内容正文:
第2讲 烃
[复习目标] 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。
一、脂肪烃的结构与性质
1.脂肪烃的组成及结构特点
2.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
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
续表
名称
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
乙炔(C2H2)
碳原子成键类型
σ键
σ键和π键
σ键和π键
3.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。
③1,3丁二烯的加聚反应:
nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。
4.煤、石油、天然气的综合利用
(1)煤的综合利用
①煤的干馏:把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。
②煤的气化
将煤转化为可燃性气体的过程,目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为C+H2O(g)CO+H2。
③煤的液化
a.直接液化:煤+氢气液体燃料。
b.间接液化:煤+水水煤气甲醇等。
(2)石油的综合利用
①石油的成分:由多种碳氢化合物组成的混合物,主要成分是烷烃和芳香烃。所含元素以碳、氢为主,还含有少量N、S、P、O等。
②石油的加工
方法
过程
目的
分馏
把原油中沸点不同的各组分进行分离的过程
获得各种燃料用油
裂化
把相对分子质量较大的烃断裂成相对分子质量较小的烃
得到更多的汽油等轻质油
裂解
深度裂化,主要产物呈气态
得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料
(3)天然气的综合利用
①天然气的主要成分是甲烷,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。
②天然气与水蒸气反应制取H2原理:
CH4+H2O(g)CO+3H2。
判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”并指明错因。
(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:根据反应特点判断应为取代反应。
(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。
(7)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。(×)
错因:煤干馏得到的煤焦油中含有苯、甲苯等有机化合物。
(8)裂化的目的是得到轻质油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料。(√)
错因:________________________________________________________
二、芳香烃的结构与性质
1.芳香烃的概念及分类
(1)芳香烃
①芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的烃。
②稠环芳香烃:通过两个或两个以上的苯环共用相邻的