内容正文:
第二节 常见的烃 化石燃料的综合利用
【备考目标】 1.掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构与性质。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3.了解加成反应、取代反应。
考点1 脂肪烃
梳理必备知识
1.常见脂肪烃的组成与结构
烷烃
烯烃
炔烃
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
碳碳键结构特点
仅含C—C
含有
含有—C≡C—
代表物
CH4
CH2===CH2
CH≡CH
代表物的空间结构
正四面体形
平面形
直线形
2.脂肪烃的物理性质
状态
常温下含有1~4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
密度
随着碳原子数的增多,密度逐渐增大,液态烃密度均比水小
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
3.常见脂肪烃的化学性质
(1)化学性质比较(填“能”或“不能”)
烷烃
烯烃
炔烃
活泼
性
较稳定
较活泼
较活泼
取代
反应
能与卤素单质
发生取代反应
-
加成
反应
不能发生
能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应(X代表卤素原子)
氧化
反应
燃烧发出淡蓝色火焰
燃烧火焰明亮,有黑烟
燃烧火焰明亮,有浓烟
不能与酸性高锰酸钾溶液反应
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
加聚
反应
不能发生
鉴别
不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
[注意] 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化反应,高锰酸钾将乙烯氧化成CO2,其自身被还原;乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为乙烯与单质溴发生了加成反应。
(2)完成下列反应方程式
①丙烯使溴的CCl4溶液褪色
②丙烯的加聚反应
③氯乙烯的加聚反应
nCH2===CHCl
④实验室制备乙炔
CaC2+2H2O―→CH≡CH↑+Ca(OH)2。
⑤CH2===CH—CH===CH2与Br2加成
a.1,2加成
b.1,4加成
c.足量Br2:
[思考] 利用酸性KMnO4溶液能否鉴别乙烷和乙烯?能否除去乙烷中的乙烯杂质?
提示:酸性KMnO4溶液可鉴别乙烷和乙烯,但不能用来除去乙烷中的乙烯,因为酸性KMnO4溶液可把乙烯氧化成CO2气体混入乙烷中,在除去乙烯的同时,又引入了其他杂质。
关键能力研析
烯烃、炔烃被KMnO4氧化的规律
烯烃、炔烃被氧化的部分
氧化产物
CH2===
RCH===
HC≡
CO2
R—C≡
R—COOH
【对点练】 烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如下的反应关系:
(1)已知某烯烃的化学式为C5H10,它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物若为乙酸和丙酸,则此烯烃的结构简式是______________;若为二氧化碳和丁酮(),则此烯烃的结构简式是___________________________。
(2)某烃的分子式为C11H20,1 mol 该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2;用热的酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮()、琥珀酸()和丙酮()三者的混合物。
该烃的结构简式:_________________________________________________________。
答案:(1)CH3CH==CHCH2CH3
CH2==C(CH3)CH2CH3
巩固题组过关
题组一 常见脂肪烃的结构与性质
1.C5H12有3种不同结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙属于同系物,均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B.C5H12表示一种纯净物
C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低
D.丙有3种二氯取代物
解析:选C。 甲、乙、丙互为同分异构体,A错误;C5H12存在3种结构,B错误;丙的二氯取代物只有2种,D错误。
2.乙烯的相关转化关系如图。下列有关说法正确的是( )
A.甲与CH3OCH3互为同分异构体
B.X为Cl2
C.聚乙烯是纯净物
D.甲→乙的反应类型为取代反应
解析:选A。乙烯与水在一定条件下发生加成反应生成甲(CH3CH2OH),甲(CH3CH2OH)与CH3OCH3互为同分异构体,A正确;乙烯与HCl在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2Cl,故X是HCl,B错误;聚乙烯的聚合度n值不确定,故为混合物,C错误;甲(CH3CH2OH)在Cu作催化剂条件下发生氧化反应生成乙(CH3CHO),D错误。
3.下列说法正确的是( )
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与乙烯使酸性KMnO4