内容正文:
第2讲 烃
1.掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构特点和性质。2.能描述和分析各类烃的典型代表物的重要反应,能书写相应的化学反应方程式。3.了解烃类物质的重要应用。
考点一 脂肪烃的结构和性质
烷烃、烯烃、炔烃的组成及结构特点
典型代表物的组成与结构
名称
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
乙炔(C2H2)
空间
结构
正四面体形
CHHCHH
平面形
H—C≡C—H
直线形
键角
109°28′
120°
180°
碳原子
杂化方式
sp3
sp2
sp
碳原子
成键类型
σ键
σ键和π键
σ键和π键
脂肪烃的性质
1.物理性质
物理性质
变化规律
状态
常温下≤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
2.化学性质
(1)氧化反应
烷烃
烯烃
炔烃
酸性
KMnO4
溶液是
否褪色
不褪色
褪色
褪色
燃烧
通式
CxHy+O2xCO2+H2O
(2)烷烃的取代反应
①取代反应:有机物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。
如甲烷和氯气生成一氯甲烷:CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
a.反应条件:光照。
b.无机试剂:卤素单质。
c.产物特点:多种卤代烃混合物+HX(X为卤素原子)。
d.量的关系:取代1 mol氢原子,消耗1_mol卤素单质。
(3)烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应方程式)
(4)烯烃、炔烃的加聚反应
①乙烯的加聚反应方程式:
nCH2===CH2CH2—CH2。
②乙炔的加聚反应方程式:
nCH≡CHCH===CH。
脂肪烃的来源和用途
脂肪烃
来源
用途
甲烷
天然气、沼气、煤矿坑道气
燃料、化工原料
乙烯
工业:石油裂解
植物生长调节剂、化工原料
实验室:CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
乙炔
CaC2+2H2O―→
Ca(OH)2+CHCH↑
切割、焊接金属、化工原料
误点查正,请指出下列各说法的错因。
(1)1 mol CH4和1 mol Cl2发生取代反应生成的有机产物只有CH3Cl。
错因:烷烃与卤素单质发生取代反应生成的有机物为多种卤代烃的混合物。
(2)溴水和酸性KMnO4溶液既可除去乙烷中的乙烯,也可以鉴别乙烷与乙烯。
错因:不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯,因为KMnO4(H+)会将乙烯氧化生成CO2气体,引入新杂质。
(3)反应CH2===CH—CH3+Cl2
CH2===CH—CH2Cl+HCl为加成反应。
错因:根据反应原理判断应为取代反应。
(4)聚丙烯、聚氯乙烯分子中含碳碳双键。
错因:聚丙烯、聚氯乙烯分别为,分子中不含碳碳双键。
(5)顺-2-丁烯能使溴水褪色但反-2-丁烯不能。
错因:都含有碳碳双键,均可使溴水褪色。
(6)SO2使溴水褪色与乙烯使溴水褪色的原理相同。
错因:SO2使溴水褪色发生氧化还原反应,乙烯与溴水发生加成反应使其褪色,原理不相同。
1.甲烷、乙烯、乙炔化学性质比较
甲烷
乙烯
乙炔
取代
与纯净的卤素单质在光照条件下生成卤代烷与卤化氢
加成
不反应
可与卤素单质、卤化氢、氢气、水等发生加成反应
2.烯烃的顺反异构
(1)概念:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
(2)存在条件:每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。
(3)两种结构形式
顺式结构
反式结构
特点
两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧
两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧
案例
3.注意
(1)烷烃与卤素单质发生取代为连锁反应,多种取代产物共存。
(2)区别烯烃(炔烃)使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色机理差异。
(3)乙烷与乙烯的鉴别和除去乙烷中杂质乙烯所选试剂的差异。[因CH2===CH2CO2,有新杂质气体CO2产生,不能用KMnO4(H+)除乙烷中的杂质乙烯,可用溴水,但KMnO4(H+)可鉴别二者。]
角度一 脂肪烃的结构与性质
1.既可以用来鉴别乙烷与乙烯,又可以用来除去乙烷中的乙烯的方法是( )
A.通过足量的NaOH溶液
B.通过足量的溴水
C.在Ni催化、加热条件下通入H2
D.通过足量的酸性KMnO4溶液
答案 B
2.下列表述正确的是( )
A.丙烷和氯气生成一氯丙烷的反应是加成反应
B.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯和乙炔气体
C.等物质的量的甲烷与氯气反应,有机产物只有CH