内容正文:
第2讲 烃
复习目标
知识构建
1.掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。
2.结合石油化工了解化学在生产中的具体应用。
3.了解化石燃料的综合利用。
考点一 烷烃、烯烃和炔烃的结构与性质
1.烷烃、烯烃、炔烃的结构特点和通式
2.脂肪烃的结构
(1)甲烷、乙烯、乙炔的分子结构
名称
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
乙炔(C2H2)
空间
结构
H—C≡C—H
结构
特点
正四面体
平面形
直线形
键角
109°28′
120°
180°
(2)烯烃的顺反异构
①定义:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
②存在条件:每个双键碳原子都连接了两个不同的原子或原子团。如顺-2-丁烯:,反-2-丁烯:。
3.脂肪烃的物理性质
4.脂肪烃代表物的化学性质
(1)脂肪烃的氧化反应
①燃烧:烷烃燃烧火焰较明亮;烯烃燃烧火焰明亮冒黑烟;炔烃燃烧很明亮冒浓烟。
②烯烃、炔烃与酸性KMnO4溶液反应。
(2)烷烃的取代反应
①取代反应:有机化合物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所取代的反应。
②卤代反应
①加成反应:有机化合物分子中的不饱和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。
②烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应的化学方程式)。
①丙烯加聚反应的化学方程式:
②乙炔加聚反应的化学方程式:
nCH≡CHCH===CH。
(5)二烯烃的加成反应和加聚反应。
①加成反应:
②加聚反应:nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。
5.乙炔的实验室制法
选择性必修3·P37“探究”
回答问题:
(1)乙炔的制取实验中,为什么使用饱和食盐水?
(2)点燃乙炔前应进行什么操作?乙炔在空气中燃烧的实验现象说明乙炔在组成上有哪些特点?
提示:(1)电石与水反应非常剧烈,为了减小其反应速率,可用饱和氯化钠溶液代替水作反应试剂。
(2)验纯。乙炔燃烧火焰明亮冒黑烟,说明乙炔的含碳量高,燃烧不充分。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)甲烷与氯气光照下,可以得到纯净的一氯甲烷。(×)
(2)乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色。(×)
(3)通入氢气可以除去乙烷中混有的少量乙烯。(×)
(4)某气体通入溴水,溴水褪色,该气体一定是乙炔。(×)
(5)实验室制乙炔时,用饱和食盐水代替水,是为了减缓电石与水的反应速率。(√)
(6)顺-2-丁烯和反-2-丁烯均能使溴水褪色。(√)
题组一 脂肪烃的结构与性质
1.(2022·临沂一模)家用液化气的主要成分为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯,下列说法不正确的是( )
A.丙烯和丁烯均能发生加成反应
B.丙烷的二氯代物有3种
C.丁烷中所有原子不可能处于同一平面
D.可用溴水来鉴别丙烷与丙烯
解析:B 丙烷的二氯代物有4种,A、C、D均正确。
2.(2022·沈阳期末)某烃1 mol能与2 mol HCl加成,所得的加成产物每摩尔又能与8 mol Cl2反应,最后得到一种只含C、Cl两种元素的化合物,则烃为( )
A.丙烯 B.1-丁炔
C.丁烯 D.2-甲基-1,3-丁二烯
解析:B 根据题意可知,烃含C少于5个,且含一个—C≡C—或两个,氢原子个数为6,B正确。
归纳总结 (1)取代反应中,每取代1 mol氢原子,需要1 mol X2(Cl2、Br2等)。
(2)加成反应中,每有1 mol碳碳双键加成,则需要1 mol X2(H2、Cl2、Br2等)或1 mol HX(HBr、HCl等)。每有1 mol碳碳三键完全加成,则需要2 mol X2(H2、Cl2、Br2等)或2 mol HX(HBr、HCl等)。1个苯环可理解为3个碳碳双键,所以1 mol苯环完全加成需要3 mol X2(H2、Cl2、Br2等)。
题组二 乙烯和乙炔的性质及制备
3.(2022·龙岩月考)化学小组设计在实验室中制取乙烯并验证乙烯的不饱和性。利用如图所示装置(部分夹持装置略去)不能达到相应实验目的的是( )
A.利用装置Ⅰ制取乙烯
B.利用装置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2
C.利用装置Ⅲ收集乙烯
D.利用装置Ⅳ验证乙烯的不饱和性
解析:C 浓硫酸具有脱水性和强氧化性,生成的乙烯中混有CO2和SO2,可用NaOH溶液除去;乙烯难溶于水,可用排水法收集乙烯,但装置中导管应短进长出。
4.(2022·河北保定月考)如图为实验室制取乙炔并验证其性质的实验装置(夹持装置已略去)。下列说法正确的是( )
A.用饱和食盐水替代水的目的是加快反应速率
B.CuSO4溶液的作用是除去杂质
C.酸性KMnO4溶液褪色说明乙炔具有氧化性
D.可用向上排空气法收集乙炔
解析:B 用饱和食盐水代替水