知识讲解_烃的概述 烷烃

烃的概述烷烃

编稿：房鑫审稿：曹玉婷

【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、基本概念

1、有机物

①定义：含碳化合物。例外：CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸（HCN）及其盐、硫氰酸（HSCN）、氰酸（HCNO）及其盐、金属碳化物等归为无机物。

②特性：种类繁多（2000多万种）；容易燃烧；容易碳化；受热易分解；化学反应慢、复杂；一般难溶于水。

③有机物分类：按碳的骨架分类

2、烃：烃是只含C、H两种元素的有机物。如甲烷、乙烯、苯等。

3、烃的分类

①根据分子构型烃可分为开链烃和环烃，开链烃又可分为烷烃、烯烃、炔烃。环烃又可分为脂环烃和芳香烃。

②根据其分子内有无碳碳双键或碳碳三键，烃可分为饱和烃和不饱和烃。

4、芳香化合物：是指含有苯环或其他芳香环的化合物。

5、芳香烃：是指含有苯环或其他芳香环的烃。芳香烃属于芳香化合物，如苯、甲苯、萘等。

6、苯的同系物：只含一个苯环并和苯相差一个或若干个CH2原子团的芳香烃，即苯分子中的氢原子被烷基取代所得的一系列化合物叫做苯的同系物，如甲苯、二甲苯、乙苯等。苯及苯的同系物一定符合通式C n H2n－6（n≥6）。

7、脂环烃：是指碳原子之间连接成环状且不是苯环的烃，如环己烯、环己烷等。

要点二、烃的概述

1、链烃

（1）烷烃、烯烃和炔烃均属于链烃（又称脂肪烃）。烷烃分子中的碳原子皆为饱和碳原子，因此烷烃是饱和烃。烯烃和炔烃分子中皆含有不饱和碳原子，烯烃和炔烃是不饱和烃。

（2）烷烃、烯烃和炔烃具有相似的物理性质。均为无色物质，不溶于水而易溶于苯、乙醚等有机溶剂，密

度比水小。分子中有1～4个碳原子的链烃在室温下均为气体；随着分子中碳原子数的增加，链烃的熔点和沸点逐渐升高，状态逐渐由液态过渡到固态。

（3）烯烃和炔烃的命名规则与烷烃类似，不同的是：①选择含有碳碳双键或碳碳叁键的最长的碳链做主链；②从靠近双键或叁键一端开始给主链碳原子编号；③写名称时必须标明双键或叁键碳原子的位置并把它写在主链名称之前。 （4）烷烃、烯烃、炔烃的通式及物理性质 类别

烷烃 分子中只有一个碳碳双键的烯烃 分子中只有一个碳碳叁键的炔烃 通式

C n H 2n+2（n ≥1） C n H 2n （n ≥2） C n H 2n －2（n ≥2） 物理性质 ①烷烃、烯烃和炔烃具有相似的物理性质。它们均为无色物质、不溶于水而易溶于苯、乙醚等有

机溶剂，密度都比水小。分子中有1～4个碳原子的链烃在室温下均为气体；随着分子碳原子数的

增加，其状态逐渐变为液体或固体。而且熔、沸点、密度都随碳原子数的增加而升高和增大；②

分子式相同的烃，支链越多，分子间作用力越小，其熔、沸点越低

2、苯及其同系物：

（1）物理性质：苯是无色液体，苯是没有颜色带有特殊气味的液体，有毒，密度比水小，不溶于水，能溶解许多物质，是良好的有机溶剂。苯的沸点是80℃，熔点是5.5℃。如果用冰来冷却，苯可以凝结成无色的晶体。甲苯、二甲苯、乙苯等苯的同系物，都是良好的有机溶剂，密度比水小，毒性比苯稍小。

（2）命名：①以苯为母体命名。②苯分子中的一个氢原子被烷基取代，称为某苯，如：甲苯、乙苯。③苯分子中的两个氢原子被烷基取代，取代位置可以用“邻”、“间”、“对”来表示，也可以给苯环上的碳原子标号（从连有取代基的碳原子开始）。

（3）苯的同系物同分异构体的书写

以C 8H 10为例，其属于芳香烃的同分异构体的写法如下：

①先写出苯环，因要求写的是芳香烃的同分异构体；②对侧链的排法，为了避免多写或少写的情况出现，应做到有序排列。因此按由整到散的法则，应先写出乙基；散开后的两个甲基应按“邻”“间”“对”的顺序书写，即可得出分子式为C 8H 10的属于芳香烃的4种同分异构体为：

要点三、烷烃的化学性质

1、在光照下，烷烃可与卤素单质发生取代反应：

C n H 2n+2+ Cl 2−−

→光

C n H 2n+1 Cl +HCl

2、在空气中或氧气中点燃，发生氧化反应，生成二氧化碳和水。

烷烃燃烧的通式为：

C n H 2n+2+312n +O 2−−−→点燃n CO 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。 要点诠释：烷烃的化学性质一般比较稳定。在通常状况下，烷烃跟酸、碱及氧化剂都不发生反应，也难与其他物质化合。但在特定条件下烷烃能发生以上反应。

要点四、同系物 1、同系物的概念：结构相似，分子组成相差若干个CH 2原子团的物质。

2、判断依据：官能团的种类、数目相同，分子组成相差若干个CH 2原子团。

要点诠释：

(1)同系物必须结构相似，即组成元素相同，官能团种类、个数及连接方式相同。

(2)通式相同不一定是同系物，同系物的通式一定相同。

(3)同系物有相似的化学性质，物理性质有一定的递变规律。

要点五、烷烃分子式的确定

1、直接法：直接求算出1mol 烷烃中各元素原子的物质的量即可推出烷烃的分子式，如给出一定条件下的密度（或相对密度）以及各元素的质量比求算分子式的途径为：

密度（或相对密度）摩尔质量1mol 烷烃中C 、H 原子的物质的量分子式。

2、最简式法：根据分子式为最简式的整数倍，利用相对分子质量和最简式量可确定其分子式。

即：（最简整数比）。最简式为C a H b ，则分子式为(C a H b )n ，

（M 为烷烃的相对分子质量，12a+b 为最简式量）。

3、商余法：烷烃的通式为C n H 2n+2，相对分子质量为14n+2，即用烷烃的相对分子质量除以14，若余数为2，即

=x …2（M 为烷烃的相对分子质量），则为含x 个碳原子的烷烃（C x H 2x+2）。 4、利用燃烧反应化学方程式，抓住以下关键：①气体体积变化；②气体压强变化；③气体密度变化。

【典型例题】

类型一、烃的基本概念

例1、下列关于烃的分类的叙述不正确的是（ ）

A ．甲烷属于开链脂肪烃，也属于饱和烃

B ．环丙烷比丙烷分子中少两个氢原子，属于不饱和烃

C ．不管烃分子多大，只要含有不饱和碳原子就是不饱和烃

D ．不管烃分子中是否含有或—C ≡C —，只要含有苯环就属于芳香烃 【思路点拨】根据分子构型烃可分为开链烃和环烃，开链烃又可分为烷烃、烯烃、炔烃。根据其分子内有无碳碳双键或碳碳三键，烃可分为饱和烃和不饱和烃。