内容正文:
第九章|有机化合物(必修2)
第一节 甲烷、乙烯和苯 化石燃料
[课标要求]
1. 知道有机化合物分子是有空间结构的,以甲烷、乙烯、苯为例认识碳原子的成键特点,以乙烯为例认识有机化合物中的官能团。知道有机化合物存在同分异构现象。
2.认识乙烯的结构及其主要性质与应用;结合典型实例认识官能团与性质的关系,知道氧化、加成、取代、加聚等有机反应类型。知道有机化合物之间在一定条件下是可以转化的。
考点(一) 常见烃的结构与性质
1.烃
定义 仅含有 两种元素的有机化合物。
代表物 常见的烃有甲烷、乙烯、苯,分别是 、 _____和芳香烃的代表物
碳、氢
烷烃
烯烃
2.常见烃的结构和物理性质
甲烷 乙烯 苯
结构简式 __ _________ ____
结构特点 只含单键的饱和烃 含碳碳双键的不饱和烃 苯环含有介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
立体构型 _____ _______ ____
物理性质 无色气体,难溶于水 无色、具有特殊气味的液体,密度比水小,难溶于水
CH4
CH2===CH2
正四面体形
平面形
平面正六边形
3.常见烃的化学性质
(1)稳定性
甲烷、苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色,而乙烯性质较活泼,可使二者褪色。
但应注意的是乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理不相同,前者是发生了加成反应,后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2。因此可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯,但不可用于除去甲烷中的乙烯。
(2)氧化反应
甲烷、乙烯和苯的燃烧反应的化学方程式:
①甲烷: (淡蓝色火焰)。
②乙烯: (火焰明亮且伴有黑烟)。
③苯: (火焰明亮并带有浓烟)。
(3)取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他 所替代的反应。
①甲烷与Cl2反应的化学方程式为
(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步)
原子或原子团
[微点拨]
甲烷与氯气反应的产物中HCl和CH3Cl为气体,CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体。
②苯的两个取代反应
a.卤代反应:苯与液溴发生溴代反应的化学方程式为 ;
b.硝化反应的化学方程式为 。
[微点拨]
硝化反应中浓H2SO4的作用是催化剂和吸水剂,采用水浴加热(50~60 ℃)方式进行。
(4)加成反应
有机物分子中的 碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
①乙烯发生加成反应的化学方程式为
不饱和
续表
4.烷烃
(1)烷烃的结构与性质
通式 CnH2n+2(n≥1)
结构 链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;碳原子间以单键相连,其余价键均被氢原子饱和
特点 一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;1 mol CnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)NA
物理
性质 密度:随着分子中碳原子数的增加而增大,但都小于水的密度;
熔、沸点:随着分子中碳原子数的增加而升高;
状态:气态→液态→固态,一般情况下,碳原子数小于5的烷烃常温下呈气态
化学
性质 取代反应;氧化反应(燃烧);分解反应(高温裂解)
(2)烷烃的习惯命名法
①当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;当n>10时,用汉字数字表示。
②当碳原子数n相同时,用正、异、新来区别。