化学知识点总结第二章烃和卤代烃
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高三烃卤代烃知识点烃类化合物是由碳和氢构成的有机化合物,是有机化学的基础。
而在高三化学中,烃与卤化烃是重要的研究内容。
本文将围绕高三烃卤代烃的知识点进行论述,包括基本概念、命名化合物、性质及应用等方面。
1. 烃的基本概念及分类烃是由碳和氢原子构成的有机化合物。
根据碳原子之间的连接方式,烃可以分为饱和烃和不饱和烃两类。
饱和烃含有碳—碳单键,不饱和烃则包含碳—碳双键或者三键。
2. 卤代烃的基本概念及命名方法卤代烃是烃类化合物中,由卤素取代了一个或多个氢原子的化合物。
根据卤素的取代位置和数量,卤代烃可分为氯代烃、溴代烃和碘代烃。
命名卤代烃时,需要根据取代位置和数量进行命名,同时需遵循一定的规则,如按字母顺序排序、标注卤素取代位置等。
3. 高三烃卤代烃的性质(1)燃烧性质:烃和卤代烃都是易燃物质,燃烧产生二氧化碳和水。
(2)溶解性质:烃和卤代烃具有不同的溶解度,烃通常不溶于水,而卤代烃可以在水中溶解,但不稳定。
(3)反应性质:烃与卤化烃具有不同的反应性质,如烃可以发生烷基化反应,而卤化烃则容易发生亲核取代反应等。
4. 高三烃卤代烃的合成方法(1)烃的合成方法:烃可以通过裂解、脱水、加氢等方法合成。
(2)卤代烃的合成方法:卤代烃可以通过烃与卤化试剂反应得到,反应条件一般要求在紫外光或者加热条件下进行。
5. 高三烃卤代烃的应用(1)燃料:烃是重要的燃料来源,如石油中的烃类化合物可用于石油化工及能源生产。
(2)化工原料:卤代烃广泛应用于有机合成中,如溴代烷可用于制备溴代物、溴化物等化合物。
(3)医药领域:烃类及卤代烃在医药领域有广泛应用,如乙烷可作为麻醉剂,氟代烃可用于制备抗生素等。
本文主要针对高三烃卤代烃的知识点进行了介绍,包括基本概念、命名方法、性质、合成方法及应用等方面。
通过对烃卤代烃的深入学习,有助于提升高三化学的基础理论知识水平,为学生更好地理解和应用有机化学提供有力支持。
重难点一 饱和烃和不饱和烃【要点解读】1.饱和烃:碳原子之间全部以单键连接的烃叫饱和烃,其中直链的叫烷烃,成环的叫环烷烃.通式为 C n H 2n+2(n≥1)2.不饱和烃:碳原子之间存在双键或三键的烃叫不饱和烃,其中含一个双键的叫烯烃,含一个三键的叫炔烃.单烯烃的通式为C n H 2n (n≥2),单炔烃的通式为C n H 2n-2(n≥2)【命题方向】本考点主要考察饱和烃和不饱和烃的区别和联系,主要以鉴别题、平面原子个数分析题、分子式推断结构式等形式出现。
【重难点点睛】把通式和官能团联系起来,还需要掌握不饱和度的计算:不饱和度Ω=双键数+三键数×2+环数,已知碳氢数目,则根据Ω=(2C+2-H)/2进行计算确定不饱和烃的结构。
【重难点指数】★★★【重难点考向一】 烷烃的结构与性质【例1】下列关于戊烷的说法正确的是( )A.分子中的碳原子在一条直线上B.其一氯代物共有8种C.能与溴水发生取代反应D.同分异构体有2种【答案】B【重难点点睛】考查戊烷的有关知识,侧重考查戊烷的结构、同分异构体的判断,题目难度不大,根据等效氢原子,最后根据氢原子的种类确定一氯代物的种类,确定烃的同分异构体是解本题的关键;烷烃同分异构体书写方法:先写最长链,然后从最长链减少一个碳原子作为取代基,在剩余的碳链上连接,即主链由长到短,支链由整到散,位置由中心排向两边,戊烷的同分异构体有3种。
【重难点考向二】不饱和烃的结构与性质【例2】能说明某烃分子里含有碳碳不饱和键的叙述中正确的是( )A.分子组成中含碳氢原子数比为1:2B.完成燃烧生产等物质的量的CO2和H2OC.能与溴加成反应而使溴水褪色,还能使KMnO4酸性溶液褪色D.空气中燃烧能产生黑烟【答案】C【解析】A.环烷烃中含碳氢原子数比为1:2,但不含有不饱和键,故A错误;B.完成燃烧生产等物质的量的CO2和H2O,只能说明该烃中C、H原子比为1:2,该烃可能是环烷烃、烯烃,故B错误;C.不饱和键既能与溴发生加成反应,又能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;D.燃烧产生黑烟只能说明没有充分燃烧或含碳量高,不能说明含有碳碳不饱和键,故D错误;故选C。
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 。
【要点解读】一、溴乙烷(1)溴乙烷:C2H5Br(2)物理性质:纯净的溴乙烷是无色的液体,沸点38.4℃,密度比水的大;(3)化学性质:1)水解反应:C2H5Br+NaOH △C2H5OH+NaBr强调:①卤代烃的水解反应的条件:NaOH的水溶液;②水解反应的类型是取代反应;2)消去反应:C2H5Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O特点:消去是卤素与邻位碳上的氢,因此若卤素邻位碳上没有氢则不能发生消去反应;消去反应的定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HBr 等),而形成不饱和(含双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应.二、卤代烃(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.一卤代烃的通式:R-X.饱和一卤代烃的通式为C n H2n+1X.(2)分类:①按分子中卤原子个数分:一卤代烃和多卤代烃.②按所含卤原子种类分:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃.③按烃基种类分:饱和烃和不饱和烃.④按是否含苯环分:脂肪烃和芳香烃.(3)命名:1)习惯命名法:适用于简单的卤代烃.例如:CH3CH2CH2Cl CH3CH=CHBr CHCl3正丙基氯丙烯基溴氯仿2)系统命名法:①选择含有卤素原子的最长碳链,根据主碳链的碳原子数称为“某烷”;【重难点指数】★★★【重难点考向一】溴乙烷的水解【例1】(双选)下列液体中,滴入水中会出现分层现象,但在滴入热的氢氧化钠溶液中时分层现象会逐渐消失的是(不考虑有机物的挥发)()A.溴乙烷B.乙醇C.橄榄油D.苯乙烯【答案】AC【名师点睛】考查有机物的物理性质和化学性质,有机物滴入水中会出现分层现象,说明该有机物不溶于水;滴入热的氢氧化钠溶液中时分层现象会逐渐消失,说明该有机物能够与氢氧化钠溶液反应生成了易溶于水的物质,据此进行解答。
【重难点考向二】溴乙烷的消去反应【例2】1-溴丙烷和2-溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热的反应中,两反应() A.碳氢键断裂的位置相同B.碳溴键断裂的位置相同C.产物相同,反应类型相同D.产物不同,反应类型相同【答案】C【解析】1-溴丙烷发生消去反应的方程式为:CH3CH2CH2Br+NaOH CH3CH=CH2↑+NaBr+H2O;2-溴丙烷发生消去反应的方程式为:CH3CHBrCH3+NaOH CH3CH=CH2↑+NaBr+H2O;A.1-溴丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,反应断1号C的C-Br键和2号C的C-H键,2-溴丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,反应断1号C的C-H键和2号C的C-Br键,碳氢键断裂的位置不同,故A错误;B.1-溴丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,反应断1号C的C-Br键,2-溴丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,反应断2号C的C-Br键,碳溴键断裂的位置不同,故B错误;C.1-溴丙烷和2-溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热,都发生消去反应,生成1-丙烯,故C正确;D.1-溴丙烷和2-溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热,都发生消去反应,生成1-丙烯,故D错误;故选C。
烃和卤代烃高考知识点在高考化学中,烃和卤代烃是两个重要的知识点。
烃是由碳氢化合物组成的有机化合物,而卤代烃则是在烃的基础上,通过取代反应将氢原子替代成卤素原子的化合物。
烃的分类主要有饱和烃和不饱和烃两种。
饱和烃分子中碳原子之间是通过单键连接的,而不饱和烃分子中则存在双键或三键。
最简单的烃是甲烷,它是一种饱和烃,由一个碳原子和四个氢原子组成。
烷烃是一类饱和烃,它的分子由碳原子链构成,两端都有氢原子。
乙烷、丙烷和正戊烷都是烷烃的例子。
烷烃的特点是它们比较稳定,难以与其他物质发生反应。
不饱和烃分为烯烃和炔烃两大类。
烯烃的分子中有一个或多个双键,而炔烃的分子中则有一个或多个三键。
乙烯和丙烯是烯烃的例子,而乙炔是一个炔烃。
卤代烃是在烃的基础上,通过取代反应将氢原子替代成卤素原子的化合物。
最常见的卤代烃是氯代烷,如氯甲烷和氯乙烷。
卤代烃的命名方法是根据取代的卤素原子的原子量来命名的。
如氯乙烷的命名,其中氯代表取代的卤素是氯,乙代表所取代的碳原子数目为2。
在进行化学实验中,我们经常会遇到燃烧实验,用来判断化合物的燃烧性质。
烃在通氧气时,会发生燃烧反应,生成二氧化碳和水。
燃烧反应是一种氧化反应,在此过程中,烃中的碳原子与氧气结合形成二氧化碳,氢原子与氧气结合形成水。
此外,烃还可以通过加氢反应和脱氢反应来进行化学转化。
在加氢反应中,烯烃或炔烃可以被氢气还原为对应的烷烃。
而在脱氢反应中,烷烃可以通过去除氢原子的方式转化为烯烃或炔烃。
卤代烃的化学反应也是高考化学的重要内容之一。
卤代烃与氢氧根离子(OH-)反应可以生成醇。
这个反应叫做亲核取代反应,在此反应中,氢氧根离子取代了卤素原子。
此外,这些化合物还可以通过取代反应来合成其他化合物。
例如,酯是由醇和羧酸反应生成的,而醇可以由卤代烃和氢氧根离子反应得到。
这些化合物的反应是有机合成中常见的反应,为有机化学的研究和应用提供了基础。
在考试中,对于烃和卤代烃的理解和运用是十分重要的。
第二章 烃和卤代烃C nH 2n (n ≥2)C n H 2n -2(n ≥2)(1)状态:常温下含有1~4个碳原子的烃为气态烃,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态。
(2)沸点:①碳原子数的增多,沸点逐渐升高。
②同分异构体之间,支链越多,沸点越低。
(3)在水中的溶解性:均难溶于水。
3、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KMnO 4)等一般不起反应。
① 化反应甲烷在空气中安静的燃烧,火焰的颜色为淡蓝色。
CH 4(g )+2O 2(g )CO 2(g )+2H 2O (l ) ②取代反应:(注意:条件为光照) 第一步:CH 4+Cl 2CH 3Cl+HCl 第二步:CH 3Cl+ Cl 2CH 2Cl 2+HCl第三步:CH 2Cl 2+ Cl 2CHCl 3+HCl 第四步:CHCl 3+Cl 2CCl 4+HCl常温下,只有CH 3Cl 是气态,其余均为液态,CHCl 3俗称氯仿,CCl 4又叫四氯化碳再如:CH 3CH 3+Cl 2――→光照CH 3CH 2Cl +HCl (2)乙烯①加成反应与卤素单质Br 2加成 :CH 2=CH 2+Br 2→CH 2Br —CH 2Br与H 2加成:CH 2=CH 2+H 2CH 3—CH 3与卤化氢加成:CH 2=CH 2+HX →CH 3—CH 2X与水加成 :CH 2=CH 2+H 2O CH 3CH 2OH (工业制乙醇的方法) ②氧化反应常温下被氧化,如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,溶液的紫色褪去。
催化剂△ −−→−催化剂易燃烧 :CH 2=CH 2+3O 22CO 2+2H 2O 现象(火焰明亮,伴有黑烟) ③加聚反应(口诀:双键变单键,两边添横线,横线加括号,“n ”右下边)例如: n CH 2=CH 2――→催化剂 (3)烯烃的顺反异构①.顺反异构:由于碳碳双键不能旋转,导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
化学--知识点总结-第二章烃和卤代烃
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第二章烃和卤代烃
要求
1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构和性质上的差异。
2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。
3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。
4.了解加成反应、取代反应和消去反应。
5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
一、几类重要烃的代表物比较
1.结构特点
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
甲烷在空气中安静的燃烧,火焰的颜色为淡蓝色。
其燃烧热为890kJ/mol,则燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ/mol
②取代反应:有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
甲烷与氯气的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
甲烷的四种氯代物均难溶于水,常温下,只有CH3Cl是气态,其余均为液态,CHCl3俗称氯仿,CCl4又叫四氯化碳,是重要的有机溶剂,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+H2CH3—CH3
③与卤化氢加成
CH2=CH2+HX→CH3—CH2X
④与水加成
CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
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,溶液的紫色褪去。
⑥易燃烧
CH2=CH2+3O22CO2+2H2O现象(火焰明亮,伴有黑烟)
⑦加聚反应
二、烷烃、烯烃和炔烃
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,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃,其通式为:CnH2n+2(n≥l)。
(2)烯烃:分子里含有碳碳双键的不饱和链烃,分子通式为:CnH2n(n≥2)。
(3)炔烃:分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃,分子通式为:CnH2n-2(n≥2)。
2.物理性质
(1)状态:常温下含有1~4个碳原子的烃为气态烃,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、
固态。
(2)沸点:①随着碳原子数的增多,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:随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水的小。
(4)在水中的溶解性:均难溶于水。
3.化学性质
(1)均易燃烧,燃烧的化学反应通式为:
(2)烷烃难被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化,在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。
(3)烯烃和炔烃易被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化,易发生加成反应和加聚反应。
三、苯及其同系物
1.苯的物理性质
2. 苯的结构
(1)分子式:C6H6,结构式:,结构简式:_或。
(2)成键特点:6个碳原子之间的键完全相同,是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。
(3)空间构形:平面正六边形,分子里12个原子共平面。
3.苯的化学性质:可归结为易取代、难加成、易燃烧,与其他氧化剂一般不能发生反应。
4、苯的同系物
(1)概念:苯环上的氢原子被烷基取代的产物。
通式为:CnH2n-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,说明苯环对烷基的影响使其取代基易被氧化。
②取代反应
a.苯的同系物的硝化反应
b.苯的同系物可发生溴代反应
有铁作催化剂时:
光照时:
5.苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物的比较
(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.苯的同系物、芳香烃只含有碳、氢元素,芳香族化合物还可能含有O、N等其他元素。
b.苯的同系物含一个苯环,通式为C nH2n-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,苯环上可能含有其他取代基。
(2)相互关系
6.含苯环的化合物同分异构体的书写
(1)苯的氯代物
①苯的一氯代物只有1种:
②苯的二氯代物有3种:
(2)苯的同系物及其氯代物
①甲苯(C7H8)不存在同分异构体。
[来源:Zxxk.Com]
②分子式为C8H10的芳香烃同分异构体有4种:
③甲苯的一氯代物的同分异构体有4种
四、烃的来源及应用
五、卤代烃
1.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。
2.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:CH3Cl常温下呈气态,C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下呈液态且密度> (填“>”或“<”)1g/cm3。
3.卤代烃的化学性质(以CH3CH2Br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:
4.卤代烃对环境的污染
(1)氟氯烃在平流层中会破坏臭氧层,是造成臭氧空洞的罪魁祸首。
(2)氟氯烃破坏臭氧层的原理
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的循环反应:
③实际上氯原子起了催化作用
2.检验卤代烃分子中卤素的方法(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)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤族元素(氯、溴、碘)。
(3)实验说明:①加热煮沸是为了加快水解反应的速率,因为不同的卤代烃水解的难易程度不同。
②加入稀HNO3酸化的目的:中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应生成的棕黑色A g2O沉淀干扰对实验现象的观察;检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
(4)量的关系:据R—X~NaX~AgX,1 mol一卤代烃可得到1 mol卤化银(除F外)沉淀,常利用此量的关系来定量测定卤代烃。