专题3 石油化工的基础物质——烃（知识清单）化学苏教版选择性必修3

专题3 石油化工的基础物质——烃 第一单元 脂肪烃的性质及应用 一、烷烃 （一）烷烃的结构特点 1.烷烃的概念：有机化合物中只含有 和 两种元素，分子中的碳原子之间都以 键结合，碳原子的剩余价键均与 原子结合，使碳原子的化合价都达到“ ”，称为 ，又称 。 2.烷烃的结构特点 ①碳碳单键(C—C)：烷烃分子中碳原子都采取 杂化，以伸向四面体4个顶点方向的 杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成 键。分子中的共价键全部是 键。 ②呈链状(直链或带支链)：多个碳原子相互连接成 状，而不是封闭式 状结构 ③“饱和”：每个碳原子形成 个共价键，碳原子剩余价键全部跟 原子结合 ④烷烃空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是 形或 状。 3.烷烃的同系物 ①同系物的概念：结构相似，分子组成上相差一个或若干个 原子团的化合物的互称。 ②烷烃的通式：链状烷烃中的碳原子数为n，氢原子数就是2n＋2，分子通式可表示为 ，所含共价键（σ键）数为 。 （二）烷烃的物理性质 1.状态：一般情况下，1～4个碳原子烷烃(烃)为 态，5～16个碳原子为 态，17个碳原子及以上为 态； 2.溶解性：都 溶于水， 溶于有机溶剂； 3.熔沸点：随着烷烃分子中碳原子数增加，相对分子质量 ，范德华力逐渐 ，烷烃分子的熔、沸点逐渐 ；分子式相同的烷烃，支链越 ，熔、沸点越 ，如熔、沸点：正丁烷 异丁烷； 4.密度：随着碳原子数的 ，密度逐渐 ，但比水的 。 （三）烷烃的化学性质 1.稳定性：常温下烷烃很 ，与强酸、强碱、强氧化剂(酸性高锰酸钾)、溴的四氯化碳溶液等都 反应，原因：烷烃之所以很 ，是因为烷烃分子中化学键全是 键，不易 。 2.烷烃的氧化反应——可燃性 ①烷烃燃烧的通式： ②丙烷的燃烧： ，辛烷的燃烧方程式为 ③在空气或氧气中点燃烷烃，完全燃烧的产物为CO2和H2O，但在相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越 ，使燃烧火焰 ，甚至伴有 。 3.烷烃的特征反应——取代反应 ①烷烃的取代反应： ，CnH2n＋1X可与X2继续发生 反应 ②光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应： (只要求写一氯取代) a．原因：之所以可以发生取代反应，是因为C—H有 性，可 ，CH3CH2Cl会继续和Cl2发生 反应，生成更多的有机物。 b．化学键变化情况：断裂 键和 键，形成 键和 键。 ③烷烃与氯气也可以是溴蒸气在光照条件下发生的 反应，随着烷烃碳原子数的增多，产物越将会越来越 ，但HCl最 ；而生成的取代产物的种类将会更 ，如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物，乙烷的氯代物产物将会更多(9种)。 ④烷烃与X2取代反应为连锁反应，烷烃中的氢原子被氯原子逐步 ，各步反应 进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即 。 ⑤烷烃与X2取代反应的数量关系：每取代 mol氢原子，消耗 mol Cl2，生成 mol HCl ◆归纳总结 反应条件 光照 反应物 烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应) 化学键变化 断键:C—H键和X—X键 成键:C—X键和H—X键 取代特点 分子中的氢原子被卤素原子逐步取代,往往是各步反应同时发生 产物 特点 种类 多种卤代烷烃的混合物,HX的物质的量最多 产物 的量 ①根据碳元素守恒,烷烃的物质的量等于所有卤代烷烃的物质的量之和 ②根据取代反应的特点,有机物中卤素的物质的量等于HX的物质的量等于反应了的X2的物质的量,即反应了的n(X2)=n(一卤代物)+2n(二卤代物)+3n(三卤代物)+……=n(HX) 4.烷烃的分解反应(高温裂化或裂解)——应用于石油化工和天然气化工生产中 烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如： （四）烷烃的存在 天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是 。 （五）环烷烃 1.概念：含有脂环结构的 烃。有 环脂环和 环脂环，环烷烃既属于 烃，也属于 烃。 2.环烷烃的结构：与链状烷烃相似，环烷烃分子中碳原子都采取 杂化，每个碳原子与其连接的4个原子构成 空间结构，分子中仅有 σ键和 σ键。最小的环烷烃是环丙烷（△）。 虽然环烷烃和链状烷烃的碳骨架不同，但由于二者的共价键类型相同，故化学性质 。 3.环烷烃的通式：含有1个脂环的环烷烃，分子通式为 ，所含共价键（σ键）数为 。相同碳原子数的链状烷烃和单环烷烃相比较，C-C健数：单环烷烃比链状烷烃多 ：C-H键数：单环烷烃比链状烷烃少2；H原子数：单环烷烃比链状烷烃少 。 4.环烷烃的物理性质 随碳原子数的增加，环烷烃同系物的熔、沸点逐渐 ，密度逐渐 ，但都 于水的密度，都 溶于水。 5.环烷烃的化学性质 与链状烷烃相似，环烷烃的化学性质比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂反应；能在光照下发生 反应、能在空气或02中 等。 （六）烷烃的命名 1、烃基和烷基的概念 （1）烃基：烃分子失去 氢原子所剩余的原子团叫 基，烃基一般用“ ”来表示 （2）烷基：像这样由烷烃失去 氢原子剩余的原子团叫 基，烷基的组成通式为 。常见的烷基有： 名称 甲基 乙基 正丙基 异丙基 结构简式 （3）特点：①烃基中短线表示 电子 ②烃基是 性的， 独立存在。 2、烷烃的命名：烷烃的命名法是有机化合物命名的基础，烷烃常用的命名法有习惯命名法和系统命名法 （1）烷烃的习惯命名法——只能适用于构造比较简单的烷烃 ①根据烷烃分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字，就是简单的烷烃的命名，称为“某烷”。 ②碳原子数在10以内的，从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的用汉字数字表示；如：C4H10的名称为 、C9H20的名称为 、C17H36叫 。 ③当碳原子数相同时，存在同分异构体时，在(碳原子数)烷名前面加 、 、 等，分子式为C5H12的同分异构体有3种，写出它们的名称和结构简式： a．CH3CH2CH2CH2CH3分子结构中无支链称为 ： b．称为 ； c．，分子结构中含有称为 ； ④含碳原子数较多，结构复杂的烷烃采用系统命名法 （2）烷烃的系统命名法 ①选主链，称“某烷”：最长、最多碳的碳链定主链 (选主链的原则：优先考虑 →等长时考虑支链最 ) a．选定分子中最长的碳链作为主链，并按照 链上碳原子的数目称为“某烷”，支链作为 基。如： 应选含6个碳原子的碳链为主链，如虚线所示，称为“ 烷” b．如果在一个分子中有多条相同碳原子数的最长碳链，则选择含支链较多的那条碳链为主链。如： 主链最长(7个碳)时，选主链有a、b、c三种方式，其中：a有 个支链、b有 个支链、c有 个支链，所以方式 正确 ②编号位，定支链：(编号位的原则：首先要考虑“ ”；同“ ”，考虑“ ” ；同“ ”，考虑“ ”) a．选主链中离 链最近的一端开始编号，用1、2、3等数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，使支链 获得最 的编号，以确定支链的位置。即：首先要考虑“近”，从离支链最近的一端开始编号，定1号位。如： b．若有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较 的支链一端开始编号。即：同“近”，考虑“简” 。如： c．若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其它支链，从主链的两个方向编号，可得两种不同的编号系列，两系列中各支链位次之和最 者即为正确的编号。即：同“近”、同“简”时考虑“小”。(或从离第三个支链最近的一端开始编号)。如： 方式一的位号和为 方式二的位号和为 所以方式 正确 ③写名称，按“取代基位次——取代基名称——母体名称”的顺序书写，格式：位号—支链名—位号—支链名某烷 a．取代基，写在前，标位置，短线连：将支链的名称写在主链名称的 ，在支链的前面用 注明它在主链上所处的位置，并在数字与名称之间用一短线隔开，如：命名为： ； b．不同基，简到繁：如果主链上有几个不同的支链，把简单的写在 ，把复杂的写在 ，如：命名为： ； c．相同基，合并算：如果主链上有相同的支链，可以将支链合并起来，用“二”“三”等数字表示支链的个数。两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用“，”隔开，如：命名为 。 （八）烷烃同分异构体的书写及取代物种类的找法 1、烷烃同分异构体的书写方法——“减碳法”：，主链上有两个取代基时，采取“定一移一”的方法。 (烷烃只存在碳链异构，以C6H14为例) 书写的步骤 碳架式 注意 ①将分子中所有碳原子连成直链作为主链 C—C—C—C—C—C (a) ②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种 (b)　　　　　　(c) 甲基不能连在①位和⑤位碳原子上，否则与原直链时相同；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复 ③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种 (d)　　　　　　(e) ②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复 2、常见烷烃的同分异构体数目 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 个数 3、烷烃一氯代物和多氯代物的找法 （1）等效氢 ①同 碳原子上连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的。 ②同 碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效，如：新戊烷()分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。 ③分子中处于 位置上的氢原子是等效的，如：分子中的18个氢原子是等效的。 （2）一元取代物的找法：烃分子中有多少种结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体 ①根据烷基的种类确定一元取代物种类， 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 如：丁基(—C4H9)的结构有 种，戊基(—C5H11)的结构有 种，则C4H9Cl有 种，C5H11Cl有 种。 ②等效氢及等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物，如CH4、、等效氢只有一种，其一氯代物也只有一种。 （3）多元取代物种类——分次定位法，如：C3H8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子。 ①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子； ②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氢原子。 4、换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换，如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同样，二氯乙烷有两种结构，四氯乙烷也有 种结构。 二、烯烃 （一）烯烃的结构与性质 1.烯烃及其结构 （1）烯烃：含有 的烃类化合物。 （2）官能团：名称为 ，结构简式为 。 （3）分类 ①单烯烃：分子中含有 个碳碳双键 ②多烯烃： 分子中含有 碳碳双键 ③二烯烃：分子中含有 个碳碳双键。二烯烃又可分为 烯烃、 烯烃和 烯烃； 烯烃的结构特点是 ； 烯烃的结构特点是 排列； 烯烃的结构特点是在二个双键之间相隔 。 （4）通式：烯烃只含有一个碳碳双键时，其通式一般表示为 。 （5）乙烯的分子结构：乙烯分子中含有 个碳碳双键和 个碳氢单键，相邻的2个键的夹角接近 ，乙烯分子中的 个原子共平面，即与双键(包括碳碳双键、碳氧双键、碳硫双键等)相连的所有原子在同一个平面内。 2.物理性质 （1）状态：一般情况下， 个碳原子烯烃(烃)为气态， 个碳原子为液态， 个碳原子以上为固态。 （2）溶解性：烯烃都 溶于水， 溶于有机溶剂。 （3）熔沸点：随着碳原子数 ，熔沸点 ；分子式相同的烯烃，支链越 ，熔沸点越 。 （4）密度：随着碳原子数的 ，密度逐渐 ，但比水的 。 3.烯烃的化学性质：烯烃的官能团是碳碳双键()，决定了烯烃的主要化学性质，化学性质与乙烯相似 （1）氧化反应 ①烯烃燃烧的通式： 丙烯燃烧的反应方程式： ②烯烃能使酸性高锰酸钾溶液 ，该反应常用于烯烃的 ，乙烯使KMnO4酸性溶液 ，实质是KMnO4酸性溶液具有强氧化性，乙烯被 。烯烃被酸性KMnO4溶液氧化产物的确定规律，可用于烯烃结构的测定: 烯烃被氧化的部分 CH2= RCH= 氧化产物 ③烯烃能被臭氧（O3）氧化，氧化产物的确定规律，可用于烯烃结构的测定； 烯烃被氧化的部分 CH2= RCH= 氧化后直接水解的氧化产物 氧化后先用Zn处理再水解的氧化产物 （2）加成反应 (以丙烯为例)：烯烃能跟 、卤素单质、氢气、 、卤化氢、氰化氢(HCN)等在适宜的条件下发生加成反应，反应时双键中的 键断裂，两个原子或原子团分别加到原碳碳双键的 原子上。 ①与溴水加成： (1，2—二溴丙烷) ②与H2加成： (丙烷) 【拓展应用】a.植物油加氢得到 ；b.汽油加氢提高 ；d.测定吸收氢气的物质的量可以分析 的数目。 ③与HCl加成： (主要)或 (次要) 【名师拓展】马氏规则：凡是不对称结构的烯烃和酸(HX)加成时，，酸的 主要加到含氢原子较少的双键 原子上，称为马尔科夫尼科夫规则，也就是马氏规则 (氢加 多， 加氢少)。 （3）加聚反应 ①加聚反应反应的通式： ②丙烯加聚生成聚丙烯： ③2—丁烯加聚生成聚2—丁烯： 【拓展应用】制备 。 4）共轭二烯烃的化学性质：由于含有 键，二烯烃跟烯烃性质 ，也能发生 反应、 反应和 反应，如1,3—丁二烯(CH2=CHCH=CH2)的加成反应 ①CH2=CHCH=CH2中有两个双键，与 溴水反应时，两个双键全部被加成 CH2=CHCH=CH2与溴水 加成： ②CH2=CHCH=CH2中有两个双键，若CH2=CHCH=CH2与溴水 反应时 a．1，2一加成：若两个双键中的一个比较活泼的键断裂，溴原子连接在 两个碳原子上 b．1，4一加成：两个双键一起断裂，同时又生成一个新的双键，溴原子连接在 两个碳原子上 【1,2-加成和1,4-加成机理】 （二）烯烃的立体异构 1.顺反异构现象：由于碳碳双键连接的原子或原子团 绕键轴旋转，会导致其空间排列方式不同，产生顺反异构现象。 2.顺反异构形成的条件 （1）分子中具有碳碳 结构 （2）组成双键的每个碳原子必须连接 的原子或原子团 3.顺反异构的类别 （1）顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的 侧 （2）反式结构：两个相同的原子或原子团分别排列在双键的 侧 结构 名称 物 理 性 质 熔点/℃ －139.3 －105.4 沸点/℃ 4 1 相对密度 0.621 0.604 化学性质 化学性质基本相同 4.性质：顺反异构体的化学性质 ，物理性质有一定的 。 （三）烯烃同分异构体的确定方法 (烯烃与同碳数的环烷烃互为类别异构) 通式 CnH2n 类别异构体 烯烃(n≥2) 环烷烃(n≥3) 方法 单键变双键，要求相邻的两个碳上必须各有一个氢原子(箭头是指将单键变成双键) 减环法：先写出最大的碳环，侧链先一个侧链，再两个侧链 以“C5H10”为例 ，，(中间碳原子没有氢原子) ，，，， （四）烯烃的命名 1.命名方法：烯烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最 、最 、最 、最 、最 原则。但不同点是主链必须含有 ，编号时起始点必须离 最近 2.命名步骤 （1）选主链，称某烯：将含有 的最长碳链作为主链，并按主链中所含 称为“某烯”(下面虚线框内为主链) （2）编号位，定支链：从距离 最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使双键碳原子的编号为最 ，以确定 、 的位次 （3）按规则，写名称：取代基位次—取代基名称—双键位次—某烯 ①用阿拉伯数字标明双键的位置(只需标明双键碳原子编号较小的数字) 如：命名为： ②若为多烯烃(炔烃)，则用大写数字“二、三……”在烯的名称前表示双键的个数 如：命名为 烯烃的名称及名称中的各个部分的意义 三、炔烃 （一）乙炔 1、乙炔的结构和物理性质 （1）乙炔分子的组成与结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 结构特点 分子中碳原子均采取 杂化，碳原子与氢原子间均形成 键(σ键)，碳原子与碳原子间以 键相连( 个σ键， 个π键)，键角为 ，4个原子均在同一 上，属于 形分子 （2）乙炔物理性质： 俗称 颜色 气味 状态 密度 溶解性 2、乙炔的化学性质：乙炔分子中含有碳碳三键(—C≡C—)，使乙炔表现出较活泼的化学性质 1)乙炔的氧化反应 （1）与氧气的燃烧反应： ①实验现象：火焰 ，并伴有浓烈的 。 ②原因：乙炔的含碳量 ，没有 。 ③乙炔在氧气中燃烧时火焰温度可达 以上，故常用它来 或 金属。 ④乙炔具有可燃性，点燃乙炔之前一定要检验乙烯 。 （2）乙炔能使酸性KMnO4溶液 ，说明乙炔能被酸性KMnO4溶液 。化学方程式为： 2)乙炔的加成反应：乙炔能与溴的四氯化碳溶液、氢气、卤化氢、水等在适宜的条件下发生 反应 （1）乙炔与溴的四氯化碳溶液反应： (名称： ) (名称： ) （2）乙炔与氢气反应： ； （3）乙炔与氯化氢反应： (名称： ) （4）乙炔与水反应： 3)乙炔的加聚反应——制 (制备 高分子材料) 【易错提醒】聚乙炔本身 导电，掺杂了 或 才是能导电的导电塑料。 3、乙炔的实验室制法 反应原料 电石(主要成分CaC2、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水 实验原理 主反应 CaC2＋2H2OC2H2↑＋Ca(OH)2 (不需要加热) 副反应 CaS＋2H2O==Ca(OH)2＋H2S↑ Ca3P2＋6H2O==3Ca(OH)2＋2PH3↑ 制气类型 “固＋液气”型(如图1) [圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、试管、水槽] 实验装置 净化装置 通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶除去H2S、PH3等杂质 收集装置 排水法 【注意事项】 ①实验室制取乙炔时， 用排空气法收集乙炔：乙炔的相对分子质量为26，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙炔。 ②电石与水反应剧烈，为得到平稳的乙炔气流，可用 溶液代替水，并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的 ，让饱和氯化钠溶液 地滴入。 ③CaC2和水反应剧烈并产生 ，为防止产生的 涌入导管，应在导管口塞入少许 (图示装置中未画出)。 ④生成的乙炔有臭味的原因：由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如 、 等)，使制得的乙炔中往往含有 、 等杂质，将混合气体通过盛有 溶液或 溶液的洗气瓶可将杂质除去 ⑤制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因是 a．碳化钙吸水性强，与水反应 ， 随用、随停； b．反应过程中放出大量的热，易使启普发生器 ； c．反应后生成的石灰乳是糊状，堵住球形漏斗和底部容器之间的 ，使启普发生器失去作用； ⑥盛电石的试剂瓶要及时 并放于 处，严防电石 而失效。取电石要用 夹取，切忌用 拿。 （二）炔烃的结构与性质 1.炔烃及其结构 （1）炔烃：分子里含有碳碳 键的一类 烃。 （2）官能团：名称为 ，结构简式为 。 （3）通式：炔烃只有一个 时，其通式为 。 2.炔烃的物理性质 （1）状态：一般情况下， 个碳原子炔烃(烃)为气态， 个碳原子为液态， 个碳原子以上为固态。 （2）溶解性：炔烃都 溶于水， 溶于有机溶剂。 （3）熔沸点：随着碳原子数 ，熔沸点 ；分子式相同的炔烃，支链越 ，熔沸点越 。 （4）密度：随着碳原子数的 ，密度逐渐 ，但比水的 。 3.炔烃的化学性质：炔烃的官能团是碳碳三键(—C≡C—)，决定了炔烃的主要化学性质，化学性质与乙炔 （1）氧化反应 ①炔烃燃烧的通式： 丙炔燃烧的反应方程式： ②炔烃能使酸性KMnO4溶液紫色 ，说明碳碳三键能被酸性KMnO4溶液 ，炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物的确定规律，可用于炔烃结构的 ： 炔烃被氧化的部分 CH≡ RC≡ 氧化产物 （2）加成反应 (以丙炔为例) ①与溴水加成： ； ②与H2加成： ； ③与HCl加成： ④与H2O加成： 【特别提醒】不对称炔烃与HX、H2O加成产物符合马氏规则。 （3）加聚反应 (以丙炔为例) （三）炔烃的命名 1.命名方法：炔烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最 、最 、最 、最 、最 原则。但不同点是主链必须含有 ，编号时起始点必须离 最近 2.命名步骤 （1）选主链，称某烯：将含有 的最长碳链作为主链，并按 中所含碳原子数称为“某炔”。 （2）编号位，定支链：从距离 最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使 键碳原子的编号为最 ，以确定 、 的位次。 （3）按规则，写名称：取代基位次—取代基名称—三键位次—某炔。 用阿拉伯数字标明 的位置(只需标明三键碳原子编号较 的数字) 如：命名为： （四）炔烃同分异构体的确定方法 (炔烃与同碳原子数的二烯烃、环烯烃互为同分异构体) 通式 CnH2n—2 类别异构体 炔烃(n≥2) 二烯烃(n≥3) 环烯烃(n≥3) 方法 单键变三键，要求相邻的两个碳上必须各有两个氢原子(箭头是指将单键变成三键) 先找单烯烃，再按照单键变双键的要求画出另外一个双键 先找环烷烃，再按照单键变双键的要求画出双键 以“C4H6”为例 ，(中间碳原子没有两个氢原子) (重复) (无) 、 四、石油的综合利用 1．组成：石油是由多种 组成的混合物。 2．综合利用 （1）分馏 ①定义：利用石油中各组分 的不同进行分离的过程叫做石油的分馏。 ②石油经分馏后可以获得 、 、 等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。 （2）催化裂化 ①目的：将重油裂化为 等物质。 ②例如：C16H34 。 （3）裂解 ①目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。 ②例如：C8H18 C4H10 C4H10 。 （4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使 转化为 。 3．三大合成材料： 、 、 ，这三大合成材料，是以煤、石油和天然气为原料生产的。 第二单元 芳香烃 一、苯及其同系物的组成和结构比较 苯 苯的同系物 化学式 C6H6 CnH2n-6(n>6) 结构简式 苯环上的6个氢原子被1至6个烷基取代 结构特点 碳碳键为介于单键与双键之间的特殊共价键 只有 个苯环,侧链均为 基 各原子的位置关系或分子构型 相邻键角均为 ,平面正六边形 与苯环碳原子直接相连接的所有原子与苯环 二、苯的同系物的命名 1．习惯命名法 （1）苯的一元取代物：苯分子中的一个氢原子被烷基取代，称为某苯 结构简式 CH3 CH2CH3 CH3 名称 （2）当有两个取代基时，取代基在苯环上可以有“邻”“间”“对”三种相对位置，可分别用“邻”“间”“对”来表示。 结构简式 名称 2．系统命名法（以二甲苯为例） （1）苯环上有多个取代基，可将苯环上的6个碳原子编号 （2）以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号，并使支链的编号和最小给其他取代基编号 结构简式 名称 三、苯及其同系物的物理性质 1.苯是无色,有毒的液体;沸点80 ℃,熔点5.5 ℃,密度比水 ; 溶于水,是一种重要的有机溶剂。 2.甲苯、乙苯等苯的同系物在溶解性上与苯相似,毒性比苯稍 。 四、苯及其同系物的化学性质 1.氧化反应 （1）可燃性 苯及其同系物都能燃烧,完全燃烧生成 和 。 （2）苯的同系物与酸性KMnO4溶液的反应 苯 使酸性高锰酸钾溶液褪色,在苯的同系物中,如果侧链烃基与苯环直接相连的碳原子上有 ,侧链烃基就能被酸性高锰酸钾溶液氧化为 。 ① ② 2.与卤素单质、硝酸、浓硫酸的取代反应 （1）+Br2。 （2）+HNO3。 （3）+H2SO4(浓)。 （4）+3H2O。 3.与氢气的加成反应 （1）苯:+3H2。 （2）甲苯:。 4．芳香烃 （1）芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃，其结构特点是含有苯环，无论多少，侧链可有可无，可多可少，可长可短，可直可环。 （2）稠环芳香烃：通过两个或多个苯环合并而成的芳香烃。其最典型的代表物是萘()。 （3）芳香烃在生产、生活中的作用：苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烃都是重要的有机化工原料，苯还是一种重要的有机溶剂。 （4）芳香烃对环境、健康产生影响：①油漆、涂料、复合地板等装饰材料会挥发出苯等有毒有机物；②秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾和香烟的烟雾中含有较多的芳香烃，对环境、健康产生不利影响。 5．苯环与取代基的相互影响 （1）侧链对苯环的影响。 ①苯的同系物比苯更易发生苯环上的取代反应，苯主要发生一元取代，而苯的同系物能发生邻、对位取代，如苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热主要生成硝基苯，甲苯与浓硫酸、浓硝酸在一定条件下生成2,4,6－三硝基甲苯(TNT)。 ②苯的同系物发生卤代反应时，在光照和催化剂的不同条件下，卤素原子取代氢的位置不同。 （2）苯环对侧链的影响：烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯不能，用此法可鉴别苯和苯的同系物。 6.芳香族化合物同分异构体的书写方法 1.侧链有一个取代基:把苯环看作取代基,先写侧链的碳骨架异构,再加官能团。如,先写四个碳的碳骨架,再加苯环,共四种:,。 2.侧链有两个取代基:利用“等效氢”法,“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子,等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。例如甲苯和乙苯的在苯环上一卤代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对): 3.侧链有三个取代基:采取“定二移一”的方法。 （1）三个相同的取代基 先固定两个取代基,即邻、间、对三种,再加另一个,从第一个开始书写,去掉重复的即可。例如三甲苯的一卤代物的同分异构体的写法与数目的判断,先写出二甲苯三种,再加另一个甲基,共三种。 A中三种,B中两种均和A重复,C中一种也和A中重复,所以共三种。 （2）三个取代基两个相同,一个不同 先固定两个相同的取代基,即邻、间、对三种,再加另一个,从第一个开始书写,去掉重复的即可。 例如二氯一溴苯的种数,第一步先在苯上进行二氯取代,得三种(邻、间、对)二氯苯,然后分别对这三种二氯苯进行一溴取代,共有(2+3+1=6)六种。 。 （3）三个取代基完全不同 方法一样,这时间位和邻位四种位置完全不一样,对位两种,共十种。 （一）烃的分类与结构易错点 易错点1 概念混淆 （1）误将“脂肪烃”等同于“链状烃”，忽略环烷烃属于脂肪烃范畴。 （2）错认苯环为官能团，苯属于芳香烃，无典型官能团，其碳碳键是介于单键与双键之间的独特大 π 键。 （3）混淆“碳碳双键/三键”与 “双键/三键”，书写官能团名称必须完整表述。 易错点2 结构简式书写错误 （1）烯烃、炔烃结构简式中漏写碳碳双键（C=C）、碳碳三键（C≡C），如将乙烯写成 CH2CH2（正确为 CH2=CH2）。 （2）烷烃结构简式中碳原子价键书写不完整，忽略饱和碳原子的四面体结构特征。 同分异构体判断误区 （3）忽略烷烃的等效氢判断，导致一氯代物、二氯代物数目计算错误，如 2 - 甲基丁烷的二氯取代物易漏算或重复计算。 （4）烯烃顺反异构判断失误，未明确顺反异构的条件（双键两端碳原子连有不同原子 / 基团）。 （二）烷烃性质易错点 易错点1 取代反应条件与反应物混淆 （1）烷烃与卤素单质发生取代反应的条件是光照，且反应物为纯卤素单质（如 Cl₂、Br₂蒸气），与溴水、氯水不反应。 （2）误认为甲烷与氯气反应只生成一种卤代烃，实际是多步取代同时进行，产物为 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和 HCl的混合物。 易错点2 物理性质递变规律误解 （1）错误认为烷烃熔沸点随碳原子数增加一定升高，忽略同分异构体中支链越多熔沸点越低（如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷）。 （2）误将标准状况下非气态烷烃（如戊烷、己烷）当作气体，利用气体摩尔体积计算物质的量。 易错点3 燃烧反应计算误区 等质量烃燃烧耗氧量计算错误，未掌握 “氢元素质量分数越高，耗氧量越大” 的规律（如等质量甲烷耗氧量大于乙烷）。 忽略温度对燃烧后气体体积的影响，100℃以上水为气态，100℃以下水为液态，体积变化计算不同。 （三）烯烃、炔烃性质易错点 易错点1 加成反应误区 （1）混淆加成反应与取代反应条件，烯烃、炔烃与溴水、溴的四氯化碳溶液常温即可加成，无需光照。 （2）不对称烯烃（如丙烯）与 HX 加成时，忽略马氏规则（氢加在含氢多的碳原子上），产物判断错误。 二烯烃（如 1,3 - 丁二烯）加成时，混淆 1,2 - 加成与 1,4 - 加成的条件与产物。 易错点2 氧化反应判断错误 （1）误认为所有烯烃、炔烃都能使酸性KMnO4溶液褪色且产物相同，忽略不同结构烯烃氧化产物不同（如端炔氧化生成 CO2）。 （2）错将苯与酸性 KMnO4溶液混合的分层现象当作褪色，苯不能被酸性 KMnO4氧化。 易错点3 加聚反应书写错误 （1）加聚产物结构简式书写时，漏写双键或三键的断裂，如乙炔加聚产物误写为 -[CH2-CH2]-n（正确为 -[CH=CH]-n）。 （2）混淆加聚反应与缩聚反应，烃类加聚无小分子生成。 （四）石油化工易错点 易错点1 石油加工原理混淆 （1）误将石油分馏当作化学变化，分馏是利用沸点差异分离混合物，属于物理变化；裂化、裂解、催化重整是化学变化。 （2）混淆裂化与裂解的目的：裂化（原料重油）是为提高汽油产量与质量；裂解（原料轻质油）是为获得气态烯烃（乙烯、丙烯等）。 易错点2 汽油性质误解：错认为直馏汽油与裂化汽油性质相同，直馏汽油主要为烷烃、环烷烃，可作萃取剂；裂化汽油含烯烃，能与溴水加成，不可作萃取剂： 易错点3 忽略石油是混合物，分馏得到的各馏分（如汽油、煤油）仍为混合物。 易错点4 概念应用错误 （1）混淆 “石油催化重整” 与 “裂化”，催化重整主要获得芳香烃，而非轻质油。 （2）误将天然气的主要成分（甲烷）当作混合物，天然气主要成分为纯净的甲烷（含少量乙烷等）。 方法一 同分异构体数目确定方法 【解题通法】 1.等效氢判断法（一取代物数目——数等效氢种类） 同一碳原子上的氢等效；同一碳原子所连甲基上的氢等效；处于对称位置的氢等效。例如判断 2 - 甲基丙烷的一氯代物数目，其等效氢有 2 种，故一氯代物有 2 种。 2.定一移一法（二取代物数目——不重复、不漏算） 先固定一个取代基位置，再移动另一个取代基，避免重复计算。例如2 - 甲基丁烷二氯取代物，先固定一个 Cl 在不同等效氢位置，再移动另一个 Cl，共 10 种。 3.烯烃：先写碳链→再标双键位置→排除重复 口诀：先骨架，再对称，定一移一不重不漏。 【典型例题】（23-24高二下·江苏南京·期中）下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是 A．甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体数目也为4种 C．菲的结构为，它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物 D．的一氯代物有3种 【变式1】（24-25高二上·江苏南京·期末）某有机物的分子式为，该有机物可能具有的结构是 A．含有一个碳碳三键 B．含有两个环状结构 C．含有一个碳碳双键 D．含有一个环状结构和一个碳碳双键 【变式2】（23-24高二上·江苏盐城·月考）下列说法正确的是 A．的一溴代物有4种 B．分子式的同分异构体中，能与金属钠反应生成氢气，又能被氧化为醛有4种 C．分子式是且属于醛的结构有3种 D．分子式是且属于羧酸的结构有5种 方法二 烃的结构与性质的判断方法 【解题通法】 1.不饱和度计算法（结构推断） （1）公式：不饱和度 Ω=(2C + 2 + N - H - X)/2（C：碳原子数，H：氢原子数，N：氮原子数，X：卤原子数）。 （2）应用：Ω=0 为烷烃；Ω=1 含一个双键或环；Ω=2 含一个三键或两个双键等，快速推断烃的结构特征。 2.性质判断 （1）看有没有不饱和键——有：能加成、能加聚、能被 KMnO₄氧化、能使溴水褪色 （2）看有没有烷基——有：光照下能取代 （3）看是不是苯环 ①苯：不使 KMnO4褪色，可取代可加成 ②甲苯：能使 KMnO4褪色 【典型例题】（24-25高二上·江苏·月考）有机化学在日常生活中应用广泛，下列有关说法中不正确的是 A．相同条件下，正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低 B．苯和甲苯互为同系物，它们均能使酸性KMnO4溶液褪色 C．甲苯和Cl2在光照下的反应与乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应属于同一类型的反应 D．2-丁烯(CH3CH=CHCH3)的所有碳原子处于同一平面 【变式1】（24-25高二上·江苏泰州·月考）下列关于苯及其同系物的说法中不正确的是 A．苯分子为平面正六边形结构，具有碳碳单键和双键相互交替的结构 B．苯不能使酸性溶液褪色，而甲苯能使酸性溶液褪色 C．苯与氢气在催化剂的作用下能反应生成环己烷，该反应为加成反应 D．与苯分子中氢原子相比，甲苯中甲基的邻位和对位氢原子更易被取代 【变式2】（24-25高二上·江苏徐州·期中）根据乙烯的性质推测丙烯的性质。下列说法不正确的是 A．丙烯能使酸性溶液褪色 B．聚丙烯可以用来表示 C．丙烯与的加成产物是 D．等质量的乙烯与丙烯完全燃烧，所消耗的的质量相等 方法三 煤、石油加工方法对比的正误判断 【解题通法】 1.石油加工过程区分法 （1）物理变化：分馏（沸点分离）；化学变化：裂化（重油→汽油）、裂解（轻质油→气态烯烃）、催化重整（烷烃→芳香烃）。 （2）记忆口诀：分馏物理得馏分，裂化提质增产油，裂解制烯做原料，重整得芳用途广。 （3）化学“三馏”的比较 名称 原理 特点 干馏 隔绝空气加强热使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离 属于物理变化，产物为单一组分的馏出物 分馏 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物 【注意】①石油常压蒸馏时所得馏分的先后顺序为石油气(C4以下)、汽油(C5～C11)、煤油(C11～C16)、柴油(C15～C18)、重油(C20以上)等。 ②减压可以降低物质的沸点，石油的减压蒸馏可以在较低温度下，使重油、柴油等常压蒸馏产品继续分离，可得到燃料油、润滑油、石蜡等石油产品。 2.汽油性质鉴别法 （1）直馏汽油：无碳碳双键，不能使溴水、酸性 KMnO4褪色，可作萃取剂。 （2）裂化汽油：含碳碳双键，能使溴水、酸性 KMnO4褪色，不可作萃取剂。 3.概念辨析法 （1）对比裂化/裂解——化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 （2）直馏汽油/裂化汽油 （3）脂肪烃/芳香烃——各类烃的化学性质比较 试剂 液溴 溴水 溴的四氯 化碳溶液 酸性高锰 酸钾溶液 烷烃 与溴蒸气在光照条件下发生取代反应 不反应,液态烷烃与溴水可以发生萃取从而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 不反应 烯烃 常温加成褪色 常温加成褪色 常温加成褪色 氧化褪色 炔烃 常温加成褪色 常温加成褪色 常温加成褪色 氧化褪色 苯 一般不反应,催化条件下可取代 不反应,发生萃取而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 不反应 苯的同系物 一般不反应,光照条件下发生侧链上的取代,催化条件下发生苯环上的取代 不反应,发生萃取而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 氧化褪色 【典型例题】（25-26高二上·江苏·期中）石蜡油分解实验的装置如图所示，下列说法正确的是 A．a中大试管内加入碎瓷片是为了防止石蜡油暴沸 B．b中/溶液紫色逐渐褪去，说明可能有乙烯生成 C．将b换成c，溶液橙色逐渐褪去，最后液体分为上下两层 D．实验结束后，先熄灭酒精灯，然后再将导管从溶液中取出 【变式1】（24-25高二上·江苏徐州·期中）有关石油和煤的说法不正确的是 A．石油加工可获得乙烯 B．煤加工可获得苯 C．石油的分馏、裂化裂解均为物理变化 D．煤的干馏、气化和液化均为化学变化 【变式2】（24-25高二上·江苏泰州·月考）煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。有关煤和石油的说法不正确的是 A．由煤加工可以获得苯 B．煤的干馏、气化和液化均为化学变化 C．由石油加工可以获得乙烯 D．石油的分馏、裂化裂解和重整均为物理变化 方法四 反应类型的判断（取代/加成/氧化/聚合） 【解题通法】 1.光照+卤素→取代（烷烃、烷基） 2.溴水/Br2(CCl4)褪色→加成（烯烃、炔烃） 3.酸性KMnO4褪色→氧化（烯烃、炔烃、甲苯等） 4.只生成高分子、无小分子 → 加聚 一句话：光照多取代，褪色多加成，高锰酸钾多氧化。 【典型例题】（2025高二上·江苏镇江·学业考试）下列不属于取代反应的是 A． B． C．+HNO3+H2O D． 【变式1】（25-26高二上·江苏无锡·月考）下列变化属于取代反应的是 A．甲苯制对氯甲苯 B．苯与溴水混合，水层褪色 C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D．苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷 【变式2】（25-26高二上·江苏无锡·月考）已知乙烯能按下列反应流程进行一系列转化，其中属于取代反应的是 A．① B．② C．③ D．④ 方法五 烃的鉴别与除杂 【解题通法】 1.鉴别： （1）烯烃/炔烃：溴水、KMnO4褪色 （2）烷烃/苯：不褪色 2.除杂原则： （1）只除杂质 （2）不引入新杂质 （3）不溶解/不反应目标物质 3.经典组合 （1）乙烷 (乙烯)：溴水洗气（不能 KMnO4！会生成 CO2） （2）苯 (甲苯)：酸性 KMnO4→ 分液 【典型例题】（24-25高二上·江苏无锡·期中）除去下列物质中的杂质（括号内的物质），所使用的试剂和主要操作不正确的是 选项 物质 使用的试剂 主要操作 苯（苯酚） 浓溴水 过滤 乙酸乙酯（乙酸） 饱和碳酸钠溶液 分液 溴苯 溶液 分液 新制生石灰 蒸馏 【变式1】（24-25高二下·江苏连云港·月考）为提纯下列物质(括号内为杂质)，所用的除杂试剂和分离方法都正确的是 不纯物 除杂试剂 分离方法 A Na 蒸馏 B 溴水 洗气 C 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液 分液 D 甲苯(苯) 酸性高锰酸钾溶液 分液 【变式2】（24-25高二上·江苏盐城·月考）下列有关除杂试剂和操作方法不正确的是 A．乙醇(水)：生石灰，蒸馏 B．乙酸乙酯(乙酸)：碳酸钠溶液，分液 C．苯(苯酚)：浓溴水，过滤 D．甲烷(乙烯)：足量的溴水，洗气 方法六 烃的燃烧规律计算（必考） 【解题通法】 1.烃的燃烧规律 （1）烃的燃烧通式:CxHy+O2xCO2+H2O。 （2）烃燃烧的三个规律 ①等质量的烃完全燃烧 ②等物质的量的烃完全燃烧 a.烃分子中的数值越大,则耗氧量越大。 b.烃分子中x的数值越大,完全燃烧生成的CO2越多。 c.烃分子中y的数值越大,完全燃烧生成的H2O的物质的量越多。 ③最简式相同的烃燃烧 a.最简式相同的烃,C、H的质量分数相同。 b.等质量的最简式相同的烃完全燃烧时,耗氧量相同、产生的CO2、H2O的质量、物质的量均相同。 2.燃烧规律的应用 （1）若反应前后温度保持在100 ℃以上,则烃完全燃烧前后的体积变化为 CxHy+O2xCO2+H2O　ΔV 1 x+ x -1 故反应前后气体体积的变化ΔV仅与氢原子数y有关。 （2）若反应前后温度低于100 ℃,此时气体体积一定是减少的,减少的气体体积为ΔV=1+,也与氢原子数有关。 3.解题通法——设烃：CxHy​ （1）等物质的量耗氧量：x+y/4 （2）等质量耗氧量：H% 越高，耗氧越多（即 y/x 越大） （3）100℃以上气体体积变化：ΔV=(y/4)-1,①y=4：体积不变。②y>4：体积变大。③y<4：体积变小。 【典型例题】（24-25高二下·江苏·月考）下列说法正确的是 A．某有机物燃烧只生成和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为 B．一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的总体积就是生成的水蒸气的体积 C．某气态烃与足量恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100℃)，则；若体积减少，则；否则 D．相同质量的烃完全燃烧，消耗越多，则烃中含量越高 【变式1】（24-25高二上·江苏无锡·月考）1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是 A． B． C． D． 【变式2】（24-25高二上·江苏·月考）两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是 A．CH4与C2H4 B．CH4与C3H4 C．C2H2与C3H6 D．C2H4与C3H4 方法七 烯烃加成与马氏规则 【解题通法】 1.马氏规则：H加在H多的C上，X加在H少的C上 2.1,3-丁二烯：①低温：1,2 - 加成，②高温：1,4 - 加成 3.一句话：氢多加氢，氢少加卤。 【典型例题】（25-26高二上·江苏泰州·开学考试）化工原料Z是X与HBr反应的主产物。X→Z的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．X中所有碳原子可共平面 B．X→Z反应类型是加成反应 C．Y中有2个碳原子采取杂化 D．X与HBr反应可产生一种无手性的副产物 【变式1】（24-25高二下·江苏·期中）共轭二烯烃和Br2发生加成反应，方式通常有1，2－加成、1，4－加成、全加成等；属于共轭二烯烃，与Br2发生1：1加成反应，产物可能是 A．B．C．D． 【变式2】（23-24高二上·江苏徐州·期末）一定条件下，1-苯基丙炔可与HCl发生催化加成，涉及如下反应，反应过程中该炔烃与反应产物的百分含量随时间的变化如图所示。 反应I   反应Ⅱ   反应Ⅲ    下列说法正确的是 A． B．0~30min，反应Ⅱ进行的程度大 C．的能量一定比的能量高 D．比稳定 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题3 石油化工的基础物质——烃 第一单元 脂肪烃的性质及应用 一、烷烃 （一）烷烃的结构特点 1.烷烃的概念：有机化合物中只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，称为饱和烃，又称烷烃。 2.烷烃的结构特点 ①碳碳单键(C—C)：烷烃分子中碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。分子中的共价键全部是单键。 ②呈链状(直链或带支链)：多个碳原子相互连接成链状，而不是封闭式环状结构 ③“饱和”：每个碳原子形成4个共价键，碳原子剩余价键全部跟氢原子结合 ④烷烃空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。 3.烷烃的同系物 ①同系物的概念：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物的互称。 ②烷烃的通式：链状烷烃中的碳原子数为n，氢原子数就是2n＋2，分子通式可表示为CnH2n＋2，所含共价键（σ键）数为3n+1。 （二）烷烃的物理性质 1.状态：一般情况下，1～4个碳原子烷烃(烃)为气态，5～16个碳原子为液态，17个碳原子及以上为固态； 2.溶解性：都难溶于水，易溶于有机溶剂； 3.熔沸点：随着烷烃分子中碳原子数增加，相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，烷烃分子的熔、沸点逐渐升高；分子式相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越低，如熔、沸点：正丁烷>异丁烷； 4.密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐增大，但比水的小。 （三）烷烃的化学性质 1.稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂(酸性高锰酸钾)、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应，原因：烷烃之所以很稳定，是因为烷烃分子中化学键全是σ键，不易断裂。 2.烷烃的氧化反应——可燃性 ①烷烃燃烧的通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O ②丙烷的燃烧：CH3CH2CH3＋5O23CO2＋4H2O，辛烷的燃烧方程式为2C8H18＋25O216CO2＋18H2O ③在空气或氧气中点燃烷烃，完全燃烧的产物为CO2和H2O，但在相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越不充分，使燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。 3.烷烃的特征反应——取代反应 ①烷烃的取代反应：CnH2n＋2＋X2CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X可与X2继续发生取代反应 ②光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl (只要求写一氯取代) a．原因：之所以可以发生取代反应，是因为C—H有极性，可断裂，CH3CH2Cl会继续和Cl2发生取代反应，生成更多的有机物。 b．化学键变化情况：断裂C—H键和Cl—Cl键，形成C—Cl键和H—Cl键。 ③烷烃与氯气也可以是溴蒸气在光照条件下发生的取代反应，随着烷烃碳原子数的增多，产物越将会越来越多，但HCl最多；而生成的取代产物的种类将会更多，如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物，乙烷的氯代物产物将会更多(9种)。 ④烷烃与X2取代反应为连锁反应，烷烃中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行。 ⑤烷烃与X2取代反应的数量关系：每取代1 mol氢原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl ◆归纳总结 反应条件 光照 反应物 烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应) 化学键变化 断键:C—H键和X—X键 成键:C—X键和H—X键 取代特点 分子中的氢原子被卤素原子逐步取代,往往是各步反应同时发生 产物 特点 种类 多种卤代烷烃的混合物,HX的物质的量最多 产物 的量 ①根据碳元素守恒,烷烃的物质的量等于所有卤代烷烃的物质的量之和 ②根据取代反应的特点,有机物中卤素的物质的量等于HX的物质的量等于反应了的X2的物质的量,即反应了的n(X2)=n(一卤代物)+2n(二卤代物)+3n(三卤代物)+……=n(HX) 4.烷烃的分解反应(高温裂化或裂解)——应用于石油化工和天然气化工生产中 烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34C8H16＋C8H18 （四）烷烃的存在 天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。 （五）环烷烃 1.概念：含有脂环结构的饱和烃。有单环脂环和稠环脂环，环烷烃既属于脂环烃，也属于饱和烃。 2.环烷烃的结构：与链状烷烃相似，环烷烃分子中碳原子都采取sp3杂化，每个碳原子与其连接的4个原子构成四面体空间结构，分子中仅有C-Cσ键和C-Hσ键。最小的环烷烃是环丙烷（△）。 虽然环烷烃和链状烷烃的碳骨架不同，但由于二者的共价键类型相同，故化学性质相似。 3.环烷烃的通式：含有1个脂环的环烷烃，分子通式为CnH2n（n≧3），所含共价键（σ键）数为3n。相同碳原子数的链状烷烃和单环烷烃相比较，C-C健数：单环烷烃比链状烷烃多1：C-H键数：单环烷烃比链状烷烃少2；H原子数：单环烷烃比链状烷烃少2。 4.环烷烃的物理性质 随碳原子数的增加，环烷烃同系物的熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，但都小于水的密度，都难溶于水。 5.环烷烃的化学性质 与链状烷烃相似，环烷烃的化学性质比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂反应；能在光照下发生取代反应、能在空气或02中燃烧等。 （六）烷烃的命名 1、烃基和烷基的概念 （1）烃基：烃分子失去一个氢原子所剩余的原子团叫烃基，烃基一般用“R—”来表示 （2）烷基：像这样由烷烃失去一个氢原子剩余的原子团叫烷基，烷基的组成通式为—CnH2n＋1。常见的烷基有： 名称 甲基 乙基 正丙基 异丙基 结构简式 —CH3 —CH2CH3或—C2H5 —CH2CH2CH3 （3）特点：①烃基中短线表示一个电子 ②烃基是电中性的，不能独立存在。 2、烷烃的命名：烷烃的命名法是有机化合物命名的基础，烷烃常用的命名法有习惯命名法和系统命名法 （1）烷烃的习惯命名法——只能适用于构造比较简单的烷烃 ①根据烷烃分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字，就是简单的烷烃的命名，称为“某烷”。 ②碳原子数在10以内的，从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的用汉字数字表示；如：C4H10的名称为丁烷、C9H20的名称为壬烷、C17H36叫十七烷。 ③当碳原子数相同时，存在同分异构体时，在(碳原子数)烷名前面加正、异、新等，分子式为C5H12的同分异构体有3种，写出它们的名称和结构简式： a．CH3CH2CH2CH2CH3分子结构中无支链称为正戊烷： b．称为异戊烷； c．，分子结构中含有称为新戊烷； ④含碳原子数较多，结构复杂的烷烃采用系统命名法 （2）烷烃的系统命名法 ①选主链，称“某烷”：最长、最多碳的碳链定主链 (选主链的原则：优先考虑长→等长时考虑支链最多) a．选定分子中最长的碳链作为主链，并按照主链上碳原子的数目称为“某烷”，支链作为取代基。如： 应选含6个碳原子的碳链为主链，如虚线所示，称为“己烷” b．如果在一个分子中有多条相同碳原子数的最长碳链，则选择含支链较多的那条碳链为主链。如： 主链最长(7个碳)时，选主链有a、b、c三种方式，其中：a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链，所以方式a正确 ②编号位，定支链：(编号位的原则：首先要考虑“近”；同“近”，考虑“简” ；同“近”，考虑“小”) a．选主链中离支链最近的一端开始编号，用1、2、3等数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，使支链 获得最小的编号，以确定支链的位置。即：首先要考虑“近”，从离支链最近的一端开始编号，定1号位。如： b．若有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较简单的支链一端开始编号。即：同“近”，考虑“简” 。如： c．若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其它支链，从主链的两个方向编号，可得两种不同的编号系列，两系列中各支链位次之和最小者即为正确的编号。即：同“近”、同“简”时考虑“小”。(或从离第三个支链最近的一端开始编号)。如： 方式一的位号和为2＋3＋5＝10 方式二的位号和为2＋4＋5＝11，10<11 所以方式一正确 ③写名称，按“取代基位次——取代基名称——母体名称”的顺序书写，格式：位号—支链名—位号—支链名某烷 a．取代基，写在前，标位置，短线连：将支链的名称写在主链名称的前面，在支链的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置，并在数字与名称之间用一短线隔开，如：命名为：2—甲基丁烷； b．不同基，简到繁：如果主链上有几个不同的支链，把简单的写在前面，把复杂的写在后面，如：命名为：4—甲基—3—乙基庚烷； c．相同基，合并算：如果主链上有相同的支链，可以将支链合并起来，用“二”“三”等数字表示支链的个数。两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用“，”隔开，如：命名为2，3—二甲基己烷。 （八）烷烃同分异构体的书写及取代物种类的找法 1、烷烃同分异构体的书写方法——“减碳法”：，主链上有两个取代基时，采取“定一移一”的方法。 (烷烃只存在碳链异构，以C6H14为例) 书写的步骤 碳架式 注意 ①将分子中所有碳原子连成直链作为主链 C—C—C—C—C—C (a) ②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种 (b)　　　　　　(c) 甲基不能连在①位和⑤位碳原子上，否则与原直链时相同；对于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一个，否则重复 ③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种 (d)　　　　　　(e) ②位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有5个碳原子，则与(b)中结构重复 2、常见烷烃的同分异构体数目 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 个数 1 1 1 2 3 5 9 3、烷烃一氯代物和多氯代物的找法 （1）等效氢 ①同一个碳原子上连接的氢原子等效，如：甲烷(CH4)分子中4个氢原子是等效的。 ②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效，如：新戊烷()分子中四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。 ③分子中处于对称位置上的氢原子是等效的，如：分子中的18个氢原子是等效的。 （2）一元取代物的找法：烃分子中有多少种结构不同的氢原子，其一元取代物就有多少种同分异构体 ①根据烷基的种类确定一元取代物种类， 烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基 个数 1 1 2 4 8 如：丁基(—C4H9)的结构有4种，戊基(—C5H11)的结构有8种，则C4H9Cl有4种，C5H11Cl有8种。 ②等效氢及等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物，如CH4、、等效氢只有一种，其一氯代物也只有一种。 （3）多元取代物种类——分次定位法，如：C3H8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氢法，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子。 ①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氢原子； ②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氢原子。 4、换元法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等效代换，如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同样，二氯乙烷有两种结构，四氯乙烷也有两种结构。 二、烯烃 （一）烯烃的结构与性质 1.烯烃及其结构 （1）烯烃：含有碳碳双键的烃类化合物。 （2）官能团：名称为碳碳双键，结构简式为。 （3）分类 ①单烯烃：分子中含有一个碳碳双键 ②多烯烃： 分子中含有两个及以上碳碳双键 ③二烯烃：分子中含有二个碳碳双键。二烯烃又可分为累积二烯烃、孤立二烯烃和共轭二烯烃；累积二烯烃的结构特点是双键连在一起；共轭二烯烃的结构特点是单、双键交替排列；孤立二烯烃的结构特点是在二个双键之间相隔二个或二个以上的单键。 （4）通式：烯烃只含有一个碳碳双键时，其通式一般表示为CnH2n(n≥2)。 （5）乙烯的分子结构：乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个碳氢单键，相邻的2个键的夹角接近120°，乙烯分子中的6个原子共平面，即与双键(包括碳碳双键、碳氧双键、碳硫双键等)相连的所有原子在同一个平面内。 2.物理性质 （1）状态：一般情况下，2～4个碳原子烯烃(烃)为气态，5～16个碳原子为液态，16个碳原子以上为固态。 （2）溶解性：烯烃都难溶于水，易溶于有机溶剂。 （3）熔沸点：随着碳原子数增多，熔沸点升高；分子式相同的烯烃，支链越多，熔沸点越低。 （4）密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐增大，但比水的小。 3.烯烃的化学性质：烯烃的官能团是碳碳双键()，决定了烯烃的主要化学性质，化学性质与乙烯相似 （1）氧化反应 ①烯烃燃烧的通式：CnH2n＋O2nCO2＋nH2O 丙烯燃烧的反应方程式：2CH3CH===CH2＋9O26CO2＋6H2O ②烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，该反应常用于烯烃的检验，乙烯使KMnO4酸性溶液褪色，实质是KMnO4酸性溶液具有强氧化性，乙烯被氧化。烯烃被酸性KMnO4溶液氧化产物的确定规律，可用于烯烃结构的测定: 烯烃被氧化的部分 CH2= RCH= 氧化产物 RCOOH ③烯烃能被臭氧（O3）氧化，氧化产物的确定规律，可用于烯烃结构的测定； 烯烃被氧化的部分 CH2= RCH= 氧化后直接水解的氧化产物 RCOOH 氧化后先用Zn处理再水解的氧化产物 HCHO RCHO （2）加成反应 (以丙烯为例)：烯烃能跟溴水、卤素单质、氢气、水、卤化氢、氰化氢(HCN)等在适宜的条件下发生加成反应，反应时双键中的一个键断裂，两个原子或原子团分别加到原碳碳双键的两个碳原子上。 ①与溴水加成：CH2==CHCH3＋Br2CH2BrCHBrCH3 (1，2—二溴丙烷) ②与H2加成：CH2==CHCH3＋H2CH3CH2CH3 (丙烷) 【拓展应用】a.植物油加氢得到人造黄油；b.汽油加氢提高汽油质量；d.测定吸收氢气的物质的量可以分析碳碳双键的数目。 ③与HCl加成：CH2==CHCH3＋HClCH3CHClCH3(主要)或CH3CH2CH2Cl(次要) 【名师拓展】马氏规则：凡是不对称结构的烯烃和酸(HX)加成时，，酸的负基(X—)主要加到含氢原子较少的双键碳原子上，称为马尔科夫尼科夫规则，也就是马氏规则 (氢加氢多，卤加氢少)。 （3）加聚反应 ①加聚反应反应的通式： ②丙烯加聚生成聚丙烯： ③2—丁烯加聚生成聚2—丁烯： 【拓展应用】制备高分子化合物。 4）共轭二烯烃的化学性质：由于含有双键，二烯烃跟烯烃性质相似，也能发生加成反应、氧化反应和加聚反应，如1,3—丁二烯(CH2=CHCH=CH2)的加成反应 ①CH2=CHCH=CH2中有两个双键，与足量溴水反应时，两个双键全部被加成 CH2=CHCH=CH2与溴水1:2加成：CH2=CHCH=CH2 +2Br2CH2BrCHBrCHBrCH2Br ②CH2=CHCH=CH2中有两个双键，若CH2=CHCH=CH2与溴水1:1反应时 a．1，2一加成：若两个双键中的一个比较活泼的键断裂，溴原子连接在1、2两个碳原子上 b．1，4一加成：两个双键一起断裂，同时又生成一个新的双键，溴原子连接在1、4两个碳原子上 【1,2-加成和1,4-加成机理】 （二）烯烃的立体异构 1.顺反异构现象：由于碳碳双键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转，会导致其空间排列方式不同，产生顺反异构现象。 2.顺反异构形成的条件 （1）分子中具有碳碳双键结构 （2）组成双键的每个碳原子必须连接不同的原子或原子团 3.顺反异构的类别 （1）顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧 （2）反式结构：两个相同的原子或原子团分别排列在双键的两侧 结构 名称 顺­2­丁烯 反­2­丁烯 物 理 性 质 熔点/℃ －139.3 －105.4 沸点/℃ 4 1 相对密度 0.621 0.604 化学性质 化学性质基本相同 4.性质：顺反异构体的化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。 （三）烯烃同分异构体的确定方法 (烯烃与同碳数的环烷烃互为类别异构) 通式 CnH2n 类别异构体 烯烃(n≥2) 环烷烃(n≥3) 方法 单键变双键，要求相邻的两个碳上必须各有一个氢原子(箭头是指将单键变成双键) 减环法：先写出最大的碳环，侧链先一个侧链，再两个侧链 以“C5H10”为例 ，，(中间碳原子没有氢原子) ，，，， （四）烯烃的命名 1.命名方法：烯烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最长、最多、最近、最小、最简原则。但不同点是主链必须含有双键，编号时起始点必须离双键最近 2.命名步骤 （1）选主链，称某烯：将含有双键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数称为“某烯”(下面虚线框内为主链) （2）编号位，定支链：从距离双键最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使双键碳原子的编号为最小，以确定双键、支链的位次 （3）按规则，写名称：取代基位次—取代基名称—双键位次—某烯 ①用阿拉伯数字标明双键的位置(只需标明双键碳原子编号较小的数字) 如：命名为：5,5,6—三甲基—2—庚烯 ②若为多烯烃(炔烃)，则用大写数字“二、三……”在烯的名称前表示双键的个数 如：命名为2—甲基—2,4—己二烯 烯烃的名称及名称中的各个部分的意义 三、炔烃 （一）乙炔 1、乙炔的结构和物理性质 （1）乙炔分子的组成与结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 C2H2 H—C≡C—H HC≡CH 结构特点 分子中碳原子均采取sp杂化，碳原子与氢原子间均形成单键(σ键)，碳原子与碳原子间以三键相连(1个σ键，2个π键)，键角为180°，4个原子均在同一直线上，属于直线形分子 （2）乙炔物理性质： 俗称 颜色 气味 状态 密度 溶解性 电石气 无色 无味 气态 小于空气 微溶于水，易溶于有机溶剂 2、乙炔的化学性质：乙炔分子中含有碳碳三键(—C≡C—)，使乙炔表现出较活泼的化学性质 1)乙炔的氧化反应 （1）与氧气的燃烧反应：2CH≡CH＋5O24CO2＋2H2O ①实验现象：火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟。 ②原因：乙炔的含碳量很高，没有完全燃烧。 ③乙炔在氧气中燃烧时火焰温度可达3 000 ℃以上，故常用它来切割或焊接金属。 ④乙炔具有可燃性，点燃乙炔之前一定要检验乙烯纯度。 （2）乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色，说明乙炔能被酸性KMnO4溶液氧化。化学方程式为： 2KMnO4+C2H2+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+2CO2+4H2O 2)乙炔的加成反应：乙炔能与溴的四氯化碳溶液、氢气、卤化氢、水等在适宜的条件下发生加成反应 （1）乙炔与溴的四氯化碳溶液反应：HC≡CH＋Br2CHBr==CHBr (名称：1,2­二溴乙烯) CHBr==CHBr＋Br2CHBr2—CHBr2 (名称：1,1,2,2­四溴乙烷) （2）乙炔与氢气反应：HC≡CH＋H2CH2==CH2；CH2==CH2＋H2CH3—CH3 （3）乙炔与氯化氢反应：HC≡CH＋HClCH2==CHCl (名称：氯乙烯) （4）乙炔与水反应：HC≡CH＋H2OCH3CHO 3)乙炔的加聚反应——制聚乙炔(制备导电高分子材料) 【易错提醒】聚乙炔本身不能导电，掺杂了Na或I2才是能导电的导电塑料。 3、乙炔的实验室制法 反应原料 电石(主要成分CaC2、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水 实验原理 主反应 CaC2＋2H2OC2H2↑＋Ca(OH)2 (不需要加热) 副反应 CaS＋2H2O==Ca(OH)2＋H2S↑ Ca3P2＋6H2O==3Ca(OH)2＋2PH3↑ 制气类型 “固＋液气”型(如图1) [圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、试管、水槽] 实验装置 净化装置 通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶除去H2S、PH3等杂质 收集装置 排水法 【注意事项】 ①实验室制取乙炔时，不能用排空气法收集乙炔：乙炔的相对分子质量为26，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙炔。 ②电石与水反应剧烈，为得到平稳的乙炔气流，可用饱和氯化钠溶液代替水，并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率，让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入。 ③CaC2和水反应剧烈并产生泡沫，为防止产生的泡沫涌入导管，应在导管口塞入少许棉花 (图示装置中未画出)。 ④生成的乙炔有臭味的原因：由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等)，使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质，将混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去 ⑤制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因是 a．碳化钙吸水性强，与水反应剧烈，不能随用、随停； b．反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂； c．反应后生成的石灰乳是糊状，堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙，使启普发生器失去作用； ⑥盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处，严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取，切忌用手拿。 （二）炔烃的结构与性质 1.炔烃及其结构 （1）炔烃：分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃。 （2）官能团：名称为碳碳三键，结构简式为—C≡C—。 （3）通式：炔烃只有一个碳碳三键时，其通式为CnH2n－2(n≥2)。 2.炔烃的物理性质 （1）状态：一般情况下，2～4个碳原子炔烃(烃)为气态，5～16个碳原子为液态，16个碳原子以上为固态。 （2）溶解性：炔烃都难溶于水，易溶于有机溶剂。 （3）熔沸点：随着碳原子数增多，熔沸点升高；分子式相同的炔烃，支链越多，熔沸点越低。 （4）密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐增大，但比水的小。 3.炔烃的化学性质：炔烃的官能团是碳碳三键(—C≡C—)，决定了炔烃的主要化学性质，化学性质与乙炔相似 （1）氧化反应 ①炔烃燃烧的通式：CnH2n＋O2nCO2＋nH2O 丙炔燃烧的反应方程式：2CH3C≡CH＋4O23CO2＋2H2O ②炔烃能使酸性KMnO4溶液紫色褪去，说明碳碳三键能被酸性KMnO4溶液氧化，炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物的确定规律，可用于炔烃结构的测定: 炔烃被氧化的部分 CH≡ RC≡ 氧化产物 RCOOH （2）加成反应 (以丙炔为例) ①与溴水加成：CH3C≡CH＋Br2CH3CBr==CHBr；CH3CBr==CHBr＋Br2CH3CBr2—CHBr2 ②与H2加成：CH3C≡CH＋H2CH3CH==CH2；CH3CH==CH2＋H2CH3CH2CH3 ③与HCl加成：CH3C≡CH＋HClCH3CCl==CH2 ④与H2O加成： 【特别提醒】不对称炔烃与HX、H2O加成产物符合马氏规则。 （3）加聚反应 (以丙炔为例) （三）炔烃的命名 1.命名方法：炔烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最长、最多、最近、最小、最简原则。但不同点是主链必须含有三键，编号时起始点必须离三键最近 2.命名步骤 （1）选主链，称某烯：将含有三键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数称为“某炔”。 （2）编号位，定支链：从距离三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使三键碳原子的编号为最小，以确定三键、支链的位次。 （3）按规则，写名称：取代基位次—取代基名称—三键位次—某炔。 用阿拉伯数字标明三键的位置(只需标明三键碳原子编号较小的数字) 如：命名为：4—甲基—3—乙基—1—戊炔 （四）炔烃同分异构体的确定方法 (炔烃与同碳原子数的二烯烃、环烯烃互为同分异构体) 通式 CnH2n—2 类别异构体 炔烃(n≥2) 二烯烃(n≥3) 环烯烃(n≥3) 方法 单键变三键，要求相邻的两个碳上必须各有两个氢原子(箭头是指将单键变成三键) 先找单烯烃，再按照单键变双键的要求画出另外一个双键 先找环烷烃，再按照单键变双键的要求画出双键 以“C4H6”为例 ，(中间碳原子没有两个氢原子) (重复) (无) 、 四、石油的综合利用 1．组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。 2．综合利用 （1）分馏 ①定义：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做石油的分馏。 ②石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。 （2）催化裂化 ①目的：将重油裂化为汽油等物质。 ②例如：C16H34C8H18＋C8H16。 （3）裂解 ①目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。 ②例如：C8H18C4H10＋C4H8 C4H10CH4＋C3H6 C4H10C2H6＋C2H4。 （4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃。 3．三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维，这三大合成材料，是以煤、石油和天然气为原料生产的。 第二单元 芳香烃 一、苯及其同系物的组成和结构比较 苯 苯的同系物 化学式 C6H6 CnH2n-6(n>6) 结构简式 苯环上的6个氢原子被1至6个烷基取代 结构特点 碳碳键为介于单键与双键之间的特殊共价键 只有一个苯环,侧链均为饱和链烃基 各原子的位置关系或分子构型 相邻键角均为120°,平面正六边形 与苯环碳原子直接相连接的所有原子与苯环共平面 二、苯的同系物的命名 1．习惯命名法 （1）苯的一元取代物：苯分子中的一个氢原子被烷基取代，称为某苯 结构简式 CH3 CH2CH3 CH3 名称 甲苯 乙苯 异丙苯 （2）当有两个取代基时，取代基在苯环上可以有“邻”“间”“对”三种相对位置，可分别用“邻”“间”“对”来表示。 结构简式 名称 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 2．系统命名法（以二甲苯为例） （1）苯环上有多个取代基，可将苯环上的6个碳原子编号 （2）以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号，并使支链的编号和最小给其他取代基编号 结构简式 名称 1，2－二甲苯 1，3－二甲苯 1，4－二甲苯 三、苯及其同系物的物理性质 1.苯是无色,有毒的液体;沸点80 ℃,熔点5.5 ℃,密度比水小;不溶于水,是一种重要的有机溶剂。 2.甲苯、乙苯等苯的同系物在溶解性上与苯相似,毒性比苯稍小。 四、苯及其同系物的化学性质 1.氧化反应 （1）可燃性 苯及其同系物都能燃烧,完全燃烧生成CO2和H2O。 （2）苯的同系物与酸性KMnO4溶液的反应 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,在苯的同系物中,如果侧链烃基与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,侧链烃基就能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基。 ① ② 2.与卤素单质、硝酸、浓硫酸的取代反应 （1）+Br2。 （2）+HNO3。 （3）+H2SO4(浓)。 （4）+3H2O。 3.与氢气的加成反应 （1）苯:+3H2。 （2）甲苯:。 4．芳香烃 （1）芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃，其结构特点是含有苯环，无论多少，侧链可有可无，可多可少，可长可短，可直可环。 （2）稠环芳香烃：通过两个或多个苯环合并而成的芳香烃。其最典型的代表物是萘()。 （3）芳香烃在生产、生活中的作用：苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烃都是重要的有机化工原料，苯还是一种重要的有机溶剂。 （4）芳香烃对环境、健康产生影响：①油漆、涂料、复合地板等装饰材料会挥发出苯等有毒有机物；②秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾和香烟的烟雾中含有较多的芳香烃，对环境、健康产生不利影响。 5．苯环与取代基的相互影响 （1）侧链对苯环的影响。 ①苯的同系物比苯更易发生苯环上的取代反应，苯主要发生一元取代，而苯的同系物能发生邻、对位取代，如苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热主要生成硝基苯，甲苯与浓硫酸、浓硝酸在一定条件下生成2,4,6－三硝基甲苯(TNT)。 ②苯的同系物发生卤代反应时，在光照和催化剂的不同条件下，卤素原子取代氢的位置不同。 （2）苯环对侧链的影响：烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基易被氧化。苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯不能，用此法可鉴别苯和苯的同系物。 6.芳香族化合物同分异构体的书写方法 1.侧链有一个取代基:把苯环看作取代基,先写侧链的碳骨架异构,再加官能团。如,先写四个碳的碳骨架,再加苯环,共四种:,。 2.侧链有两个取代基:利用“等效氢”法,“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子,等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。例如甲苯和乙苯的在苯环上一卤代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对): 3.侧链有三个取代基:采取“定二移一”的方法。 （1）三个相同的取代基 先固定两个取代基,即邻、间、对三种,再加另一个,从第一个开始书写,去掉重复的即可。例如三甲苯的一卤代物的同分异构体的写法与数目的判断,先写出二甲苯三种,再加另一个甲基,共三种。 A中三种,B中两种均和A重复,C中一种也和A中重复,所以共三种。 （2）三个取代基两个相同,一个不同 先固定两个相同的取代基,即邻、间、对三种,再加另一个,从第一个开始书写,去掉重复的即可。 例如二氯一溴苯的种数,第一步先在苯上进行二氯取代,得三种(邻、间、对)二氯苯,然后分别对这三种二氯苯进行一溴取代,共有(2+3+1=6)六种。 。 （3）三个取代基完全不同 方法一样,这时间位和邻位四种位置完全不一样,对位两种,共十种。 （一）烃的分类与结构易错点 易错点1 概念混淆 （1）误将“脂肪烃”等同于“链状烃”，忽略环烷烃属于脂肪烃范畴。 （2）错认苯环为官能团，苯属于芳香烃，无典型官能团，其碳碳键是介于单键与双键之间的独特大 π 键。 （3）混淆“碳碳双键/三键”与 “双键/三键”，书写官能团名称必须完整表述。 易错点2 结构简式书写错误 （1）烯烃、炔烃结构简式中漏写碳碳双键（C=C）、碳碳三键（C≡C），如将乙烯写成 CH2CH2（正确为 CH2=CH2）。 （2）烷烃结构简式中碳原子价键书写不完整，忽略饱和碳原子的四面体结构特征。 同分异构体判断误区 （3）忽略烷烃的等效氢判断，导致一氯代物、二氯代物数目计算错误，如 2 - 甲基丁烷的二氯取代物易漏算或重复计算。 （4）烯烃顺反异构判断失误，未明确顺反异构的条件（双键两端碳原子连有不同原子 / 基团）。 （二）烷烃性质易错点 易错点1 取代反应条件与反应物混淆 （1）烷烃与卤素单质发生取代反应的条件是光照，且反应物为纯卤素单质（如 Cl₂、Br₂蒸气），与溴水、氯水不反应。 （2）误认为甲烷与氯气反应只生成一种卤代烃，实际是多步取代同时进行，产物为 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和 HCl的混合物。 易错点2 物理性质递变规律误解 （1）错误认为烷烃熔沸点随碳原子数增加一定升高，忽略同分异构体中支链越多熔沸点越低（如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷）。 （2）误将标准状况下非气态烷烃（如戊烷、己烷）当作气体，利用气体摩尔体积计算物质的量。 易错点3 燃烧反应计算误区 等质量烃燃烧耗氧量计算错误，未掌握 “氢元素质量分数越高，耗氧量越大” 的规律（如等质量甲烷耗氧量大于乙烷）。 忽略温度对燃烧后气体体积的影响，100℃以上水为气态，100℃以下水为液态，体积变化计算不同。 （三）烯烃、炔烃性质易错点 易错点1 加成反应误区 （1）混淆加成反应与取代反应条件，烯烃、炔烃与溴水、溴的四氯化碳溶液常温即可加成，无需光照。 （2）不对称烯烃（如丙烯）与 HX 加成时，忽略马氏规则（氢加在含氢多的碳原子上），产物判断错误。 二烯烃（如 1,3 - 丁二烯）加成时，混淆 1,2 - 加成与 1,4 - 加成的条件与产物。 易错点2 氧化反应判断错误 （1）误认为所有烯烃、炔烃都能使酸性KMnO4溶液褪色且产物相同，忽略不同结构烯烃氧化产物不同（如端炔氧化生成 CO2）。 （2）错将苯与酸性 KMnO4溶液混合的分层现象当作褪色，苯不能被酸性 KMnO4氧化。 易错点3 加聚反应书写错误 （1）加聚产物结构简式书写时，漏写双键或三键的断裂，如乙炔加聚产物误写为 -[CH2-CH2]-n（正确为 -[CH=CH]-n）。 （2）混淆加聚反应与缩聚反应，烃类加聚无小分子生成。 （四）石油化工易错点 易错点1 石油加工原理混淆 （1）误将石油分馏当作化学变化，分馏是利用沸点差异分离混合物，属于物理变化；裂化、裂解、催化重整是化学变化。 （2）混淆裂化与裂解的目的：裂化（原料重油）是为提高汽油产量与质量；裂解（原料轻质油）是为获得气态烯烃（乙烯、丙烯等）。 易错点2 汽油性质误解：错认为直馏汽油与裂化汽油性质相同，直馏汽油主要为烷烃、环烷烃，可作萃取剂；裂化汽油含烯烃，能与溴水加成，不可作萃取剂： 易错点3 忽略石油是混合物，分馏得到的各馏分（如汽油、煤油）仍为混合物。 易错点4 概念应用错误 （1）混淆 “石油催化重整” 与 “裂化”，催化重整主要获得芳香烃，而非轻质油。 （2）误将天然气的主要成分（甲烷）当作混合物，天然气主要成分为纯净的甲烷（含少量乙烷等）。 方法一 同分异构体数目确定方法 【解题通法】 1.等效氢判断法（一取代物数目——数等效氢种类） 同一碳原子上的氢等效；同一碳原子所连甲基上的氢等效；处于对称位置的氢等效。例如判断 2 - 甲基丙烷的一氯代物数目，其等效氢有 2 种，故一氯代物有 2 种。 2.定一移一法（二取代物数目——不重复、不漏算） 先固定一个取代基位置，再移动另一个取代基，避免重复计算。例如2 - 甲基丁烷二氯取代物，先固定一个 Cl 在不同等效氢位置，再移动另一个 Cl，共 10 种。 3.烯烃：先写碳链→再标双键位置→排除重复 口诀：先骨架，再对称，定一移一不重不漏。 【典型例题】（23-24高二下·江苏南京·期中）下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是 A．甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体数目也为4种 C．菲的结构为，它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物 D．的一氯代物有3种 【答案】D 【解析】A．甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，三个碳的烷基有正丙基和异丙基两种，与甲基的位置有邻间对三种，故所得产物有种，A正确；B．已知丙烷（C3H8）的二氯代物有4种同分异构体，由替代法可知其六氯代物的同分异构体数目也为4种，B正确；C．根据菲的对称结构，菲的等效氢有5种，故它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物，C正确；D．戊基有8种结构，故的一氯代物有8种，D错误；故选D。 【变式1】（24-25高二上·江苏南京·期末）某有机物的分子式为，该有机物可能具有的结构是 A．含有一个碳碳三键 B．含有两个环状结构 C．含有一个碳碳双键 D．含有一个环状结构和一个碳碳双键 【答案】C 【分析】分子式为，可以看作2个氢原子被2个溴原子取代，由烃的组成可知，其不饱和度为； 【解析】A．若有机物分子中含有一个碳碳三键，其不饱和度应该为2，A不符合题意；B．若有机物分子中含有两个环状结构，其不饱和度应该为2，B不符合题意；C．若有机物分子中含有一个碳碳双键，其不饱和度应该为1，C符合题意；D．若有机物分子中含有一个环状结构和一个碳碳双键，其不饱和度应该为2，D不符合题意；故选C。 【变式2】（23-24高二上·江苏盐城·月考）下列说法正确的是 A．的一溴代物有4种 B．分子式的同分异构体中，能与金属钠反应生成氢气，又能被氧化为醛有4种 C．分子式是且属于醛的结构有3种 D．分子式是且属于羧酸的结构有5种 【答案】B 【解析】A．该有机物中含有5种氢，故一溴代物种类为5种，A错误；B．分子式的同分异构体中，能与金属钠反应生成氢气，又能被氧化为醛的为C4H9-CH2OH，-C4H9有4种，B正确；C．C4H8O属于醛的结构如下：CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO，共2种，C错误；D．C5H10O2属于羧酸的结构如下：CH3CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH，共4种，D错误；故答案选B。 方法二 烃的结构与性质的判断方法 【解题通法】 1.不饱和度计算法（结构推断） （1）公式：不饱和度 Ω=(2C + 2 + N - H - X)/2（C：碳原子数，H：氢原子数，N：氮原子数，X：卤原子数）。 （2）应用：Ω=0 为烷烃；Ω=1 含一个双键或环；Ω=2 含一个三键或两个双键等，快速推断烃的结构特征。 2.性质判断 （1）看有没有不饱和键——有：能加成、能加聚、能被 KMnO₄氧化、能使溴水褪色 （2）看有没有烷基——有：光照下能取代 （3）看是不是苯环 ①苯：不使 KMnO4褪色，可取代可加成 ②甲苯：能使 KMnO4褪色 【典型例题】（24-25高二上·江苏·月考）有机化学在日常生活中应用广泛，下列有关说法中不正确的是 A．相同条件下，正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低 B．苯和甲苯互为同系物，它们均能使酸性KMnO4溶液褪色 C．甲苯和Cl2在光照下的反应与乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应属于同一类型的反应 D．2-丁烯(CH3CH=CHCH3)的所有碳原子处于同一平面 【答案】B 【解析】A．由于烷烃的沸点随碳原子数的增多而升高，碳数相同时，支链越多，沸点越低，正戊烷、新戊烷、异戊烷都有5个碳原子，新戊烷支链多余异戊烷，异戊烷支链多余正戊烷所以沸点正戊烷>异戊烷>新戊烷，故A正确；B．苯性质稳定，与高锰酸钾不反应，甲苯可被高锰酸钾氧化生成苯甲酸，故B错误；C．甲苯与氯气发生取代反应，乙酸、乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，也为取代反应，二者反应类型相同，故C正确；D．以碳碳双键为中心的6个原子在同一平面，2-丁烯(CH3CH=CHCH3)的所有碳原子处于同一平面，故D正确；答案选B。 【变式1】（24-25高二上·江苏泰州·月考）下列关于苯及其同系物的说法中不正确的是 A．苯分子为平面正六边形结构，具有碳碳单键和双键相互交替的结构 B．苯不能使酸性溶液褪色，而甲苯能使酸性溶液褪色 C．苯与氢气在催化剂的作用下能反应生成环己烷，该反应为加成反应 D．与苯分子中氢原子相比，甲苯中甲基的邻位和对位氢原子更易被取代 【答案】A 【解析】A．苯分子为平面正六边形结构，键长相等，所有原子都位于同一平面上，苯分子中碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，不含单独的碳碳单键和碳碳双键，也不存在碳碳单键和双键相互交替的结构，A错误；B．苯分子中不含有碳碳双键，它不能使酸性溶液褪色，而甲苯中苯环对甲基产生影响，使甲基不稳定，易被酸性溶液氧化，B正确；C．苯分子中虽然不存在碳碳双键，但始终存在不饱和的结构，所以在催化剂的作用下，苯也可与氢气发生加成反应生成环己烷，C正确；D．甲苯中苯环对甲基产生影响，反过来甲基也对苯环的对称稳定结构产生影响，使得苯环上甲基邻位和对位氢原子活波性增强，更易被取代，D正确；故答案为：A。 【变式2】（24-25高二上·江苏徐州·期中）根据乙烯的性质推测丙烯的性质。下列说法不正确的是 A．丙烯能使酸性溶液褪色 B．聚丙烯可以用来表示 C．丙烯与的加成产物是 D．等质量的乙烯与丙烯完全燃烧，所消耗的的质量相等 【答案】C 【解析】A．丙烯中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；B．丙烯中含有碳碳双键能发生加聚反应，碳碳双键中一条键发生断裂，生成聚丙烯，B正确；C．丙烯的结构简式为CH2=CH-CH3，与Br2的加成产物是CH2Br－CHBr－CH3，C错误；D．丙烯与乙烯的最简式均为，等质量的乙烯与丙烯可视为等质量的，则两者完全燃烧，所消耗的的质量相等，D正确；故选：C。 方法三 煤、石油加工方法对比的正误判断 【解题通法】 1.石油加工过程区分法 （1）物理变化：分馏（沸点分离）；化学变化：裂化（重油→汽油）、裂解（轻质油→气态烯烃）、催化重整（烷烃→芳香烃）。 （2）记忆口诀：分馏物理得馏分，裂化提质增产油，裂解制烯做原料，重整得芳用途广。 （3）化学“三馏”的比较 名称 原理 特点 干馏 隔绝空气加强热使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离 属于物理变化，产物为单一组分的馏出物 分馏 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物 【注意】①石油常压蒸馏时所得馏分的先后顺序为石油气(C4以下)、汽油(C5～C11)、煤油(C11～C16)、柴油(C15～C18)、重油(C20以上)等。 ②减压可以降低物质的沸点，石油的减压蒸馏可以在较低温度下，使重油、柴油等常压蒸馏产品继续分离，可得到燃料油、润滑油、石蜡等石油产品。 2.汽油性质鉴别法 （1）直馏汽油：无碳碳双键，不能使溴水、酸性 KMnO4褪色，可作萃取剂。 （2）裂化汽油：含碳碳双键，能使溴水、酸性 KMnO4褪色，不可作萃取剂。 3.概念辨析法 （1）对比裂化/裂解——化学中“两裂”的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链不饱和烃 （2）直馏汽油/裂化汽油 （3）脂肪烃/芳香烃——各类烃的化学性质比较 试剂 液溴 溴水 溴的四氯 化碳溶液 酸性高锰 酸钾溶液 烷烃 与溴蒸气在光照条件下发生取代反应 不反应,液态烷烃与溴水可以发生萃取从而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 不反应 烯烃 常温加成褪色 常温加成褪色 常温加成褪色 氧化褪色 炔烃 常温加成褪色 常温加成褪色 常温加成褪色 氧化褪色 苯 一般不反应,催化条件下可取代 不反应,发生萃取而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 不反应 苯的同系物 一般不反应,光照条件下发生侧链上的取代,催化条件下发生苯环上的取代 不反应,发生萃取而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 氧化褪色 【典型例题】（25-26高二上·江苏·期中）石蜡油分解实验的装置如图所示，下列说法正确的是 A．a中大试管内加入碎瓷片是为了防止石蜡油暴沸 B．b中/溶液紫色逐渐褪去，说明可能有乙烯生成 C．将b换成c，溶液橙色逐渐褪去，最后液体分为上下两层 D．实验结束后，先熄灭酒精灯，然后再将导管从溶液中取出 【答案】B 【分析】石蜡油分解的产物中含有烯烃，烯烃能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，烯烃能与溴单质发生加成反应而使其褪色。 【解析】A．该实验中碎瓷片作为催化剂，加速石蜡油的分解，A错误；B．石蜡油分解的产物中含有烯烃，烯烃能被酸性高锰酸钾氧化，高锰酸钾被还原而使溶液褪色，b中/溶液紫色逐渐褪去说明可能有乙烯生成，B正确；C．将b换成c，分解生成的烯烃与溴发生加成反应，二者反应生成的1，2-二溴乙烷溶于四氯化碳，溶液的橙色褪去，液体不分层，C错误；D．实验结束后，应先撤导管，再停止加热，防止小试管中的溶液倒吸入反应的大试管中，D错误；故选B。 【变式1】（24-25高二上·江苏徐州·期中）有关石油和煤的说法不正确的是 A．石油加工可获得乙烯 B．煤加工可获得苯 C．石油的分馏、裂化裂解均为物理变化 D．煤的干馏、气化和液化均为化学变化 【答案】C 【解析】A．石油加工主要通过石油裂解来实现，这是一种深度裂化过程，其中乙烯是主要产物之一‌，A正确；B．煤经过干馏加工可以得到苯、甲苯等芳香烃，B正确；C．石油的分馏为物理变化，而裂化裂解为化学变化，C错误；D．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使其发生复杂的化学反应；煤的气化是将煤转化为气体燃料的过程，通常是在氧气不足的条件下进行部分氧化，形成氢气、一氧化碳等气体；煤的液化则是将煤与氢气在催化剂作用下转化为液体燃料或其它液体化工产品；这个过程中煤发生了化学反应，D正确；故选C。 【变式2】（24-25高二上·江苏泰州·月考）煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。有关煤和石油的说法不正确的是 A．由煤加工可以获得苯 B．煤的干馏、气化和液化均为化学变化 C．由石油加工可以获得乙烯 D．石油的分馏、裂化裂解和重整均为物理变化 【答案】D 【解析】A．煤经过干馏加工可以得到苯、甲苯等芳香烃，A正确；B．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使其发生复杂的化学反应；煤的气化是将煤转化为气体燃料的过程，通常是在氧气不足的条件下进行部分氧化，形成氢气、一氧化碳等气体；煤的液化则是将煤与氢气在催化剂作用下转化为液体燃料或其它液体化工产品；这个过程中煤发生了化学反应，B正确；C．石油加工主要通过石油裂解来实现，这是一种深度裂化过程，其中乙烯是主要产物之一‌，C正确；D．石油的催化裂化、裂解、催化重整均发生的是化学变化，D错误；故选D。 方法四 反应类型的判断（取代/加成/氧化/聚合） 【解题通法】 1.光照+卤素→取代（烷烃、烷基） 2.溴水/Br2(CCl4)褪色→加成（烯烃、炔烃） 3.酸性KMnO4褪色→氧化（烯烃、炔烃、甲苯等） 4.只生成高分子、无小分子 → 加聚 一句话：光照多取代，褪色多加成，高锰酸钾多氧化。 【典型例题】（2025高二上·江苏镇江·学业考试）下列不属于取代反应的是 A． B． C．+HNO3+H2O D． 【答案】B 【解析】A．甲烷与氯气在光照下发生反应，甲烷分子中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷和氯化氢，属于取代反应，A不符合题意；B．乙烯（）与溴（）反应时，碳碳双键断裂一条键，Br-Br单键断裂，两个溴原子分别加到两个碳原子上，生成1,2-二溴乙烷（），该反应为加成反应，不属于取代反应，B符合题意；C．苯与浓硝酸在浓硫酸加热条件下，苯环上的氢原子被硝基（-NO2）取代生成硝基苯和水，属于取代反应（硝化反应），C不符合题意；D．乙醇（）与乙酸（）在浓硫酸加热条件下发生酯化反应，酸脱羟基、醇脱氢，生成乙酸乙酯和水，酯化反应属于取代反应，D不符合题意；故答案选择B。 【变式1】（25-26高二上·江苏无锡·月考）下列变化属于取代反应的是 A．甲苯制对氯甲苯 B．苯与溴水混合，水层褪色 C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D．苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷 【答案】A 【解析】A．甲苯制对氯甲苯是甲苯苯环上的氢原子被氯原子取代的反应，属于取代反应，A项符合题意；B．苯与溴水混合，水层褪色是因为苯萃取了溴水中的溴单质，属于物理变化，不是化学反应，B项不符合题意；C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，属于加成反应，C项不符合题意；D．苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷是苯与氯气发生加成反应，生成饱和产物，属于加成反应，D项不符合题意；故答案选A。 【变式2】（25-26高二上·江苏无锡·月考）已知乙烯能按下列反应流程进行一系列转化，其中属于取代反应的是 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】B 【解析】A．①是乙烯与HBr的加成反应，生成溴乙烷，属于加成反应，A错误；B．②是溴乙烷在NaOH水溶液中的水解反应，Br被-OH取代生成乙醇，属于取代反应，B正确；C．③是乙醇在浓硫酸、170℃下的脱水反应，生成乙烯，属于消去反应，C错误；D．④是乙烯被酸性高锰酸钾氧化为CO2，属于氧化反应，D错误；故选B。 方法五 烃的鉴别与除杂 【解题通法】 1.鉴别： （1）烯烃/炔烃：溴水、KMnO4褪色 （2）烷烃/苯：不褪色 2.除杂原则： （1）只除杂质 （2）不引入新杂质 （3）不溶解/不反应目标物质 3.经典组合 （1）乙烷 (乙烯)：溴水洗气（不能 KMnO4！会生成 CO2） （2）苯 (甲苯)：酸性 KMnO4→ 分液 【典型例题】（24-25高二上·江苏无锡·期中）除去下列物质中的杂质（括号内的物质），所使用的试剂和主要操作不正确的是 选项 物质 使用的试剂 主要操作 苯（苯酚） 浓溴水 过滤 乙酸乙酯（乙酸） 饱和碳酸钠溶液 分液 溴苯 溶液 分液 新制生石灰 蒸馏 【答案】A 【解析】A．除去苯中的苯酚杂质应该用氢氧化钠溶液，反应后分液；浓溴水能与苯酚反应，但溴、三溴苯酚都能溶解于苯中，A错误；B．乙酸乙酯难溶于水，在饱和碳酸钠溶液中溶解度降低；乙酸可以与碳酸钠反应而消耗，分液可得乙酸乙酯，B正确；C．溴单质可以与氢氧化钠溶液反应生成可溶性盐溶液，溴苯不反应且不溶解于水，分液可得溴苯，C正确；D．新制的生石灰可以和水反应生成氢氧化钙，乙醇不反应，蒸馏可得乙醇，D正确；故选A。 【变式1】（24-25高二下·江苏连云港·月考）为提纯下列物质(括号内为杂质)，所用的除杂试剂和分离方法都正确的是 不纯物 除杂试剂 分离方法 A Na 蒸馏 B 溴水 洗气 C 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液 分液 D 甲苯(苯) 酸性高锰酸钾溶液 分液 【答案】B 【解析】A．C2H5OH和H2O均能与Na反应，应选CaO，CaO可以和水反应而吸水，再用蒸馏法分离，A错误；B．乙烯与溴水发生加成反应，而甲烷不能，洗气可分离，B正确；C．混合溶液中加NaOH溶液，乙酸乙酯能发生水解，应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中乙酸，C错误；D．混合溶液中加酸性高锰酸钾溶液，甲苯会被氧化为苯甲酸，苯甲酸与苯互溶，不能得到甲苯，应用蒸馏的方法分离，D错误；故答案选B。 【变式2】（24-25高二上·江苏盐城·月考）下列有关除杂试剂和操作方法不正确的是 A．乙醇(水)：生石灰，蒸馏 B．乙酸乙酯(乙酸)：碳酸钠溶液，分液 C．苯(苯酚)：浓溴水，过滤 D．甲烷(乙烯)：足量的溴水，洗气 【答案】C 【解析】A．CaO与水反应生成氢氧化钙，增大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可分离，故A正确；B．乙酸与碳酸钠反应后与乙酸乙酯分层，然后分液可除杂，故B正确；C．苯酚能与浓溴水中的溴反应生成三溴苯酚，三溴苯酚可溶于苯，不能实现分离，故C错误；D．乙烯与溴水反应产生的1，2-二溴乙烷是液态物质，而甲烷是气体，通过溴水洗气而除去乙烯，故D正确；答案选C。 方法六 烃的燃烧规律计算（必考） 【解题通法】 1.烃的燃烧规律 （1）烃的燃烧通式:CxHy+O2xCO2+H2O。 （2）烃燃烧的三个规律 ①等质量的烃完全燃烧 ②等物质的量的烃完全燃烧 a.烃分子中的数值越大,则耗氧量越大。 b.烃分子中x的数值越大,完全燃烧生成的CO2越多。 c.烃分子中y的数值越大,完全燃烧生成的H2O的物质的量越多。 ③最简式相同的烃燃烧 a.最简式相同的烃,C、H的质量分数相同。 b.等质量的最简式相同的烃完全燃烧时,耗氧量相同、产生的CO2、H2O的质量、物质的量均相同。 2.燃烧规律的应用 （1）若反应前后温度保持在100 ℃以上,则烃完全燃烧前后的体积变化为 CxHy+O2xCO2+H2O　ΔV 1 x+ x -1 故反应前后气体体积的变化ΔV仅与氢原子数y有关。 （2）若反应前后温度低于100 ℃,此时气体体积一定是减少的,减少的气体体积为ΔV=1+,也与氢原子数有关。 3.解题通法——设烃：CxHy​ （1）等物质的量耗氧量：x+y/4 （2）等质量耗氧量：H% 越高，耗氧越多（即 y/x 越大） （3）100℃以上气体体积变化：ΔV=(y/4)-1,①y=4：体积不变。②y>4：体积变大。③y<4：体积变小。 【典型例题】（24-25高二下·江苏·月考）下列说法正确的是 A．某有机物燃烧只生成和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为 B．一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的总体积就是生成的水蒸气的体积 C．某气态烃与足量恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100℃)，则；若体积减少，则；否则 D．相同质量的烃完全燃烧，消耗越多，则烃中含量越高 【答案】D 【解析】A．某有机物燃烧只生成CO2和H2O，二者物质的量相等，说明该有机物中C、H个数比为1∶2，符合形式有CnH2n、CnH2nO、CnH2nO2等，故A错误；B．浓硫酸吸收的是水蒸气，烃燃烧前后气体体积也可能发生变化，因此烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的体积不一定是生成的水蒸气的体积，故B错误；C．温度高于100℃，水为气体，根据CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g)，如果反应前后气体体积不变，则1+(x+)=x+，解得y=4，若气体体积减少，则1+(x+)＞x+，解得y＜4，若气体体积增大，则1+(x+)＜x+，解得y＞4，故C错误；D．C～O2～CO2，4H～O2～2H2O，消耗1mol氧气，需要12gC，需要4gH，可知有机物含氢量越大，等质量时消耗的氧气越多，故D正确；答案为D。 【变式1】（24-25高二上·江苏无锡·月考）1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物，那么就有3种化学环境不同的H，1mol该烃燃烧需氧气179.2L(标准状况)即=8mol；A．分子式是C6H14，耗氧量为6+3.5=9.5mol，故A不符合；B．分子式是C5H12，耗氧量为5+3=8mol，分子式中含有3种化学环境不同的H，故B符合题意；C．分子式是C5H12，耗氧量为5+3=8mol，分子式中含有4种化学环境不同的H，故C不符合；D．分子式是C8H10，耗氧量为8+2.5=10.5mol，故D不符合。答案选B。 【变式2】（24-25高二上·江苏·月考）两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是 A．CH4与C2H4 B．CH4与C3H4 C．C2H2与C3H6 D．C2H4与C3H4 【答案】C 【解析】假设烃的分子式为CxHy，其燃烧通式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，在105℃时，H2O是气体。1L的混合烃与9L氧气混合，恢复到原状态，气体仍为10L，反应前后气体体积不变，1＋x＋= +，可知y=4。该两种气态烃以任意比例混合其燃烧前后的体积均不变，则两种气态烃的H原子数均为4。则不符合题意的是C。答案选C。 方法七 烯烃加成与马氏规则 【解题通法】 1.马氏规则：H加在H多的C上，X加在H少的C上 2.1,3-丁二烯：①低温：1,2 - 加成，②高温：1,4 - 加成 3.一句话：氢多加氢，氢少加卤。 【典型例题】（25-26高二上·江苏泰州·开学考试）化工原料Z是X与HBr反应的主产物。X→Z的反应机理如下： 下列说法错误的是 A．X中所有碳原子可共平面 B．X→Z反应类型是加成反应 C．Y中有2个碳原子采取杂化 D．X与HBr反应可产生一种无手性的副产物 【答案】C 【解析】A．X为苯乙烯，苯环与乙烯基均为平面结构，单键可旋转使两平面重合，所有碳原子可共平面，故A正确；B．苯乙烯与HBr反应时，双键断裂，H⁺和Br⁻分别加在双键两端碳原子上，属于加成反应，故B正确；C．Y苯环中的碳均为sp²杂化，带正电的碳为sp²杂化，仅-CH₃中的碳为sp³杂化，故C错误；D．X与HBr的副产物为Ph-CH₂-CH₂Br，Ph-CH₂-CH₂Br中无手性碳，故D正确；选C。 【变式1】（24-25高二下·江苏·期中）共轭二烯烃和Br2发生加成反应，方式通常有1，2－加成、1，4－加成、全加成等；属于共轭二烯烃，与Br2发生1：1加成反应，产物可能是 A．B．C．D． 【答案】B 【解析】共轭二烯烃与Br2发生1：1加成反应时，若为1，2-加成，则产物为CH2Br-CHBr-CH=CH-CH3或CH2=CH-CHBr-CHBr-CH3，若为1，4-加成，则产物为。故选B。 【变式2】（23-24高二上·江苏徐州·期末）一定条件下，1-苯基丙炔可与HCl发生催化加成，涉及如下反应，反应过程中该炔烃与反应产物的百分含量随时间的变化如图所示。 反应I   反应Ⅱ   反应Ⅲ    下列说法正确的是 A． B．0~30min，反应Ⅱ进行的程度大 C．的能量一定比的能量高 D．比稳定 【答案】D 【解析】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅱ－反应Ⅰ，则，，则，故A错误；B．由图可知，0~30min阶段，占比较多，说明反应Ⅰ进行的程度大，故B错误；C．由A项知，，已知，则，则Ph-C≡C-CH3和HCl的总能量一定比的能量高，Ph-C≡C-CH3的能量不一定比的能量高，故C错误；D．反应Ⅲ→  ，能量越低越稳定，则比稳定，故D正确；故选D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $