学生知识讲解_烷烃和烯烃_提高

烷烃和烯烃【学习目标】1、了解烷烃、烯烃的物理性质及其变化规律与分子中碳原子数目的关系；2、能以典型代表物为例，理解烷烃、烯烃的组成、结构和主要化学性质。

【要点梳理】要点一、烷烃和烯烃注意：①随碳原子数的增加，烷烃的含碳量逐渐增大，烯烃的含碳量不变。

②烷烃、烯烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因：同属分子晶体，组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。

③分子式相同的烃，支链越多，熔沸点越低。

例如： 沸点：CH 3(CH 2)3CH 3＞(CH 3)2CHCH 2CH 3＞C(CH 3)4。

④新戊烷在常温下也是气体。

⑤烃的密度随碳原子数的增多而增大，但都小于水。

【高清课堂：烷烃和烯烃#化学性质】 （二）烷烃的化学性质由于烷烃的结构与甲烷的结构相似，所以其化学性质与甲烷的化学性质相似。

1．常温下的稳定性：由于C —H 键、C —C 键的键能大，故常温下烷烃性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂反应，不能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色。

2．高温或光照条件下可发生反应 （1）取代反应烷烃都可与卤素单质在光照下发生反应，生成相应的卤代烃和卤化氢。

如：CH 3CH 3+Cl 2−−−→光照CH 3CH 2Cl+HCl （2）氧化反应——可燃性烷烃在充足的空气中都可以燃烧生成CO 2和H 2O ，分子中碳原子数比较少的烃在燃烧时会产生淡蓝色的火焰，但随着碳原子数的增加，分子中的含碳量不断增大。

所以在燃烧时会燃烧不完全，甚至会在燃烧中产生黑烟。

烷烃完全燃烧可用下列通式表示：C n H 2n+2+312n +O 2−−−→点燃nCO 2+(n+1)H 2O 。

（3）分解反应烷烃在隔绝空气的条件下加热或加催化剂可发生裂化或裂解。

如：C 8H 18∆−−→C 4H 10+C 4H 8，C 4H 10∆−−→ CH 4+C 3H 6。

（三）烯烃的化学性质由于烯烃分子结构与乙烯的分子结构相似，都含有一个碳碳双键，所以烯烃的化学性质与乙烯的化学性质相似。

1．烯烃的氧化反应（1）将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色变浅直至消失。

（2）催化氧化：在催化剂作用下，烯烃可直接被氧气氧化。

如：2CH 2＝CH 2+O 2∆−−−−→催化剂2CH 3CHO（3）可燃性：烯烃都可燃烧，由于其分子中的含碳量较高，所以在燃烧时火焰明亮，伴有黑烟。

其完全燃烧方程式可用下式表示：C n H 2n +32n O 2−−−→点燃nCO 2+nH 2O 。

2．烯烃的加成反应反应物 与烯烃R —CH ＝CH 2反应的方程式溴水，卤素单质（X 2） R —CH ＝CH 2+Br 2—→R —CHBr —CH 2Br （常温下使溴水褪色）氢气（H 2） R —CH ＝CH 2+H 2∆−−−−→催化剂R —CH 2—CH 3水（H 2O ）R —CH ＝CH 2+H —OH −−−−−→催化剂加热,加压R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2OH氯化氢（HCl ）R —CH ＝CH 2+HCl ∆−−−−→催化剂R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2Cl氰化氢（HCN ）R —CH ＝CH 2+HCN ∆−−−−→催化剂R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2CN3．烯烃的加聚反应单烯烃加聚的通式为：要点二、烯烃的顺反异构1．顺反异构的含义：由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团的空间排列方式不同所产生的异构现象。

称为顺反异构。

2．产生顺反异构现象的条件：每个双键碳原子上连接两个不同的原子或原子团。

即在中，R 1和R 2不能相同，R 3和R 4不能相同。

注意：顺反异构体中的原子或原子团的连接顺序及双键的位置相同，只是空间排列方式不同，故它们的化学性质相似，物理性质有一定的差异。

要点三、等效氢法判断烷烃—氯代物的数目 等效氢就是指在位置上等同的氢原子，一般情况相同碳原子上以及具有对称面、对称轴的碳原子上所连的氢为等效氢。

“等效氢原子”判断原则：（1）同一碳原子上的氢原子等效。

如CH 4分子中的4个氢原子是等效氢原子。

（2）同一碳原子所连甲基上的氢原子等效，如中与相连的两个甲基上的氢原OHClCN子等效，即与是同种结构。

（3）处于镜面对称位置上的氢原子等效。

如中1号和4号、2号和3号碳原子上的氢原子等效，即丁烷的一氯代物有2种。

【典型例题】类型一：烷烃和烯烃的结构与性质例5）物质名称沸点（℃）正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在标准状况下，新戊烷是气体B．在1.013×105 Pa、20℃时，C5H12都是液体C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低D．C5H12随着支链数的增加，沸点降低举一反三：【变式1】下列有关烷烃的叙述中，正确的是（）A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键B．烷烃中除甲烷外，很多都能使紫色KMnO4溶液褪色C．分子通式为C n H2n+2的烃不一定是烷烃D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应【变式2】在光照条件下，将等物质的量的甲烷与Cl2充分反应，得到的产物中，物质的量最多的是（）A．CH3Cl B．CH2Cl2C．CCl4D．HCl例2 有关烯烃的下列说法中，正确的是（）A．烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上B．烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应不能发生取代反应C．分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键D．烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色举一反三：【变式1】既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中乙烯得到纯净乙烷的方法是（）A．通过足量的NaOH溶液B．通过足量的溴水C．在Ni催化、加热条件下通入H2D．通入足量的酸性KMnO4溶液中【变式2】1 mol乙烯与氯气发生加成反应后，再与氯气发生取代反应，整个过程中最多消耗氯气（）A．3 mol B．4 mol C．5 mol D．6 mol类型二：同分异构体例3 已知乙烯为平面结构，因此1，2-二氯乙烯可以形成两种不同的空间异构体：和，下列各组物质中，能形成类似上述两种空间异构体的是（）A．2-甲基-1-丙烯B．2-丁烯C．1-丁烯D．2-甲基-2-丁烯举一反三：【变式1】进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是（）A．(CH3)2CHCH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3【巩固练习】一、选择题1．据报道，近年发现了一种新的星际分子氰基辛炔，其结构式为：HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N对该物质的判断正确的是（）。

A．其分子中的原子都在一条直线上B．能使酸性KMnO4溶液褪色C．不能发生加成反应D．可由乙炔和含氮化合物加聚制得2．乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是（）。

A．都不溶于水，且密度比水小B．都能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色C．分子中各原子都处在同一平面上D．都能发生聚合反应生成高分子化合物3．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。

下列关于石油的说法中正确的是（）。

A．石油属于可再生矿物资源B．石油主要含有碳、氢两种元素C．石油的裂化是物理变化D．石油分馏的各馏分均是混合物4．只含一个不饱和键的链烃A加氢后的产物的结构简式为，此不饱和链烃A可能的结构简式有（）。

A．4种B．5种C．6种D．7种5．某气态烃10 mL与50 mL氧气在一定条件下作用，刚好耗尽反应物，生成水蒸气40 mL、一氧化碳和二氧化碳各20 mL(各体积都是在同温同压下测得)。

该气态烃为（）A．C3H8B．C4H6C．C3H6D．C4H86．关于炔烃的下列描述正确的是（）A．分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃B．炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上C．炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应D．炔烃不能使溴水褪色，但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色7．下列化工工艺可得到汽油的是（）A．裂化B．常压分馏C．裂解D．催化重整8．若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用3 mol O2，则（）A．x＝2，y＝2B．x＝2，y＝4C．x＝3，y＝6D．x＝3，y＝89．在120℃时，某混合烃和过量O2在一密闭容器中完全反应，测知反应前后的压强没有变化，则该混合烃可能是（）A．CH4和C2H4B．C2H2和C2H6C．C2H4和C2H6D．C3H4和C3H610．下列各种物质中，碳氢质量比为一定值的是（）A．甲烷和乙烷B．乙烯和丙烯C．苯和乙炔D．乙炔和丙炔二、填空题1．电石中的CaC2与H2O反应可用于制C2H2：CaC2+2H2O—→C2H2↑+Ca(OH)2使反应产生的气体排水，测量出水的体积，可计算出标准状况下乙炔的体积，从而可测定电石中碳化钙的含量。

（1）若使用下列仪器和导管组装实验装置，如下图所示：如果所制气体流向从左向右时，上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序是（填仪器与导管的序号）________接________接________接________接________接________。

（2）仪器连接好后，进行实验时，有下列操作（每项操作只进行一次）：A．称取一定量电石，置于仪器③中，塞紧橡皮塞B．检查装置气密性C．在仪器⑥和⑤中注入适量水D．待仪器③恢复到室温时，量取仪器④中水的体积（导管②中水忽略不计）E．慢慢开启仪器⑥的活塞，使水逐滴滴下至不产生气体时，关闭活塞正确的操作顺序是（用操作编号填写）________。

（3）若实验产生的气体有难闻的气味，且测定结果偏大，这是因为电石中含有________杂质。

（4）若实验时称取电石为1.60 g时，测量出排水的体积后，折算成标准状况下乙炔的体积为448 mL，求此电石中碳化钙的质量分数。

2．（1）相对分子质量为70的烯烃的分子式为________；若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃，则该烯烃的可能的结构简式为________。

（2）有机物A的结构简式为若A是单烯烃与氢气加成后的产物。

则该单烯烃可能有________种结构；若A是炔烃与氢气加成的产物，则此炔烃可能有________种结构。

3．有两种气态烃的混合物。

已知：它们都能使溴水褪色，且分子中碳原子数均小于5；1体积该混合气体完全燃烧后，可得到3.6体积二氧化碳和3体积水蒸气（气体体积均在同温同压下测定）。

（1）混合物中两种烃的类别可能是________。

A．烷，烯B．烯，烯C．烯，炔D．炔，炔你作出上述判断的理由是________。

（2）通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。