专题二十 几种常见的烃

专题二十 几种常见的烃

考纲展示 命题探究

考点一 甲烷、乙烯及其同系物

1 有机物

(1)概念：通常把含有碳元素的化合物称为有机物。

(2)碳原子的成键特点：碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子而形成阴离子或阳离子，碳原子通过共价键与氢、氮、氧、硫等元素的原子形成共价化合物；碳原子与碳原子之间也可以形成单键、双键、三键，既可结合成链状，也可结合成环状。

(3)烃

①概念：分子中只含有碳、氢两种元素的有机物。最简单的烃是甲烷。

②分类：按碳骨架分⎩⎪⎨

⎪

⎧

a.链烃：如烷烃、烯烃等

b.环烃：如芳香烃等

2 甲烷等烷烃的结构与性质 (1)甲烷

①甲烷的分子组成和结构

②甲烷的物理性质

颜色气味状态水溶性密度

无色无味气态难溶比空气的小

③甲烷的化学性质

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(1)甲烷与氯气发生取代反应的特点：①反应条件为光照，在室温或暗处，二者均不发生反应，也不能用阳光直射，否则会发生爆炸；②反应物必须用卤素单质，甲烷与卤素单质的水溶液不反应；③该反应是连锁反应，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，因此产物是五种物质的混合物，其中HCl的量最多；④1 mol氢原子被取代，消耗1 mol Cl2，同时生成1 mol HCl，即参加反应的Cl有一半进入有机产物中，另一半进入HCl。

(2)甲烷在光照条件下与氯气反应生成的4种取代产物的比较：

分子结构CCl4是正四面体，其他均为四面体但不是正四面体

俗名CHCl3：氯仿，CCl4：四氯化碳

状态常温下，CH3Cl是气体，其他均为液体

溶解性均不溶于水，CHCl3和CCl4是工业上重要的溶剂

密度CH3Cl比水轻，其他均比水重

(2)烷烃

①烷烃的结构与性质

②烷烃的习惯命名法

a．当碳原子数n≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；当n>10时，用汉字数字表示。

b．当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。

如：CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，C(CH3)4称为新戊烷。

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(1)烷烃的碳碳键为饱和键，碳原子为饱和碳原子。

(2)碳碳键均为饱和键的烃不一定是烷烃。

(3)甲烷的正四面体结构是烷烃空间结构的基本单元。因此，烷烃中与同一个碳原子相连的任意四个原子(碳原子或氢原子)构成一个四面体(不一定是正四面体，只有四个原子相同时才为正四面体，即烷烃分子中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状，如图所示。

(3)同系物

①概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。

②烷烃同系物：分子式都符合C n H2n＋2，如CH4、CH3CH3、

互为同系物。

③同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。

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互为同系物的物质必须结构相似，分子组成上相差n个CH2原子团的有机物不一定互为

同系物，如CH2===CH2和，不互为同系物。

3 乙烯的结构与性质

(1)乙烯的分子组成和结构

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(1)乙烯的结构简式不能写成CH2CH2，而应写成CH2===CH2，即必须把其中的碳碳双键体现出来。

(2)分子中含有碳碳双键的链烃称为烯烃。单烯烃的通式为C n H2n(n≥2)。

(3)分子中含有碳碳双键、碳碳三键或苯环的烃类物质，其分子中的氢原子数比饱和链烃分子中的氢原子数少，人们称这种烃为不饱和烃。

(2)乙烯的物理性质

(3)乙烯的化学性质

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(1)加成反应：有机物分子中的不饱和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加成反应。

(2)加聚反应：在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下，乙烯可以通过加成聚合反应生成高分子化合物——聚乙烯。

(3)除去甲烷气体中混有的乙烯，不能用酸性KMnO4溶液，因为会引入杂质气体CO2，故应该选用溴水或溴的四氯化碳溶液。

(4)乙烯与溴的加成反应，试剂可以选用溴的四氯化碳溶液，也可以选用溴水，但一般情况下选用前者，原因有三：其一，溴水中的溴易挥发，造成对环境的污染和溴的浪费；其二，溴在四氯化碳溶液中溶解度较大；其三，溴水作为加成反应的试剂时，除溴与乙烯发生加成反应外，水也能与乙烯发生加成反应，导致产物不纯。

(5)乙烯是一种重要的化工原料，还用于植物生长调节剂和水果的催熟剂。

(6)聚乙烯是高分子化合物

①聚合物中由于n值不同，属混合物，没有固定的熔沸点。

②聚乙烯结构内不存在碳碳双键，故不能使溴水或KMnO4(H＋)溶液褪色。

(7)分子中仅含1个碳碳双键的烯烃为单烯烃，通式为C n H2n(n≥2)。

1.思维辨析

(1)乙烯可作水果的催熟剂。( )

(2)用酸性KMnO4溶液既可以鉴别CH4和CH2===CH2，又可以除去CH4中的CH2===CH2。( )

(3)甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应。( )

(4)聚乙烯可发生加成反应。( )

(5)CH2Cl2分子的空间构型为正四面体。( )

答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×

2．下列关于乙烯和乙烷的说法中，错误的是( )

A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃

B．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，乙烷则不能

C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定

D．乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构

答案 C

解析乙烯分子中含有碳碳双键，性质活泼，易发生加成反应，遇某些氧化剂发生氧化反应。

[考法综述] 本考点主要考查常见烃的组成和结构。同学们应熟练掌握常见烃的表达式，如电子式、结构简式、空间构型、比例模型等。有助于迅速正确的解决此类问题。

命题法有机物的组成和结构

典例下列化学用语正确的是( )

A．结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷

B．丙烷分子的比例模型：

C．甲烷分子的球棍模型：