内容正文:
考点33 烃的结构与性质
1.3年真题考点分布
年份
卷区
考点分布
烃的组成与结构
烃的反应类型与性质
煤和石油的加工
综合应用
2023
广东
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浙江
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天津
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北京
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浙江
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山东
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湖北
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2022
天津
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河北
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北京
辽宁
江苏
山东
湖南
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湖北
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2021
江苏
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海南
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辽宁
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山东
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2.命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查:
1.烃的组成与结构,侧重烃的分类、同系物的通式、同分异构体的数目及结构简式、碳原子的杂化方式的判断
2.烃的反应类型,侧重取代反应和加成反应的分析与判断,特别是信息型反应的判断,如双烯合成等
3.煤和石油,侧重分馏、干馏、裂化和裂解的理解与应用
【备考策略】了解并认识烃的多样性,并对烃类物质进行分析;能从不同角度认识烃的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念;具有证据意识,能基于证据对烃的组成、结构及其变化提出可能的假设。能运用有关模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律;通过煤、石油和天然气的综合利用建立可持续发展意识和绿色化学观念,并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【命题预测】该考点在高考中主要考查有机物结构的分析、官能团种类的判断、同分异构体的概念、同分异构体书写和数目的判断等,特别是限定条件下同分异构体结构简式的书写,在近几年的高考中均有考查。
考法1 烃的组成、结构与性质
1.烃的组成与结构:
分类
饱和链烃
不饱和链烃
环烃
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
结构特点
碳碳单键呈链状
碳碳双键呈链状
碳碳叁键呈链状—C≡C—
介于碳碳单键和双键之间一种独特的键呈环状
组成通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
CnH2n—6(n≥6)
代表物
CH4(甲烷)
C2H4(乙烯)
C2H2(乙炔)
C6H6(苯)
结构简式
CH4
CH2=CH2
CHCH
空间构型
正四面体型
键角10928
平面结构
键角约为120
线型结构
键角180
平面正六边形,12个原子
共面 键角约为120
2.烃的物理性质:
3. 烃的化学性质:
类别
代表物
主要化学性质
烷烃
CH4
①在空气中燃烧;不使酸性KMnO4溶液褪色
②光照下与X2(g)发生取代反应
③受热发生裂化反应
烯烃
CH2=CH2
①在空气中燃烧(明亮火焰,伴有黑烟);能被酸性KMnO4溶液氧化;与O2(条件:催化剂加压加热)反应生成CH3CHO
②与X2、H2、HX、H2O在一定条件下发生加成反应(使Br2水褪色)
③加聚反应(与自身、其他烯烃)
炔烃
HC≡CH
①在空气中燃烧(明亮火焰,伴有浓烈黑烟);能被酸性KMnO4溶液氧化
②与X2、H2、HX、H2O在一定条件下发生加成反应(使Br2水褪色)
苯及其同系物
①在空气中燃烧(明亮火焰,伴有浓烈黑烟);苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,苯的同系物可以被酸性KMnO4溶液氧化
②与液溴在Fe做催化剂下生成溴苯、硝化和磺化(易取代)
③与H2(Ni作催化剂)加成生成环己烷(难加成)
【典例1】(2023深圳师大附中高三月考) 以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示,关于以上有机物的说法正确的是
A.物质a最多有10个原子共平面 B.物质b的分子式为C10H14
C.物质c能使高锰酸钾溶液褪色 D.物质d与物质c互为同分异构体
【归纳总结】(1)烷烃分子中的碳氢键和单键的链能较高,在常温下很不活泼与强酸强、强碱、强氢化剂和还原剂等都不发生反应。只有在特殊条件(如光照或高温)下才发生某些化学反应,烷烃中的氢原子都可以被卤素单质取代,所以取代反应副产物较多。
(2)烯烃、炔烃中的碳碳化学键、碳碳叁键较易断裂,较烷烃性质活泼,烯烃或炔烃使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的反应,常用于烯烃与烷烃或炔烃与烷烃的鉴别。
【典例2】下图为有关甲苯的转化关系图:
以下说法中正确的是( )
A.反应①为取代反应,反应③为加成反应
B.反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反应④的产物所有原子在同一平面上
D