳原子以及氢原子形成共价键,共享电子。
由于碳与氢原子的电负性相近,烷烃中的碳氢键呈非极性,不易被其他化合物攻击。
烷烃的物理性质取决于分子的大小和分子之间的作用力。
随着分子量的增大,烷烃的沸点和熔点也会增加。
烷烃物质多为无色气体或液体,随着分子量的增大,会逐渐转变为固体。
烷烃的化学性质相对较稳定。
由于烷烃分子中没有含有极性键,烷烃不易发生化学反应。
烷烃可以与氧气发生燃烧反应,生成二氧化碳和水。
烷烃也可以通过催化剂的作用参与加氢、氧化和卤代反应等。
2. 烯烃的结构与性质烯烃是由含有碳-碳双键的碳链组成的有机化合物。
其分子中存在至少一个碳-碳双键。
烯烃的通式通常表示为CnH2n,其中n为代表碳原子数的整数。
烯烃分子的碳链中有一个或多个碳-碳双键。
碳-碳双键的存在使得烯烃分子呈现出刚性和平面构型。
烯烃分子中的碳-碳双键可发生立体异构现象,即两个碳原子的取向可以是顺式或反式的。
烯烃的物理性质与烷烃相似,取决于分子的大小和分子之间的作用力。
由于烯烃分子具有双键的存在,使得其分子间作用力较烷烃分子间作用力要强,因此烯烃的沸点和熔点通常会高于相应分子量的烷烃。
烯烃的化学性质较为活泼。
由于烯烃分子中含有碳-碳双键,这些双键对外界的化学物质具有较高的反应活性。
烯烃可以与水发生加成反应,生成醇类产物。
烯烃还可参与加聚反应,生成高分子化合物。
3. 烷烃与烯烃的比较烷烃和烯烃的结构差异主要在于碳原子之间键的连接方式。
烷烃中的碳原子通过单键连接,而烯烃中的碳原子通过双键连接。
烷烃与环烷烃的结构与性质烷烃(Alkanes)是由碳(C)和氢(H)元素组成的最简单的有机化合物,由于不含双键或三键,因此其化学性质相对较为稳定。
而环烷烃(Cycloalkanes)则是烷烃中的一个特殊类别,其碳原子通过共享化学键形成环状结构。
本文将深入探讨烷烃和环烷烃的结构和性质。
一、烷烃的结构与性质烷烃的结构特点主要包括碳骨架的直线链状构型以及其化学键的特性。
烷烃中的碳原子都采用sp3杂化,形成四个σ键。
由于烷烃中只存在碳碳单键和碳氢键,因此分子间无极性键,电子云分布均匀,呈现出较小的极性。
这也是烷烃较为稳定且不易发生反应的原因。
烷烃的物理性质主要包括密度、沸点和熔点。
烷烃的密度较小,随着碳链长度的增加而增加。
由于烷烃之间的相互吸引作用较弱,分子间力为范德瓦尔斯力,因此密度较低。
沸点和熔点也随着碳链长度的增加而增加,但增幅逐渐减小。
烷烃的化学性质主要表现在其不活泼的化学反应中。
由于sp3杂化碳原子上的电子密度较小,碳原子与其他原子的相互作用较弱,因此烷烃不容易与其他物质发生反应。
但在适当条件下,烷烃可以通过氧化、还原、卤原子取代等反应来进行功能化。
此外,烷烃在氧气存在下会发生燃烧反应,生成二氧化碳和水。
二、环烷烃的结构与性质环烷烃是由碳原子通过共享化学键形成环状结构的一类化合物。
与烷烃相比,环烷烃具有更为复杂的分子结构和性质。
环烷烃的环状结构使得分子内部存在较大的张力,这种张力可以通过环的扭曲、马登环或突破环破坏而释放。
环烷烃的物理性质与烷烃相似,但由于分子内部的张力存在,环烷烃的沸点和熔点一般较烷烃高。
与烷烃相比,环烷烃的流动性较差,不易蒸发。
环烷烃的化学性质也相对复杂。
由于环状结构中的张力,环烷烃分子更容易发生裂环反应以释放内部的张力。
此外,环烷烃的稳定性也受到环的大小和分子的对称性等因素的影响。
较小的环烷烃由于较高的张力,更容易发生化学反应。
环烷烃中的环可以存在多个不同的构型,如环的位置、取代基的选择等,这些因素都会对环烷烃的性质产生影响。
烷烃相关知识点总结
烷烃分为直链烷烃和支链烷烃两种。
直链烷烃的碳原子按照直线排列,而支链烷烃的碳原
子则有一些非线性排列。
直链烷烃的命名较为简单,根据碳原子数目,分别以“甲烷”、“乙烷”、“丙烷”等来表示。
而支链烷烃则需要通过碳原子的位置来进行命名。
烷烃在自然界中普遍存在,是石油和天然气的主要组成部分。
它们具有较好的燃烧性能,
因此在工业生产和生活中具有重要的应用价值。
烷烃的物理性质主要体现在沸点、密度和溶解性等方面。
一般来说,随着碳原子数目的增加,烷烃的沸点和密度也会增加。
而烷烃的溶解性与分子量有关,分子量越大的烷烃,其
溶解性越差。
烷烃的化学性质主要表现为燃烧性和烷烃的化学反应。
烷烃与氧气反应,可以发生燃烧并
产生大量的热能。
烷烃还可以通过裂解、氧化、卤代反应等,产生大量的有机化合物。
烷烃在工业生产和生活中具有广泛的应用。
在工业上,烷烃主要用作燃料,如汽油、柴油、液化气等。
在生活中,烷烃还可以用作溶剂、润滑油、涂料和合成原料等。
总的来说,烷烃是一类简单的碳氢化合物,具有良好的燃烧性能和广泛的应用价值。
对于
烷烃的相关知识点,包括其物理性质、化学性质、应用领域等,都需要我们进行深入的学
习和了解。
烷烃和烯烃的结构与性质烷烃和烯烃是有机化合物的两个重要类别,它们的结构和性质对于我们理解和应用有机化学具有重要意义。
本文将介绍烷烃和烯烃的结构特点、物理性质和化学性质,并探讨它们在日常生活和工业生产中的应用。
1. 烷烃的结构与性质烷烃是一类由碳和氢组成的化合物,其分子中只包含碳-碳单键,没有碳-碳多键。
烷烃的普通命名法是将碳原子数目写在前面加上"-ane"后缀,如甲烷 (CH4)、乙烷 (C2H6)、丙烷 (C3H8) 等。
烷烃以其稳定性和低反应性而闻名。
由于碳-碳单键的键能较弱,烷烃通常具有较低的沸点和熔点。
在室温下,较低的碳数的烷烃为气体,碳数较高的为液体和固体。
2. 烯烃的结构与性质烯烃是一类含有碳碳双键的有机化合物,它们的分子中至少包含一个碳-碳双键。
烯烃的命名通常采用在分子前加上碳原子数目加上"-ene"后缀的方式,如乙烯 (C2H4)、丙烯 (C3H6) 等。
烯烃由于分子中存在碳-碳双键,其相对于烷烃具有更高的反应性。
烯烃的双键可以进行加成反应、环化反应等,因此可以用于许多有机合成和重要的工业化学反应。
3. 烷烃和烯烃的区别与联系烷烃和烯烃都是由碳和氢组成的有机化合物,它们的结构和性质有着一定的区别。
首先,烷烃只含有碳-碳单键,而烯烃则含有碳-碳双键。
这导致二者在分子结构上有所差异。
其次,烷烃相对稳定,不容易发生反应,而烯烃更加活泼,容易与其他物质发生化学反应。
这是由于碳-碳双键的存在,使得烯烃具有较高的化学反应性。
此外,烷烃和烯烃在物理性质上也有所不同。
烷烃的沸点和熔点较低,通常为气体或液体,而烯烃的沸点和熔点较高,常为液体或固体。
然而,烷烃和烯烃也存在联系。
它们都是碳氢化合物,属于脂烃类化合物,广泛存在于自然界和化学合成中。
在有机合成和工业生产中,烷烃和烯烃都有着广泛应用。
4. 烷烃和烯烃的应用与展望烷烃和烯烃由于其特殊的结构和性质,在生活和工业生产中有着重要的应用价值。
¾氧化反应¾热裂反应¾卤代反应¾自由基反应机理¾异构化反应12.6 烷烃化学性质概述¾在一般情况下,烷烃具有极大的化学稳定性,与强酸、强碱及常用的氧化剂、还原剂都不发生反应。
¾对亲核试剂或亲电试剂都没有特殊的亲和力。
¾利用这一性质,烷烃常作为溶剂、润滑油的基础油、药丸、药瓶的蜡封剂等¾但是,在光,热或引发剂作用下,可发生键的均裂的自由基反应。
自由基反应的有关概念均裂(homolytix fission):分子裂解后两部分各保留一个电子。
自由基(free radical):指裂解后所带有孤单电子(不成对的)的原子或原子团,用“·”表示孤单电子,如CH3·,R·。
自由基反应:凡是有自由基参加的反应均称为自由基反应(free radical reaction)自由基反应又称链锁反应(chain reaction)4决定热裂反应产品分布的因素反应进料组成:所用烷烃原料不同,产物也有差别,石脑油中除了有直链的烷烃外,还有支链烷烃、环烷烃、芳香烃。
其裂化行为有差别。
如环烷烃热裂可得乙烯与丁二烯。
催化剂和工艺条件:催化剂的活性、选择性,反应温度、空速、烃分压(水油比)等因素都会影响产品分布和性质。
如,用石脑油为原料,热裂后一个典型的产品分布为:甲烷15%、乙烯31.3%、乙烷3.4%、丙烯13.1%、丁二烯4.2%,丁烯和丁烷2.8%、汽油22%。
燃料油6%,尚有一些少量其它产品。
氯与甲烷的反应过程分析氯与甲烷的反应有如下的实验现象:①反应在室温及暗处不能进行,只有在光照和加热情况下才可以。
②当反应引发时,体系每吸收一个光子,可产生许多(几千个)氯甲烷分子。
③有少量氧存在会使反应推迟一段时间,在这段时间后,反应又正常进行。
化学家提出了如下的假设:•反应的第一步氯分子均裂为两个氯原子,接下来引发了一系列链式反应。