最新人教版高中化学《脂肪烃》知识梳理
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第一节 脂肪烃
答案:(1)分子中的碳原子之间都是以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”
(2)C n H 2n +2
(4)C n H 2n +2+3n +12
O 2――→点燃
n CO 2+(n +1)H 2O
(5)分子中的官能团是碳碳双键,其键角为120°,与双键相连的四个原子及形成双键的两个碳原子共平面
(6)C n H 2n (n ≥2)
(7)C n H 2n +3n 2
O 2――→点燃
n CO 2+n H 2O
(8)褪色
(9)CH 2===CH 2+Br 2―→CH 2Br —CH 2Br
(11)由于碳碳双键不能旋转而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
(12)基本相同 (13)有一定差异
(14)分子中含有碳碳三键(C≡C)的不饱和链烃 (15)C n H 2n -2(n ≥2)
(16)C n H 2n -2+3n -12
O 2――→点燃
n CO 2+(n -1)H 2O
(17)褪色
(18)CH≡CH+HCl ――→催化剂
加热CH 2===CHCl (19)n CH≡CH――→催化剂
CH===CH (20)CaC 2+2H —OH ―→C 2H 2↑+Ca(OH)2
1.烷烃
(1)烷烃的结构
①烷烃的结构特点:烷烃分子中的碳原子与碳原子都是以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”,所以烷烃也称为饱和链烃。如CH 4、CH 3—CH 3等。
②烷烃通式:C n H 2n +2。
(2)烷烃的物理性质的变化规律
烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增发生递变:
①熔点、沸点逐渐升高,而对于组成相同的烷烃同分异构体随着支链的增多,而使熔沸点降低,如熔沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
②相对密度逐渐增大,但是都小于水的密度;
③常温下状态由气态(n ≤4)逐渐过渡到液态、固态; ④烷烃都不易溶于水而易溶于有机溶剂。 (3)烷烃的化学性质 ①常温下的稳定性
烷烃分子中C —C 、C —H 键的键能较大,所以通常情况下,烷烃化学性质稳定,如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。不能使Br 2的CCl 4溶液或酸性KMnO 4溶液褪色。
②取代反应——与卤素单质反应 取代反应:有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应称作取代反应。
如乙烷与氯气生成一氯乙烷:
H —Cl
一氯乙烷可以继续与氯气在光照条件下发生取代反应,生成二氯乙烷……直至生成六氯乙烷。所以,一般在制备氯乙烷时不用乙烷与Cl 2的取代反应。
③氧化反应——可燃性
烷烃在空气中均可燃烧生成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火焰,但随着碳原子数的增多,分子中的含碳量会不断增大,所以在燃烧时会不完全,甚至在燃烧中产生黑烟。
如甲烷的燃烧方程式:CH 4+2O 2――→点燃
CO 2+2H 2O 烷烃的燃烧通式
C n H 2n +2+3n +12
O 2――→点燃
n CO 2+(n +1)H 2O
你知道时常见诸报纸、电视等新闻媒体的煤矿瓦斯爆炸事故是怎么回事吗?瓦斯是一种什么物质呢?
煤矿中瓦斯的主要成分是甲烷,当瓦斯浓度在5%~16%时,氧气浓度达12%,遇火即可爆炸;瓦斯浓度在9.5%时爆炸最为强烈!
因此,我们在实验室中点燃甲烷前必须验纯! ④受热分解
碳原子数较多的烷烃在受热时会发生分解,发生裂化反应。如C 4H 10――→催化剂
△CH 2===CH 2+CH 3CH 3或C 4H 10――→催化剂
△
CH 3CH===CH 2+CH 4 【例1】 关于烷烃的叙述,错误的是( ) A .烷烃不能使高锰酸钾酸性溶液褪色
B .烷烃的分子中所有碳原子不可能位于同一平面内
C .烷烃在水中的溶解度随着碳原子数的增加而增大
D .烷烃都能发生取代反应 解析:
A
√
烷烃的化学性质稳定,通常情况下,与强酸、强碱和强氧化剂如KMnO 4溶液等不发生化学反应,但是烷烃均可以燃烧。
B × 烷烃分子中的所有碳原子可能位于同一平面内,如(CH 3CH 3、CH 3CH 2CH 3),也
可能不都位于同一平面内,如(CH 3)2CHCH 3分子中最多只有3个碳原子共平
面。
C ×
烷烃的熔沸点和相对密度都随着碳原子数的增加而增大,但是烷烃都是不溶
于水的有机物。
D √
烷烃都可与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成相应的卤代烃和卤化
氢。
2.烯烃
(1)烯烃的结构特点 ①烯烃是分子中含有碳碳双键()的链烃。
②烯烃分子中的官能团是碳碳双键(),键角约为120°,与双键相连的四个
原子及形成双键的两个碳原子共平面,如
为平面结构。
③烯烃的通式为C n H 2n (n ≥2)。
符合C n H 2n 通式的不一定是烯烃,如环烷烃的通式也是C n H 2n ,因此相同数目碳原子的烯烃与环烷烃互为同分异构体。
(2)烯烃的物理性质
烯烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增发生递变:①熔点、沸点逐渐升高;②相对密度逐渐增大,但是都小于水的密度;③常温下,状态由气态(n ≤4)逐渐过渡到液态、固态。
(3)烯烃的化学性质
烯烃分子结构与乙烯分子结构相似,都含有一个碳碳双键,所以烯烃的化学性质与乙烯的相似,化学性质比较活泼。
①氧化反应
a .可燃性:烯烃均可燃烧,发出明亮火焰,由于其分子中的含碳量较高,所以在燃烧时会产生黑烟。
乙烯燃烧的化学方程式为: C 2H 4+3O 2――→点燃
2CO 2+2H 2O
烯烃燃烧的通式:C n H 2n + 3n 2
O 2――→点燃
n CO 2+n H 2O
b .与KMnO 4酸性溶液的作用:将烯烃通入KMnO 4酸性溶液,使KMnO 4酸性溶液褪色。 乙烯被KMnO 4酸性溶液氧化,有CO 2生成。 ②加成反应 加成反应:有机物分子中不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其他的原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应。
烯烃可与H 2、Br 2、HX 、H 2O 等发生加成反应,如
CH 2===CH 2+H 2――→催化剂CH 3CH 3 CH 2===CH 2+Br 2―→CH 2Br —CH 2Br
把乙烯通入溴的四氯化碳溶液(或溴水),溶液褪色。 CH 2===CH 2+HCl ―→CH 3CH 2Cl
CH 2===CH 2+H 2O ――→催化剂CH 3CH 2OH ③加聚反应
由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子,这样的聚合反应同时也是加成反应,所以又叫做加聚反应。