内容正文:
第二章 烃
考点01 烷烃的结构和性质
1.烷烃的结构特点
烷烃的结构与甲烷相似,分子中的碳原子都采取sp3杂化,以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键。
2.通式:CnH2n+2(n≥1)。
3.物理性质
(1)常温常压下的状态:碳原子数≤4的烷烃为气态,其他为液态或固态(注意:新戊烷常温下为气态)。
(2)熔沸点:随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点越低。
(3)密度:相对密度随碳原子数的增加而逐渐增大,但均小于1。
(4)溶解性:难溶于水,易溶于有机溶剂。
4.化学性质
常温下烷烃不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应,只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。
(1)氧化反应:
烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O,燃烧通式为
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
(2)取代反应:
烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成,卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
(3)分解反应:
烷烃受热时会分解产生含碳原子数较少的烷烃和烯烃,如:C16H34C8H16+C8H18
5.同系物
结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
考点02 烷烃的命名
1.烃基
烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团叫作烃基。
例如甲基:—CH3,乙基:—CH2CH3,丙基有2种:正丙基—CH2CH2CH3、异丙基。
2.习惯命名法:
用“正”“异”“新”来区分烷烃
(1)丁烷有两种即正丁烷和异丁烷,结构简式分别为CH3CH2CH2CH3和。
(2)戊烷有三种,即正戊烷、异戊烷、新戊烷,其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、、。
3.烷烃的系统命名法
(1)选取分子结构中最长的碳链作为主链,根据主链上的碳原子数称“某烷”。
(2)给主链碳原子进行编号,以离支链(取代基)最近的一端开始编号,定为1号位。
(3)取代基名称写在主链名称的前面,并用阿拉伯数字注明取代基(由简单到复杂的顺序)位置,数字与取代基名称之间用短线隔开。
示例:
4.烷烃命名的原则
(1)最长碳链原则:应选最长的碳链作为主链。
(2)最多支链原则:若存在多条等长碳链时,应选择含支链最多的碳链作为主链。
(3)最近编号原则:应从离支链最近的一端对主链碳原子进行编号。
(4)最简原则:若不同的支链距主链两端距离相等时,应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
(5)最小编号原则:若相同的支链距主链两端距离相等时,应以支链编号数之和最小为原则,对主链碳原子编号。
考点03 烯烃的结构和物理性质
1.烯烃的结构特点
(1)烯烃的官能团是碳碳双键()。乙烯是最简单的烯烃。
(2)乙烯的结构特点
分子中所有原子都处于同一平面内。
2.通式
单烯烃的通式为CnH2n(n≥2)
3.物理性质
(1)常温常压下的状态:碳原子数≤4的烯烃为气态,其他为液态或固态。
(2)熔、沸点:随着分子中碳原子数的增加,烯烃的熔、沸点逐渐升高;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点越低。
(3)密度:相对密度逐渐增大,但相对密度均小于1。
(4)溶解性:都难溶于水,易溶于有机溶剂。
考点04 烯烃的化学性质
1.氧化反应
(1)能使酸性KMnO4溶液褪色,常用于的检验。
(2)燃烧:火焰明亮,并伴有黑烟,其燃烧通式为:CnH2n+O2nCO2+nH2O。
2.加成反应
烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。例如:
乙烯与溴反应:CH2=CH—CH3+Br2——→CH2Br—CHBr—CH3
乙烯与水反应:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
丙烯与水反应:CH2=CHCH3+H2O(或)
丙烯与HCl反应:CH2=CHCH3+HCl(或CH3CH2CH2Cl)
3.加聚反应
含有碳碳双键官能团的有机物在一定条件下能发生加聚反应。
丙烯生成聚丙烯:n
异丁烯()发生加聚反应:n
4.二烯烃的加成反应
二烯烃是分子中含有两个碳碳双键的烯烃。1,3-丁二烯与氯气发生加成反应有两种方式:
(1)1,2-加成:
CH2=CH-CH=CH2+Cl2——→
(2)1,4-加成:
CH2=CH-CH=CH2+Cl2——→
5.烷烃、烯烃的比较
烷烃
烯烃
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
代表物
CH4
CH2=CH2
结构特点
全部单键,饱和链烃,正四面体结构
含碳碳双键,不饱和链烃,平面形分子,键角120°
化学性质
取代反应
光照条件下卤代
/
加成反应
不能发生
能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应
氧