内容正文:
专题一 质点的直线运动
专题十九 烃和生活中常见的有机物
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1.甲烷、乙烯、苯的结构性质比较
考点一 几种常见烃的结构与性质
甲烷 乙烯 苯
分子式 CH4 C2H4 C6H6
结构简式 CH4 CH2CH2
结构特点 只含单键的饱和烃 含碳碳双键的不饱和烃
碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键
空间构型 正四面体 平面分子 平面正六边形
物理性质 无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小 无色、稍有气味的气体、难溶于水,密度比空气的略小 无色、有特殊气味的液体,不溶于水,密度比水的小
2.甲烷、乙烯、苯及其同系物的化学性质
(1)甲烷的化学性质
①稳定性:不能与强酸、强碱反应;不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
②可燃性:CH4+2O2 CO2+2H2O。
③CH4与Cl2的取代反应:
(2)乙烯的化学性质
①氧化反应:能使酸性高锰酸钾溶液褪色;C2H4+3O2 2CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑烟)。
②乙烯的加成反应:
③乙烯的加聚反应:
(3)苯的化学性质
①氧化反应:苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;但苯具有可燃性,燃烧的化学方程式为2C6H6+15O2 12CO2+6H2O。
②苯的取代反应:
③苯的加成反应:
3.烷烃及其同分异构体
(1)概念
烃分子中碳原子之间都以 碳碳单键结合成链状,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,也称为烷烃。
(2)物理性质
①熔、沸点:随分子中碳原子数的增加,熔、沸点逐渐升高;碳原子数相同时,支链越多,沸点越低。
②相对密度:随分子中碳原子数的增加,相对密度逐渐增大,液态烷烃的密度均小于1 g·cm-3。
(3)化学性质
①可燃性(烃完全燃烧):CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O。
②取代反应(以CH4为例):CH4 + X2 CH3X + HX。(X=F、Cl、Br或I)
③稳定性:不能使溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液褪色,与强酸、强碱均不反应。
(4)命名
碳原子数在十以内时,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子数,其后加“烷”字;碳原子数在十以上,以汉字数字代表。
碳原子数相同时,用“正”“异”“新”来区别。如CH3CH2CH2CH2CH3
称为正戊烷, 称为异戊烷,C(CH3)4称为新戊烷。
(5)同系物
指结构相似,在分子组成上相差 一个或若干个CH2原子团的物质。
烷烃的同系物:分子式都符合 CnH2n+2 。如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等互称为同系物。
(6)同分异构现象和同分异构体
①同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象。
②同分异构体:具有同分异构现象的化合物。如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)
和异丁烷( )。
自测1 (2018·福建质检)《Chem Commun》报道,Marcel Mayorl 合成了桥连多环烃( ),拓展了人工合成自然产物的技术。下列有关该烃的说法正确的是( )
A.不能发生氧化反应
B.一氯代物只有4种
C.分子中含有4个五元环
D.所有原子处于同一平面
解析: A项,有机物的燃烧属于氧化反应,所以该有机物能发生氧化反应, A错误;B项, 为对称结构,分子中含有五种环境的氢原子,所以一氯代物有5种,B错误;C项,该分子中含有4个五元环,C正确;D项,该烃的所有碳原子均形成4个共价单键,故不可能所有原子处于同一平面,D错误。
C
自测2 (2018·广东湛江一中期中)正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为
,X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子,下列有关说法正确的是( )
A.X分子中可能含有三个甲基
B.X的一氯代物一定有3种
C.在催化剂存在下加热正己烷时可得到丁烷、丙烷、乙烯、丙烯等物质
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
C
解析: A项,X分子为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,分子中都含有4个甲基,A错误;B项,(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种氢原子,一氯代物有2种,(CH3)3CCH2CH3 中有3种氢原子