第1课时 必备知识——重要的烃
知识清单
[重要概念]①烃;②烷烃;③取代反应;④加成反应;⑤加聚反应
[基本规律]①同系物和同分异构体的判断;②烷烃的同分异构体的书写;③常见烃的结构与性质的关系
知识点1 常见烃的结构与性质
1.常见烃的结构和物理性质
甲烷
乙烯
苯
分子式
CH4
C2H4
C6H6
球棍模型
比例模型
结构式
结构简式
CH4
CH2===CH2
结构特点
全部是单键,属于饱和烃;碳原子位于正四面体的体心,4个氢原子分别位于4个顶点
含碳碳双键,属于不饱和烃,6个原子在同一平面上
碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键;所有原子均在同一平面上,键角为120°
空间构型
正四面体形
平面形
平面正六边形
物理性质
无色气体,难溶于水,甲烷密度小于空气,乙烯密度与空气相近
无色,具有特殊气味的透明液体,易挥发,密度比水小,难溶于水
2.常见烃的化学性质
(1)甲烷(CH4)
(2)乙烯(CH2=CH2)
乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理不同,前者发生了加成反应,后者是乙烯被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,故可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯,但不能除去甲烷中的乙烯。
(3)苯()
苯分子中不存在单、双键交替结构的事实:①苯的邻位二元取代物(如邻二甲苯)不存在同分异构体;②苯为平面正六边形结构(碳原子之间共价键的键长相同);③苯不能使溴的四***化碳溶液褪色;④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。
3.烷烃
(1)烷烃的结构与性质
通式
CnH2n+2(n≥1)
结构特点
①链状分子,可带支链,其中碳原子呈锯齿状排列;
②碳原子间以单键相连,其余价键均被氢原子饱和;
③一个碳原子与相邻四个原子构成四面体形结构;1 mol CnH2n+2含共价键的数目是(3n+1)NA
物理性质
①密度:随着碳原子数的增多,密度逐渐增大,但都小于水的密度;
②熔、沸点:随着碳原子数增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高;
③状态:气态→液态→固态,碳原子数小于5的烷烃常温下呈气态
化学性质
①取代反应(气态烷烃、卤素单质,光照);
②氧化反应(燃烧);
③分解反应(高温裂解)
(2)烷烃的****惯命名法
①当碳原子数n≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;若n>10时,用汉字数字表示。
②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。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020.1·浙江选考)天然气的主要成分甲烷是高效、较洁净的燃料(√)
(2)(2020.7·浙江选考)相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧,放出的热量依次增加(×)
(3)(2019.4·浙江选考)苯和***气生成C6H6Cl6的反应是取代反应(×)
(4)(2019.4·浙江选考)乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2CH2Br2(×)
(5)(2019.4·浙江选考)等物质的量的甲烷与***气反应的产物是CH3Cl(×)
(6)(2019·全国卷Ⅱ)向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置,溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层(×)
[通关2] (教材改编题)下列现象中,因发生氧化反应而产生的是( )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴的四***化碳溶液褪色
D.甲烷与***气混合,光照一段时间后黄绿色消失
A [乙烯含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使其褪色,A项正确;苯使溴水褪色是由于苯萃取了溴水中的溴单质,B项错误;乙烯使溴的四***化碳溶液褪色是由于发生了加成反应,C项错误; 甲烷与***气混合光照一段时间后黄绿色消失是由于发生了取代反应,D项错误。]
[通关3] (2020·天津卷,9题改编) 关于的说法正确的是( )
A.分子中共平面的原子数目最多为14
B.分子中的苯环由单双键交替组成
C.与Cl2发生取代反应生成两种产物
D.该有机物可使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D [共面原子数最多时,分子中的***中有两个氢原子不在该平面内,共面原子数最多为15,A错误;苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,B错误;与Cl2发生取代反应可得到5种产物,C错误;该有机物含有不饱和键(—C≡C—),可被酸性KMnO4溶液氧化,可与溴水发生加成反应,故能使这两种溶液褪色,D正确。]
[通关4] (201