烷烴、烯烴、炔烴及苯知識(shí)點(diǎn)匯總.doc

甲烷 、烷烴知識(shí)點(diǎn)烴：僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?，又叫烴，在烴中最簡單的是甲烷一、甲烷的物理性質(zhì) 無色、無味，難溶于水的，比空氣輕的，能燃燒的氣體，天然氣、坑氣、沼氣等的主要成分均為甲烷。收集甲烷時(shí)可以用排水法二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)甲烷的分子式：CH4 電子式： 結(jié)構(gòu)式：（用短線表示一對(duì)共用電子對(duì)的圖式叫結(jié)構(gòu)式）模型展示甲烷分子的球棍模型和比例模型。得出結(jié)論：以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu)。甲烷是非極性分子，所以甲烷極難溶于水，這體現(xiàn)了相似相溶原理。CH4：正四面體 NH3：三角錐形三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1.甲烷的氧化反應(yīng) CH4+2O2CO2+2H2Oa.方程式的中間用的是“ ”（箭頭）而不是“=”（等號(hào)），主要是因?yàn)橛袡C(jī)物參加的反應(yīng)往往比較復(fù)雜，常有副反應(yīng)發(fā)生。b.火焰呈淡藍(lán)色：CH4、H2、CO、H2S 在通常條件下，甲烷氣體不能被酸性KMnO4溶液氧化而且與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿也不反應(yīng)，所以可以說甲烷的化學(xué)性質(zhì)是比較穩(wěn)定的。但穩(wěn)定是相對(duì)的，在一定條件下也可以與一些物質(zhì)如Cl2發(fā)生某些反應(yīng)。2.甲烷的取代反應(yīng)現(xiàn)象：量筒內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸變淺，最后消失。量筒內(nèi)壁出現(xiàn)了油狀液滴。量筒內(nèi)水面上升。量筒內(nèi)產(chǎn)生白霧說明在反應(yīng)中CH4分子里的1個(gè)H原子被Cl2分子里的1個(gè)Cl原子所代替，但是反應(yīng)并沒有停止，生成的一氯甲烷仍繼續(xù)跟氯氣作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，反應(yīng)如下： a.注意CH4和Cl2的反應(yīng)不能用日光或其他強(qiáng)光直射，否則會(huì)因?yàn)榘l(fā)生如下劇烈的反應(yīng)：CH4+2Cl2C+4HCl而爆炸。b.在常溫下，一氯甲烷為氣體，其他三種都是液體，三氯甲烷（氯仿）和四氯甲烷（四氯化碳）是工業(yè)重要的溶劑，四氯化碳還是實(shí)驗(yàn)室里常用的溶劑、滅火劑，氯仿與四氯化碳常溫常壓下的密度均大于1 gcm3，即比水重。c.分析甲烷的四種氯代物的分子極性。但它們均不溶于水。取代反應(yīng) 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)二、烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.烷烴的概念a.分子里碳原子都以單鍵結(jié)合成鏈狀；b.碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合.2. 烷烴的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷結(jié) 構(gòu) 式：結(jié)構(gòu)簡式：CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 /CH3(CH2)2CH33.烷烴的物理性質(zhì)（a）隨著分子里含碳原子數(shù)的增加，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高，相對(duì)密度逐漸增大；（b）分子里碳原子數(shù)等于或小于4的烷烴。在常溫常壓下都是氣體，其他烷烴在常溫常壓下都是液體或固體；（c）烷烴的相對(duì)密度小于水的密度。（d）支鏈越多熔沸點(diǎn)越低。（2）烷烴分子均為非極性分子，故一般不溶于水，而易溶于有機(jī)溶劑，液態(tài)烷烴本身就是良好的有機(jī)溶劑。4.烷烴的化學(xué)性質(zhì)（1）通常狀況下，它們很穩(wěn)定，跟酸、堿及氧化物都不發(fā)生反應(yīng)，也難與其他物質(zhì)化合；（2）在空氣中都能點(diǎn)燃；（3）它們都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)。補(bǔ)充：（1）烷烴與氯氣也可以是溴在光照條件下發(fā)生的取代反應(yīng)，由于碳原子數(shù)的增多而使生成的取代產(chǎn)物的種類將更多；例如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四種氯代物。（2）在空氣或氧氣中點(diǎn)燃烷烴，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，相同狀況下隨著烷烴分子里碳原子數(shù)的增加往往會(huì)燃燒越來越不充分，使燃燒火焰明亮，甚至伴有黑煙；（3）烷烴分子也可以分解，但產(chǎn)物不一定為炭黑和氫氣，這在以后的石油裂化裂解的學(xué)習(xí)中就將學(xué)到。5.烷烴的通式：CnH2n+2CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12若烷烴分子的碳原子數(shù)為n，那么氫原子的數(shù)目就可表示為2n+2，這樣烷烴的分子式就可以表示為CnH2n+2。乙烯、烯烴知識(shí)點(diǎn)一、乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法工業(yè)上所用的大量乙烯主要是從石油煉制廠和石油化工廠所生產(chǎn)的氣體中分離出來的。1.制備原理溫度計(jì)：水銀球插入反應(yīng)混合液面下，但不能接觸瓶底。2.發(fā)生裝置 濃硫酸起了什么作用？濃H2SO4的作用是催化劑和脫水劑。 混合液的組成為濃硫酸與無水酒精，其體積比為31。 由于反應(yīng)溫度較高，被加熱的又是兩種液體，所以加熱時(shí)容易產(chǎn)生暴沸而造成危險(xiǎn)，可以在反應(yīng)混合液中加一些碎瓷片加以防止。（防暴沸） 點(diǎn)燃酒精燈，使溫度迅速升至170左右，是因?yàn)樵谠摐囟认赂狈磻?yīng)少，產(chǎn)物較純。 收集滿之后先將導(dǎo)氣管從水槽里取出，再熄酒精燈，停止加熱。 這樣的話該裝置就與實(shí)驗(yàn)室制氯氣的發(fā)生裝置比較相似，只不過原來插分液漏斗的地方現(xiàn)在換成了溫度計(jì)。3.收集方法：排水法二、乙烯的性質(zhì)1.物理性質(zhì)無色、稍有氣味、難溶于水、1.25g/L，乙烯是一種典型的不飽和烴2.化學(xué)性質(zhì)（1）氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)將原先的裝置中用于收集乙烯的導(dǎo)氣管換成帶玻璃尖嘴的導(dǎo)氣管，點(diǎn)燃酒精燈，使反應(yīng)溫度迅速升至170，排空氣，先收集一部分乙烯于試管中驗(yàn)純，之后用火柴點(diǎn)燃純凈的乙烯。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：乙烯氣體燃燒時(shí)火焰明亮，并伴有黑煙。 CH2=CH2+3O22CO2+2H2O實(shí)驗(yàn)熄滅燃燒的乙烯氣，冷卻，將乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的試管中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：酸性KMnO4溶液的紫色很快褪去。實(shí)驗(yàn)將乙烯氣通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溴的四氯化碳溶液的紅棕色很快褪去。（2）加成反應(yīng) 加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中雙鍵（或叁鍵）兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。除了溴之外還可以與水、氫氣、鹵化氫、Cl2等在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)，如工業(yè)制酒精的原理就是利用乙烯與H2O的加成反應(yīng)而生成乙醇。（3）聚合反應(yīng) n CH2=CH2 CH2CH2 n通過剛才的加成反應(yīng)知道C2H4分子中的雙鍵不穩(wěn)定，在適宜的溫度、壓強(qiáng)和有催化劑存在的條件下，乙烯的碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵會(huì)斷裂，分子里的碳原子能互相結(jié)合成很長的鏈，就生成了聚乙烯。CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2什么叫高分子化合物？什么叫聚合反應(yīng)？聚乙烯的分子很大，相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)到幾萬到幾十萬。相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物屬于高分子化合物，簡稱高分子或高聚物。那么由類似乙烯這樣的相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。四、乙烯的用途乙烯的一個(gè)重要用途：作植物生長調(diào)節(jié)劑可以催熟果實(shí)；乙烯是石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料，可用于制造塑料、合成纖維、有機(jī)溶劑等，乙烯的生產(chǎn)發(fā)展帶動(dòng)其他石油化工基礎(chǔ)原料和產(chǎn)品的發(fā)展。所以一個(gè)國家乙烯工業(yè)的發(fā)展水平即乙烯的產(chǎn)量，已成為衡量這個(gè)國家石油化學(xué)工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵，那么我們就把分子里含有碳碳雙鍵的一類鏈烴叫做烯烴，乙烯是烯烴的典型，也是最簡單的烯烴。五、烯烴1.烯烴的概念：分子里含有碳碳雙鍵的一類鏈烴2.烯烴的通式：CnH2n（n2）在烴分子中，當(dāng)碳原子數(shù)一定時(shí)，每增加一個(gè)碳碳鍵必減少兩個(gè)氫原子，將烷烴和烯烴的分子組成比較可得，烯烴的通式應(yīng)為CnH2n實(shí)際我們所說的烯烴都是指分子中只含一個(gè)碳碳雙鍵的不飽和烴，所以也叫單烯，也還有二烯烴：CH2=CHCH=CH2 烯烴的通式為CnH2n，但通式為CnH2n的烴不一定是烯烴，如右圖中其分子式為C4H8，符合CnH2n，但不是烯烴。3烯烴在物理性質(zhì)對(duì)于一系列無支鏈且雙鍵位于第一個(gè)碳原子和第二個(gè)碳原子之間的烯烴，隨著分子里碳原子數(shù)的增加，熔沸點(diǎn)逐漸升高，相對(duì)密度逐漸增大；烯烴的相對(duì)密度小于水的密度；不溶于水等。烯烴常溫常壓下C 14 氣態(tài)，C 510液態(tài)，C 11固態(tài)， 4烯烴化學(xué)性質(zhì)氧化反應(yīng)a.燃燒 CnH2n +O2nCO2+nH2Ob.使酸性KMnO4溶液褪色加成反應(yīng)RCH=CHR+BrBr 催化劑加聚反應(yīng) RCH=CH2（聚丙乙烯）5烯烴的系統(tǒng)命名法選主鏈，稱某烯。（要求含CC的最長碳鏈）編號(hào)碼，定支鏈，并明雙鏈的位置。 乙炔、炔烴知識(shí)點(diǎn)一、乙炔分子的結(jié)構(gòu)和組成 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 C2H2 HCCH 二、乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法 乙炔可以通過電石和水反應(yīng)得到 CaC22H2O C2H2Ca(OH)2實(shí)驗(yàn)室制乙炔的幾點(diǎn)說明：實(shí)驗(yàn)裝置在使用前要先檢驗(yàn)氣密性，只有氣密性合格才能使用；盛電石的試劑瓶要及時(shí)密封，嚴(yán)防電石吸水而失效；取電石要用鑷子夾取，切忌用手拿電石；作為反應(yīng)容器的燒瓶在使用前要進(jìn)行干燥處理；向燒瓶里加入電石時(shí)，要使電石沿?zé)績?nèi)壁慢慢滑下，嚴(yán)防讓電石打破燒瓶；電石與水反應(yīng)很劇烈，向燒瓶里加水時(shí)要使水逐滴慢慢地滴下，當(dāng)乙炔氣流達(dá)到需要求時(shí)，要及時(shí)關(guān)閉分液漏斗活塞，停止加水；實(shí)驗(yàn)室中不可用啟普發(fā)生器或具有啟普發(fā)生器原理的實(shí)驗(yàn)裝置作制備乙炔氣體的實(shí)驗(yàn)裝置。主要原因是：a.反應(yīng)劇烈，難以控制。b.當(dāng)關(guān)閉啟普發(fā)生器導(dǎo)氣管上的活塞使液態(tài)水和電石固體分離后，電石與水蒸氣的反應(yīng)還在進(jìn)行，不能達(dá)到“關(guān)之即?！钡哪康?。c.反應(yīng)放出大量的熱，啟普發(fā)生器是厚玻璃儀器，容易因受熱不均而炸裂。d.生成物Ca(OH)2微溶于水，易形成糊狀泡沫，堵塞導(dǎo)氣管與球形漏斗。收集方法：用排水法合適三、乙炔的性質(zhì)1.物理性質(zhì)無色、無味、=1.16g/L、微溶于水、易溶于有機(jī)溶劑2.乙炔的化學(xué)性質(zhì)（1）氧化反應(yīng)a.燃燒 2CHCH+5O24CO2+2H2Ob.易被酸性KMnO4溶液氧化實(shí)驗(yàn)打開分液漏斗的活塞，使水緩慢滴下，將生成的乙炔氣通入酸性KMnO4溶液中觀察現(xiàn)象：片刻后，酸性KMnO4溶液的紫色逐漸褪去。結(jié)論：乙炔氣體易被酸性KMnO4溶液氧化。（2）加成反應(yīng)1，2二溴乙烯1，1，2，2四溴乙烷乙炔除了和溴可發(fā)生加成反應(yīng)外，在一定條件下還可以與氫氣、氯化氫等發(fā)生加成反應(yīng)。氯乙烯催化劑HCCH+HCl H2C=CHCl 乙炔與乙烯類似，也可以與溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色，且加成也是分步進(jìn)行的；乙炔與氫氣加成時(shí)第一步加成產(chǎn)物為乙烯，第二步產(chǎn)物為乙烷， 乙烷乙烯乙炔化學(xué) 式C2H6C2H4C2H2電 子 式結(jié) 構(gòu) 式結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)C - C（單鍵），碳原子的化合達(dá)“飽和”C = C（雙鍵），碳原子的化合價(jià)未達(dá)“飽和”（叁鍵），碳原子的化合價(jià)未達(dá)“飽和”化 學(xué) 活 動(dòng) 性穩(wěn) 定活 潑較 活 潑化學(xué)性質(zhì)取 代 反 應(yīng)鹵代燃 燒火焰不明亮火焰明亮，帶黑煙火焰明亮，帶濃黑煙氧 化 反 應(yīng)KMnO4溶液不褪色KMnO4溶液褪色KMnO4溶液褪色加 成 反 應(yīng)溴水褪色溴水褪色聚 合 反 應(yīng)能 聚 合能 聚 合鑒 別KMnO4溶液不褪色或溴水不褪色KMnO4溶液褪色或溴水褪色KMnO4溶液褪色或溴水褪色四、炔烴1.炔烴的概念分子里含有碳碳三鍵的一類鏈烴2.炔烴的通式 CnH2n2烯烴在組成上比等碳原子數(shù)的飽和烷烴少兩個(gè)氫，通式變?yōu)镃nH2n，炔烴的碳碳叁鍵，使得分子內(nèi)氫原子數(shù)比等碳原子數(shù)的烯烴又少了兩個(gè)，故其通式應(yīng)為CnH2n23.炔烴的物理性質(zhì) 一系列無支鏈、叁鍵位于第一個(gè)碳原子和第二個(gè)碳原子之間的炔烴，隨著分子里碳原子數(shù)的增加，也就是相對(duì)分子質(zhì)量的增加，熔沸點(diǎn)逐漸升高，相對(duì)密度逐漸增大；炔烴中n4時(shí)，常溫常壓下為氣態(tài)，其他的炔烴為液態(tài)或者固態(tài)；炔烴的相對(duì)密度小于水的密度；炔烴不溶于水，但易溶于有機(jī)溶劑。4.炔烴的化學(xué)性質(zhì)由于炔烴中都含有相同的碳碳叁鍵，炔烴的化學(xué)性質(zhì)就應(yīng)與乙炔相似，如容易發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)等，可使溴的四氯化碳溶液、溴的水溶液及酸性KMnO4溶液褪色等。也可以利用其能使上述幾種有色溶液褪色來鑒別炔烴和烷烴，另外在足夠的條件下，炔烴也能發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子化合物，如有一種導(dǎo)電塑料就是將聚乙炔加工而成的。苯及其同系物知識(shí)點(diǎn)一、苯1、苯的結(jié)構(gòu)化學(xué)式：66 苯的結(jié)構(gòu)式： 苯的結(jié)構(gòu)簡式（凱庫勒式）：(正六邊形平面結(jié)構(gòu)，鍵角是120，苯分子里的6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子都在同一平面，是非極性分子)苯分子里不存在一般的碳碳雙鍵，分子里的6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的特殊(獨(dú)特)的鍵。苯分子里的6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子都在同一平面上。苯的一取代物只有一種常用結(jié)構(gòu)（簡）式： 最簡式：CH2、苯的物理性質(zhì)：無色、易揮發(fā)（密封保存）、有特殊氣味（苦杏仁味）、不溶于水，但易溶于有機(jī)溶劑、密度小于水、有毒液體。（苯的相對(duì)分子質(zhì)量為78）3、苯的化學(xué)性質(zhì)：較穩(wěn)定。易取代、能加成、難氧化a.氧化反應(yīng)：現(xiàn)象：明亮的火焰、濃煙（含碳量高）苯易燃燒，但在一般情況下不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也不與溴水反應(yīng)。說明苯分子中沒有與乙烯類似的雙鍵。b.取代反應(yīng)鹵代：在有催化劑存在的條件下，苯可以和液溴發(fā)生取代反應(yīng)，生成溴苯。（溴環(huán)上的氫原子被溴原子取代，生成溴苯