内容正文:
考点07 脂肪烃的性质及应用
【核心考点梳理】
一、饱和烃(烷烃)的组成及性质
1.烷烃的组成与结构
名称
结构简式
分子式
碳原子的杂化方式
共价键类型
甲烷
CH4
CH4
sp3
全是σ键(单键)
乙烷
CH3CH3
C2H6
sp3
丙烷
CH3CH2CH3
C3H8
sp3
异丁烷
C4H10
sp3
异戊烷
C5H12
sp3
(1)链状烷烃的通式为CnH2n+2。
(2)结构特点:①分子中碳原子采取sp3杂化。②共价键全是σ键(单键)。③链状锯齿形结构。
2.烷烃的物理性质
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于4时,烷烃在常温下呈气态,其他的烷烃常温下呈液态或固态(新戊烷常温下为气态)
溶解性
都不溶于水,易溶于有机溶剂
沸点
随碳原子数的增加,沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低
密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大。烷烃、烯烃的密度小于水的密度
3.烷烃的化学性质
(1)不与酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液、强酸溶液、强碱溶液反应。
(2)氧化反应——可燃性
CnH2n+2+O2―→nCO2+(n+1)H2O。
(3)特征反应——取代反应(卤代反应)
烷烃可以与卤素单质(气态)在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
【典型例题】
例1.(2022秋·重庆江津·高一校考期中)下列有机物属于烃的是
A.CH2 = CHCl B.CH2 = CH2 C.CH3 CH2NO3 D.CCl4
例2.(2022春·广西贺州·高二校考阶段练习)2017年诺贝尔化学奖授予了研发冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时,需将样品放入液态乙烷中进行冷冻,有关说法正确的是
A.乙烷易溶于水 B.常温下乙烷为液体
C.乙烷属于不饱和烃 D.乙烷不与样品发生反应
例3.(2022春·山东德州·高三统考阶段练习)下列叙述正确的是
A.沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷
B.分子式为的物质一定能使的溶液褪色
C.与互为同系物
D.三聚氰胺可用作食品添加剂
【核心归纳】烷烃与卤素单质发生取代反应的易混易错点
(1)烷烃只能与卤素单质在光照条件下发生取代反应,不能与其水溶液发生取代反应。取代反应得到的不只是一氯代物,烷烃分子中的所有氢原子都可被氯原子取代。
(2)烷烃和氯气发生取代反应,有1 mol H原子被取代,生成1 mol HCl,消耗1 mol Cl2,因此参加反应的Cl2的物质的量与生成的HCl的物质的量相等;生成物中HCl最多。
二、不饱和烃的组成及性质
1.乙烯和乙炔的结构和物理性质
乙烯
乙炔
分子式
C2H4
C2H2
结构式
电子式
结构简式
CH2=CH2
CHCH
空间构型
平面型
直线型
物理性质
无色易燃气体,几乎不溶于水,难溶于乙醇,是石油化工最重要的基础原料。
俗名电石气,纯净的乙炔是无色、无臭的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。由电石生成的乙炔中因混有磷化氢和硫化氢等杂质而有特殊的气味。
2. 乙烯和乙炔的化学性质
(1) 氧化反应
①和氧气的反应(氧化反应)
(火焰明亮并伴有黑烟 )
(火焰明亮并伴有浓烈的黑烟)
注意:乙炔在氧气里燃烧时产生的火焰叫氧炔焰,氧炔焰的温度达3 000℃以上,可用来切割和焊接金属。
②都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色(体现乙烯和乙炔的还原性,氧化还原反应)
5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4→10CO2↑+12MnSO4+28H2O+6K2SO4
C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 →2CO2↑ + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O
注意:二者也都能使溴水褪色,但是发生的是加成反应能够使高锰酸钾溶液褪色的有:烯烃,炔烃,醇,醛,酚,苯的同系物(与苯环直接相连的碳上要有氢)等
(2)加成反应
①和卤素的加成: CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br
CHCH+Br2→CHBr=CHBr
②和氢气的加成: CH2=CH2+H2CH3—CH3;
HCCH +H2 CH2=CH2 HCCH +2H2CH3—CH3
③和氢卤酸的加成:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
乙烯还能很水加成: