内容正文:
能力课时4 烷烃、烯烃、炔烃的结构、性质及应用
探究任务
1.掌握烷烃、烯烃、炔烃结构及性质比较。
2.掌握取代反应和加成反应的比较。
3.掌握脂肪烃的燃烧规律。
取代反应和加成反应的比较
取代反应和加成反应的比较
反应类型
取代反应
加成反应
概念
有机分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应
有机分子中的双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的物质的反应
反应通式
A—B+C—D―→A—C+B—D(C代替B或B代替C)
+A—B―→或—C≡C—+A—B―→或
键的变化
一般是C—H、O—H或C—O键断裂,结合1个原子或原子团,另一个原子或原子团与代替下来的基团结合成另一种物质
不饱和键中不稳定者断裂,不饱和碳原子直接和其他原子或原子团结合
产物
两种或多种物质
一般是一种物质
【特别提醒】 (1)加聚反应是一个重要的有机反应类型,其原理是相对分子质量小的化合物以加成的形式相互结合成高分子化合物。
(2)与聚合反应有关的几个概念(以乙烯生成聚乙烯为例):
(3)由高分子构成的物质一般为混合物,主要原因:一是各高分子之间的聚合度往往不同;二是复杂单体聚合后形成的高分子的链节可能不相同,如CH2CHCH3与共聚后形成的链节有、两种。
取代反应是有机化学中一类重要的反应,下列反应属于取代反应的是( )
A.丙烷与氯气在光照条件下生成氯丙烷
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2二溴乙烷
C.乙烯与水反应生成乙醇
D.乙烯自身聚合生成聚乙烯
A [B、C是加成反应,D是加成聚合反应。]
1.下图所示是以石油为原料的部分转化流程:
下列关于四个反应的反应类型的说法正确的是( )
A.反应①与反应③的反应类型相同
B.反应①与反应④的反应类型相同
C.反应③与反应④的反应类型相同
D.反应②与反应④的反应类型相同
B [CH2===CH2与H2SO4(H—O—SO3H)反应生成C2H5—O—SO3H,反应①是加成反应,C2H5—O—SO3H与H2O(H—OH)反应生成H2SO4与C2H5OH,反应②是取代反应;丙烯(C3H6)经反应③④生成C3H5Br2Cl,增加了一个氯原子、两个溴原子,可推出反应③是取代反应,反应④是加成反应。]
2.聚氯乙烯塑料在工农业生产中广泛应用,其结构简式为,它是由CH≡CH、HCl两种小分子经过系列反应形成的,由聚氯乙烯分析合成过程中发生的反应类型有( )
①取代反应 ②加成反应 ③加聚反应 ④氧化反应
A.①③ B.②③
C.①②③ D.①③④
B [由聚氯乙烯的结构简式可知,其单体为,据题给原料,应由CH≡CH和HCl加成反应制得,因此制聚氯乙烯的过程应有加成反应和加聚反应,故选B。]
烃的燃烧规律
1.烃燃烧前后气体体积的变化情况
气态烃(CxHy)燃烧的通式为
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 x+ x
(1)燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态
ΔV=V后-V前=-1
(2)燃烧后温度低于100 ℃,即水为液态
ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-1-<0,总体积一定减小。
(3)气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
2.烃燃烧时耗氧量的计算
(1)等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律
①耗O2量取决于(x+y/4),(x+y/4)越大,消耗氧气越多。
②产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量越多。
③产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量越多。
④总物质的量一定的混合烃的燃烧:只要各组分每摩尔物质耗氧量相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值;只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。
(2)等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律
①耗氧量取决于CxHy中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。
②总质量一定的混合烃的燃烧:含氢质量分数相等,完全燃烧生成水的量保持不变;含碳质量分数相等,完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。
③最简式相同的烃(或烃的衍生物),无论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧耗氧量为定值,产生的CO2和H2O的量总是一个定值。
【特别提醒】 在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时,要注意条件,如“等物质的量”“等质量”“温度大于100 ℃”等。
25 ℃某气态烃与O2混合,在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25 ℃,此时容器内压强为原来的一半,再经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空状态。该烃的分子式可能是( )
A.C2H4 B.C2H6
C.C3H6 D.C4H8
A [设该烃的分子式为CxHy,
则CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,