课时2 常见的烃和卤代烃
[2018备考·最新考纲]
1.掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。2.掌握卤代烃的结构与性质。3.了解烃类及卤代烃的重要应用。
考点一 脂肪烃的结构与性质 (考点层次B→共研、理解、整合)
1.脂肪烃组成、结构特点和通式
提醒:①直接连在饱和碳原子上的四个原子形成的空间构型为四面体形;②直接连在双键碳原子上的四个原子与双键两端的碳原子共平面;③直接连在三键碳原子上的两个原子与三键两端的碳原子共线。 2.物理性质 性质 状态 沸点 变化规律 常温下含有1~4个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态 随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低 相对密度 随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,但密度均比水小 水溶性 均难溶于水 3.脂肪烃的化学性质 (1)烷烃的化学性质 ①取代反应
光照
如乙烷和氯气生成一氯乙烷:CH3CH3+Cl2――→CH3CH2Cl+HCl。 ②分解反应 ③燃烧反应
3n+1点燃燃烧通式为CnH2n+2+O2――→nCO2+(n+1)H2O。
2 1
(2)烯烃的化学性质 ①与酸性KMnO4溶液的反应
能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应。 ②燃烧反应
燃烧通式为C+3n点燃
nH2n2O2――→nCO2+nH2O。
③加成反应
CH2===CH—CH3+Br2―→。
CHCH催化剂2===CH—3+H2O――△
→
。
CH2===CH—CH===CH2+2Br2―→。CH2===CH—CH===CH2+Br2―→
(1,4-加成)。
④加聚反应
如nCH—CH催化剂2===CH3――→。
(3)炔烃的化学性质 ①与酸性KMnO4溶液的反应
能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应。如: CH≡CH―KMnO4H―→CO2(主要产物)。
2SO4②燃烧反应
燃烧通式为C3n-1点燃
nH2n-2+2O2――→nCO2+(n-1)H2O。
③加成反应
CH≡CH+H催化剂
2――△
→CH2===CH2,
2
催化剂
CH≡CH+2H2――→CH3—CH3。
△④加聚反应
nCH≡CH――→CH===CH。
提醒:乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,二者褪色原理不相同。乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化还原反应,高锰酸钾将乙烯氧化成CO2,高锰酸钾被还原;乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是与单质溴发生了加成反应。
VS
教材高考
1.(RJ选修5·P362改编)请写出下列物质所含的官能团及所属哪种烃。 (1)C2H4碳碳双键,烯烃 (2)C3H6碳碳双键,烯烃 (3)C5H12无官能团,烷烃 (4)C2H2碳碳三键,炔烃
2.(溯源题)(2015·北京理综,25)已知A为C3H4,请写出所属烃的种类烃炔,其结构简式是CH≡C—CH3。
探源:本考题源于教材SJ选修5 P41“整理与归纳”,考查的是炔烃的通式及结构简式的书写。
催化剂
[拓展性题组]
题组一 脂肪烃的结构与性质
1.(2016·贵阳模拟)下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是( ) A.烷烃只含有饱和键,烯烃只含有不饱和键 B.烷烃不能发生加成反应,烯烃不能发生取代反应 C.烷烃的通式一定是CnH2n+2,而烯烃的通式一定是CnH2n D.烷烃与烯烃相比,发生加成反应的一定是烯烃
解析 烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键,A错;烯烃中的氢原子有可能发生取代反应,B错;环烷烃的通式是CnH2n,只有单烯链烃的通式才是CnH2n,C错。 答案 D
2.有机物的结构可用“键线式”表示,如:
可简写为
,有
机物X的键线式为,下列说法不正确的是 ( )
3
A.X的化学式为C8H8
B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为
C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
解析 本题考查有机物的结构及性质。由X的键线式可知其分子式为C8H8,与苯乙烯
互为同分异构体,X分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液
褪色,X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有两种不同位置的氢原子,故其一氯代物有两种。 答案 D
3.(2016·河北正定中学期末)在通常情况下,下列各组物质的性质排列不正确的是( ) A.沸点:乙烷>戊烷>2-甲基丁烷 B.同分异构体种类:戊烷<戊烯 C.密度:苯<水<1,1,2,2-四溴乙烷 D.点燃时火焰明亮程度:乙烯>乙烷
解析 本题考查有机物的性质比较。A项,烷烃的相对分子质量越大,物质的熔、沸点就越高,当相对分子质量相同时,支链越少,熔、沸点就越高,所以沸点:乙烷<2-甲基丁烷<戊烷,符合题意;B项,戊烷的同分异构体种类有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种;而戊烯在碳链结构与戊烷相同时,还存在由于碳碳双链位置不同而引起的异构,因此同分异构体种类:戊烷<戊烯,不符合题意;C项,苯的密度比水小,1,1,2,2-四溴乙烷密度比水大,所以3种物质的密度关系是苯<水<1,1,2,2-四溴乙烷,不符合题意;D项,物质含碳量越高,点燃时火焰的明亮程度就越大,由于乙烯的含碳量比乙烷高,所以点燃时火焰的明亮程度:乙烯>乙烷,不符合题意。 答案 A 【反思归纳】 结构决定性质
不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响: (1)碳碳单键有稳定的化学性质,典型反应是取代反应;
(2)碳碳双键中有一个化学键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应; (3)碳碳三键中有两个化学键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应; (4)苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化,是因为苯环对取代基的影响。而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
4
题组二 取代反应、加成反应和氧化反应的规律 4.按要求填写下列空白
(1)(2)
+( )―→,反应类型:________;
500℃~600℃+Cl2――→( )+HCl,反应类型:________;
(3)
型:________;
+( )―→,反应类
(4)( )+Br2―→,反应类型:_______________;
一定条件
(5)( )――→(6)
,反应类型:_____________;
酸性KMnO4溶液
――→CH3COOH+
( ),反应类型:___________________________________。 答案 (1)Cl2 加成反应
(2)
(3)Br2 加成反应 (4)(5)
(6)CO2 氧化反应 【反思归纳】
取代反应
加成反应 加聚反应
1.常见反应类型的判断
常见反应类型包括取代反应、加成反应(加聚反应)、氧化反应等。
(1)取代反应。特点:有上有下,包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。 (2)加成反应。特点:只上不下,反应物中一般含有不饱和键,如碳碳双键等。
(3)加聚反应全称为加成聚合反应,即通过加成反应聚合成高分子化合物,除具有加成反应特点外,生成物必是高分子化合物。 2.烯烃、炔烃与酸性KMnO4溶液反应图解
5
考点二 芳香烃的结构与性质 (考点层次B→共研、理解、整合)
1.苯的同系物的同分异构体 以C8H10芳香烃为例
名称 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 结构 简式 2.苯的同系物与苯的性质比较 (1)相同点
取代?卤化、硝化、磺化?????
?加氢→环烷烃?反应比烯、炔烃困难??因都含有苯环 ???点燃:有浓烟?(2)不同点
烷基对苯环有影响,所以苯的同系物比苯易发生取代反应;苯环对烷基也有影响,所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 完成下列有关苯的同系物的方程式:
6
考点二 芳香烃的结构与性质 (考点层次B→共研、理解、整合)
1.苯的同系物的同分异构体 以C8H10芳香烃为例
名称 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 结构 简式 2.苯的同系物与苯的性质比较 (1)相同点
取代?卤化、硝化、磺化?????
?加氢→环烷烃?反应比烯、炔烃困难??因都含有苯环 ???点燃:有浓烟?(2)不同点
烷基对苯环有影响,所以苯的同系物比苯易发生取代反应;苯环对烷基也有影响,所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 完成下列有关苯的同系物的方程式:
6