1、第19讲 烃,考点一 烷烃、烯烃的结构和性质,知识清单,一 甲烷等烷烃的结构和性质 1.甲烷的结构 甲烷的立体结构为正四面体,键角为10928,电子式为 ,结构式为 ,结构简式为 CH4 。,2.甲烷的化学性质 (1)甲烷的取代反应 甲烷在光照下与Cl2发生取代反应,反应的化学方程式为 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl ;CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl;CH2Cl2+Cl2 CHCl3+ HCl;CHCl3+Cl2 CCl4+HCl。 (2)甲烷的氧化反应 由于CH4的分子结构稳定,所以通常不与强酸、强碱、强氧化剂(如 KMnO4)反应,但甲烷能燃烧,即在点燃的条件下,能被氧气氧化
2、。甲烷在 空气中燃烧,产生 淡蓝色 的火焰,反应的化学方程式为 CH4+2O2 CO2+2H2O 。,3.烷烃的概念 在烃分子中,碳原子与碳原子都以 碳碳单键 结合,碳原子剩余的 价键全部跟 氢原子 相结合,使每个原子的化合价都达到“饱 和”,这样的烃称为烷烃。CH4是最简单的烷烃。 二 乙烯等烯烃的结构和性质 1.乙烯的物理性质 乙烯在通常情况下是一种无色、略有气味的气体,密度比空气略小, 难 溶于水。 2.乙烯的结构,乙烯的分子式是C2H4,结构简式是 ,电子式是 。乙烯分子中的碳、氢原子都位于同一平面上。 3.乙烯的化学性质 在一定条件下,乙烯可发生 氧化 、 加成 和 加聚 反 应。
3、(1)乙烯在空气中燃烧,产生明亮的火焰且伴有黑烟,反应的化学方程式 为 C2H4+3O2 2CO2+2H2O 。若将乙烯气体通入KMnO4酸性溶 液可看到 溶液褪色 ,利用这个反应可区别乙烯和甲烷。 (2)有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接,结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应。完成下列化学方程式: CH2 CH2+H2 CH3CH3 ; CH2 CH2+HCl CH2ClCH3 ; CH2 CH2+Br2 CH2BrCH2Br ; CH2 CH2+H2O CH3CH2OH 。 (3)在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下,由相对分子质量小的 化合物相互结合成相对分
4、子质量大的高分子的反应叫聚合反应。 nCH2 CH2 4.乙烯的用途 乙烯是一种重要的基本化工原料,用于制 塑料 、合成纤维、有,机溶剂等。乙烯的产量,是衡量一个国家 石油化工 发展水平的 重要标志之一。 5.烯烃 (1)概念:分子中含有 碳碳双键 的一类碳氢化合物叫烯烃。烯烃 的通式是 CnH2n(n2) 。 (2)物理性质:含有 四或小于四 个碳原子的烯烃常温下呈气态,随 分子中碳原子数的增加,烯烃的沸点和密度都 增大 。 (3)化学性质:烯烃的化学性质与 乙烯 类似,可以发生氧化、加成 和加聚反应等。 烯烃能使酸性KMnO4溶液褪色。,考点二 苯及其同系物的结构和性质,1.苯的结构 苯的
5、分子式为 C6H6 ,最简式为CH,结构式为 (凯 库勒式),结构简式为 ,苯分子是平面结构,其中6个碳原子,构成正六边形。苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特 的键,因此苯分子的结构还可以表示为 。 2.苯的物理性质 苯是一种无色、有特殊气味的液体, 有 毒,不溶于水,密度比水 小 ,熔沸点较低,是一种重要的有机溶剂。 3.苯的化学性质 (1)苯的氧化反应 苯能燃烧,苯燃烧的现象为火焰明亮并伴有浓烈的黑烟;苯 不能 使酸性高锰酸钾溶液褪色。,(2)苯的取代反应 苯与液溴在FeBr3的催化作用下发生 取代 反应,反应的化学方程 式为 +Br2 。 苯与浓HNO3和浓H2SO4组成的混
6、酸在5060 时发生 硝化 反应, 其反应的化学方程式为 +HNO3 ,该反应采取 水浴 加热方式,其产物硝 基苯是无色、有苦杏仁味的油状液体。,(3)苯的加成反应 苯在催化剂作用下能够与H2发生 加成 反应,反应的化学方程式 为 +3H2 。 4.苯的同系物 (1)苯的同系物的结构 分子中含有苯环的烃叫做芳香烃。分子中只有一个苯环,苯环上的侧链 全为烷基的烃是苯的同系物,其通式为 CnH2n-6(n7) 。 (2)苯的同系物的性质 苯的同系物中,由于侧链对苯环的影响,使苯环活化,甲苯与浓HNO3反应,时,生成 2,4,6-三硝基甲苯 。在苯的同系物中,由于苯环对侧链的 影响,某些苯的同系物能
7、被酸性KMnO4溶液氧化,从而使酸性KMnO4溶 液 褪色 。,方法1 链烃一元取代物的书写方法 首先写出链烃的同分异构体,然后再分别写出各同分异构体的一元取代 物的结构简式。,方法技巧,例1 (2017吉林吉大附中四模,9)下列关于有机化合物的说法错误的是 ( ) A.2,2-二甲基丙烷也称新戊烷 B.由乙烯生成乙醇属于加成反应 C.分子式为C5H11Cl的有机物共有8种(不含立体异构) D.所有的糖类、油脂、蛋白质都可以发生水解反应,解题导引 书写C5H11Cl的同分异构体时要注意方法和有序性。解析 2,2-二甲基丙烷的结构简式为 ,习惯命名法命 名为新戊烷,A正确;CH2 CH2+H2O
8、 CH3CH2OH,属于加成反 应,B正确;含5个碳原子的碳链共有3种:CCCCC、 、 ,的一氯代物有3种,的一氯代物有4 种,的一氯代物有1种,共8种,C正确;单糖不能水解,D错误。答案 D,方法2 有机物分子中原子共线、共面的判断方法 1.甲烷: ,正四面体结构,C原子居于正四面体的中心,分子中 的5个原子中没有任何4个原子处于同一平面内。其中任意三个原子在 同一平面内,任意两个原子在同一直线上。2.乙烯: ,平面结构,分子中的6个原子处于同一平面 内,键角都约为120。 3.乙炔: ,直线结构,分子中的4个原子处于同一直线上。 同一直线上的原子当然也处于同一平面内。,4.苯: ,平面结
9、构,分子中的12个原子都处于同一平面内。 注意 (1)以上4种分子中的H原子如果被其他原子取代,则取代后的分 子空间构型基本不变。 (2)共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键则不能旋转。,例2 (2017湖南郴州第二次质量监测,10)有机物M的结构简式如下所 示。下列说法中正确的是 ( )A.M中不含手性碳原子 B.M中所有碳原子均可能处于同一平面 C.M可以发生加成、取代、消去等反应 D.1 mol M常温下最多可以与3 mol NaOH反应,解题导引 M分子中无酚羟基;1 mol M分子水解后可生成1 mol 酚羟 基和1 mol羧基。解析 A项,与OH相连的碳原子是手性碳原子,A错误;B项,碳原子 形成4个单键时,会形成四面体结构,故所有碳原子不可能处于同一平面, B错误;C项,苯环和碳碳双键可以发生加成反应,苯环、烷基、醇羟基、 酯基均可发生取代反应,醇羟基可以发生消去反应,C正确;D项,1 mol M 最多可与2 mol NaOH反应,D错误。答案 C,
