第2讲 烃
课 程 标 准
知 识 建 构
1.认识烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点,比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异。
2.了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
一、脂肪烃
1.烷烃、烯烃、炔烃的结构特点和组成通式
2.三种常见脂肪烃的组成和结构
(1)三种烃的比较
甲烷
乙烯
乙炔
分子式
CH4
C2H4
C2H2
球棍模型
空间填充模型
结构式
H—C≡C—H
结构简式
CH4
CH2===CH2
CH≡CH
空间构型
正四面体形
平面形
直线形
碳原子杂化类型
sp3
sp2
sp
(2)乙烯的分子结构特点
乙烯分子中的碳原子均采取sp2杂化,碳氢原子间以σ键相连接,碳原子间以双键(
1个σ键和1个π键)相连接,其中π键键能小,易断裂,其分子结构如下图所示:
(3)乙炔的分子结构特点
乙炔分子中的碳原子均采取sp杂化,碳氢原子间均以σ键相连接,碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接,其中π键键能小,易断裂,其分子中的σ键和π键如下图所示:
3.脂肪烃的物理性质
性质
变化规律
状态
常温下含有1~4个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态
沸点
随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低
相对密度
随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水小
水溶性
均难溶于水
4.脂肪烃的化学性质
(1)烷烃的取代反应、分解反应
①取代反应
如甲烷与***气反应的第一步方程式为:
CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
②分解反应:CH4C+2H2。
③裂解反应
如C16H34的裂解反应方程式为
C16H34C8H18+C8H16
C8H18C4H8+C4H10
(2)烯烃、炔烃的加成反应
写出下列乙烯、乙炔有关反应的化学方程式:
(3)加聚反应
①丙烯加聚反应的化学方程式为
nCH2===CH—CH3。
②乙炔加聚反应的化学方程式为
nCH≡CHCH===CH。
(4)二烯烃的加成反应和加聚反应
①加成反应
②加聚反应:nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。
(5)脂肪烃的氧化反应
烷烃
烯烃
炔烃
燃烧现象
燃烧火焰较明亮
燃烧火焰明亮,
带黑烟
燃烧火焰很明亮,
带浓黑烟
通入酸性
不褪色
褪色
褪色
KMnO4溶液
【特别提醒】
烯烃、炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物图解
【诊断1】 判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
(1)符合通式CnH2n+2的烃一定是烷烃,符合通式CnH2n的烃一定是烯烃( )
(2)丙烷分子中的碳原子在同一条直线上( )
(3)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鉴别( )
(4)聚丙烯可发生加成反应( )
(5)烷烃同分异构体之间,支链越多,沸点越高( )
(6) 乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳双键( )
(7)CH2===CHCH===CH2与Br2发生加成反应只生成Br—CH2CH===CHCH2—Br和2种物质( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
二、芳香烃
1.芳香烃
(1)概念
分子里含有一个或多个苯环的烃。
(2)分类
芳香烃
2.苯的同系物与苯的性质比较
(1)相同点
①都能发生卤代、硝化、磺化反应;
②都能与H2发生加成反应生成环烷烃;
③都能燃烧,且有浓烟。
(2)不同点
①烷基对苯环的影响使苯的同系物比苯易发生取代反应;②苯环对烷基的影响使苯环上的烷基(与苯环相连的C上含H)能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
(3)以甲苯为例完成下列有关苯的同系物的化学方程式:
①硝化:
。
②卤代:
;
。
③易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色:
。
【诊断2】 判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
(1)苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质,故不可能发生加成反应( )
(2)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应( )
(3)用溴水鉴别苯和戊烷( )
(4)甲苯与***气在光照条件下反应,主要产物是2,4-二***甲苯( )
(5)苯的二***代物有三种( )
(6)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,则证明己烯中混有甲苯( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (