人教 高中化学选修5知识点总结:第二章烃和卤代烃
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第二章 烃和卤代烃
一、几类重要烃的代表物比较
C n H 2n (n ≥2)
C n H 2n -2(n ≥2)
含碳碳双键;不饱和链含碳碳三键;不饱和链(1)状态:常温下含有1~4个碳原子的烃为气态烃,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态。
(2)沸点:①碳原子数的增多,沸点逐渐升高。②同分异构体之间,支链越多,沸点越低。 (3)在水中的溶解性:均难溶于水。 3、化学性质 (1)甲烷
化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO 4)等一般不起反应。 ① 化反应
甲烷在空气中安静的燃烧,火焰的颜色为淡蓝色。
CH 4(g )+2O 2(g )CO 2(g )+2H 2O (l ) ②取代反应:(注意:条件为光照) 第一步:CH 4+Cl 2
CH 3Cl+HCl 第二步:CH 3Cl+ Cl 2
CH 2Cl 2+HCl
第三步:CH 2Cl 2+ Cl 2CHCl 3+HCl 第四步:CHCl 3+Cl 2CCl 4+HCl 常温下,只有CH 3Cl 是气态,其余均为液态,CHCl 3俗称氯仿,CCl 4又叫四氯化碳
再如:CH 3CH 3+Cl 2――→光照
CH 3CH 2Cl +HCl (2)乙烯
①加成反应
与卤素单质Br 2加成 :CH 2=CH 2+Br 2→CH 2Br —CH 2Br
与H 2加成:CH 2=CH 2+H 2
CH 3—CH 3
催化剂 △
与卤化氢加成:CH 2=CH 2+HX →CH 3—CH 2X
与水加成 :CH 2=CH 2+H 2O CH 3CH 2OH (工业制乙醇的方法) ②氧化反应
常温下被氧化,如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,溶液的紫色褪去。
易燃烧 :CH 2=CH 2+3O 22CO 2+2H 2O 现象(火焰明亮,伴有黑烟) ③加聚反应(口诀:双键变单键,两边添横线,横线加括号,“n ”右下边)
例如: n CH 2=CH 2――→催化剂 (3)烯烃的顺反异构
①.顺反异构:由于碳碳双键不能旋转,导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不
同所产生的异构现象。顺-2-丁烯 反-2-丁烯
②.顺式结构:两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧。
③.反式结构:两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧。
(4)二烯烃的加成反应
①分子中含有两个双键的链烃叫做二烯烃,二烯烃可用通式C n H 2n -2(n ≥3,且为正整数)表示。
②单键和双键交替的二烯烃为典型的二烯烃,1,3丁二烯是最重要的代表物,其与溴按1∶1发生加成反应时有两种情况:
①1,2加成
+Br 2―→
②1,4加成
+Br 2―→
(5)乙炔的化学性质与乙烯相似
实验室制法:
①反应原理:CaC 2+2H 2O ―→Ca(OH)2+C 2H 2↑
②收集方法:用排水法(因密度略小于空气,不能用向下排空气法) 三、苯及其同系物 1.苯的物理性质 2. 苯的结构
(1)分子式:C 6H 6,结构简式:或。
(2)成键特点:6个碳原子之间的键完全相同,是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。
(3)空间构形:平面正六边形,分子里12个原子共平面。 3.苯的化学性质:可归结为易取代、难加成、能氧化 4、苯的同系物
(1)概念:苯环上的氢原子被烷基取代的产物。通式为:C n H 2n -6(n ≥6)。 (2)化学性质(以甲苯为例)
−−
→−催化剂−−→
−点燃
总结:光照条件下苯环上取代基上的氢被取代,有铁作催化剂时苯环上氢被取代
5.苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物的相互关系
注意:如何通过实验证明苯的分子结构中碳碳间不是单双键交替? 苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO 4溶液褪色。 苯和乙烯都能使溴水褪色,二者褪色的原理是否相同?
苯因萃取溴水中的Br 2而使溴水褪色,而乙烯与Br 2发生加成而使溴水褪色,二者褪色的原理不相同。
四、烃的来源及应用
1.卤代烃的结构特点:卤素原子是卤代烃的官能团。分子中C —X 键易断裂。 2.物理性质
3.32(1)取代反应 (也叫作“水解反应”) ①条件:强碱的水溶液,加热
②化学方程式为:CH 3CH 2Br +NaOH ――→水
△CH 3CH 2OH +NaBr (2)消去反应 ①条件:强碱的醇溶液,加热
②化学方程式为:CH 3CH 2Br +NaOH ――→乙醇
△ CH 2=CH 2↑+NaBr +H 2O ③能发生消去反应的要求是:卤素原子所连的碳原子的相邻碳原子上要有氢 4.检验卤代烃中卤素原子的方法(X 表示卤素原子) (1)实验原理
R —X +H 2O ――→NaOH
△ R —OH +HX ; HX +NaOH===NaX +H 2O ;
HNO 3+NaOH===NaNO 3+H 2O ; AgNO 3+NaX===AgX +NaNO 3。 (2)实验步骤:①取少量卤代烃;②加入NaOH 溶液;③加热煮沸;④冷却;⑤加入稀硝酸酸化;⑥加入硝酸银溶液;⑦根据沉淀(AgX )的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤族元素(氯、溴、碘)
⎩⎨⎧
若产生白色沉淀,卤素原子为氯原子
若产生浅黄色沉淀,卤素原子为溴原子若产生黄色沉淀,卤素原子为碘原子
(3)实验说明:
①加热煮沸是为了加快水解反应的速率
②加入稀HNO 3酸化的目的:中和过量的NaOH ,防止NaOH 与AgNO 3反应干扰对实验现象的观察;检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。