内容正文:
专题08 认识有机物 烃的结构与性质
【知识串讲】
一、有机物的性质总述
1.物理性质:大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。
2.化学性质:大多数有机物容易燃烧,受热会分解;有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生,很多反应需要在加热、光照或催化剂的条件下进行。
二、有机物的表示方法
种类
实例
含义
分子式
CH4
用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目
最简式
(实验式)
乙烷C2H6
最简式为CH3
①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
②由最简式可求最简式量
电子式
用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式
①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构
②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型
结构简式
CH3CH3
将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式,它比结构式书写简单,比较常用,是结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)
键线式
(戊烷)
(丙烯)
将结构式中碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示一个碳原子,即为键线式
球棍
模型
小球表示原子,短棍表示价键,用于表示分子的空间结构(立体形状)
比例模型
①用不同体积的小球表示不同大小的原子
②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
三、烷烃的性质归纳
1.物理性质(随分子中碳原子数增加)
(1)熔、沸点:逐渐__升高__;
(2)状态:由气态→液态→固态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态;
(3)密度:逐渐__增大__且均比水的密度__小__,__难溶__于水。
2.化学性质
通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。但一定条件下可燃烧,在较高温度下会发生分解。与氯气等发生取代反应。
(1)烷烃的燃烧通式为CnH2n+2+__2 (3n+1)__O2点燃 (——→)__nCO2+(n+1)H2O__。
(2)以甲烷为例探究烷烃的取代反应
实验
装置
实验
现象
A装置:试管内气体颜色逐渐__变浅__;试管内壁有__油状液体__出现,试管中有少量白雾,且试管内液面__上升__,水槽内有固体析出
B装置:__无明显现象__
实验
结论
CH4与Cl2需在__光照__时才能发生化学反应,有关化学方程式:
CH4+Cl2光 (——→)CH3Cl+HCl(一氯代物),
CH3Cl+Cl2光 (——→)CH2Cl2+HCl(二氯代物),
CH2Cl2+Cl2光 (——→)CHCl3+HCl(三氯代物),
CHCl3+Cl2光 (——→)CCl4+HCl(四氯代物)。
产物
性质
水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均__难__溶于水。
状态:常温下除__CH3Cl__是气体,其余三种均为液体。
取代反
应概念
有机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。
【名师点拨】
(1)甲烷与氯气的取代反应归纳
反应物
甲烷与氯气(不能用氯水)
反应条件
漫散光照射(不用太阳光直射,以防爆炸)
生成物
甲烷与氯气反应生成四种有机产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl,其中HCl的产量最多
反应
特点
连锁
反应
甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代,各步反应同时进行,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行
数量
关系
每取代1 mol氢原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl
(2)在光照条件下,烷烃与Cl2\,Br2等卤素单质的气体发生取代反应,生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。CnH2n+2+X2光 (——→)CnH2n+1X+HX,CnH2n+1X可与X2继续发生取代反应。
四、乙烯的性质与用途
1.乙烯的物理性质
颜色
状态
气味
密度
水溶性
无色
气体
稍有气味
略小于空气
难溶于水
2.乙烯的化学性质
(1)乙烯的氧化反应
实验
现象及反应
点燃乙烯
火焰明亮,伴有黑烟,同时放出大量热,化学方程式为
__C2H4+3O2点燃 (——→)2CO2+2H2O__
通入酸性高锰酸钾溶液
__酸性高锰酸钾溶液褪色__
【名师点拨】
①乙烯与酸性高锰酸钾反应时,碳碳双键被破坏,乙烯被氧化为二氧化碳,高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2+。
②应用:高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯,但不能用于除去乙烷中的乙烯。
(2)加成反应
①乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)__褪色__,反应的化学方程式为:
CH2==CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br