烴類有機(jī)物性質(zhì)總結(jié)

1、精選本章重難點(diǎn)專題突破1各類烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)歸納解讀1各類烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性質(zhì)和常見的同分異構(gòu)體類別烷烴烯烴炔烴苯和苯的同系物通式CnH2n2(n1)CnH2n(n2)CnH2n2(n2)CnH2n6(n6)碳碳鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)僅含CC鍵含有鍵含有鍵含有苯環(huán)主要化學(xué)反應(yīng)取代反應(yīng)熱分解反應(yīng)氧化反應(yīng)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)代表物CH4CH2=CH2C6H6對應(yīng)的空間構(gòu)型正四周體形平面形直線形平面形物理性質(zhì)一般隨分子中碳原子數(shù)的增多，熔、沸點(diǎn)上升，密度增大。碳原子數(shù)為14的烴，常溫下是氣態(tài)，不溶于水。液態(tài)烴的密度比水的小簡潔的同系物常溫下為液態(tài)，不溶于水，密度比水小同分異構(gòu)體碳

2、鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)側(cè)鏈大小及相對位置產(chǎn)生的異構(gòu)特殊提示烷烴與苯和苯的同系物都能發(fā)生取代反應(yīng)，但反應(yīng)條件不同，前者為光照，后者為鐵粉。苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但苯的同系物一般能被氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色。2各類烴的檢驗類別液溴溴水溴的四氯化碳溶液酸性高錳酸鉀溶液烷烴與溴蒸氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)不反應(yīng)，液態(tài)烷烴可以萃取溴水中的溴從而使溴水層褪色不反應(yīng)，互溶不褪色不反應(yīng)烯烴常溫加成褪色常溫加成褪色常溫加成褪色氧化褪色炔烴常溫加成褪色常溫加成褪色常溫加成褪色氧化褪色苯一般不反應(yīng)，催化條件下可取代不反應(yīng)，發(fā)生萃取而使溴水層褪色不反應(yīng)，互溶不褪色不反應(yīng)苯的同系物一般不反應(yīng)

3、，光照條件下發(fā)生側(cè)鏈上的取代，催化條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代不反應(yīng)，發(fā)生萃取而使溴水層褪色不反應(yīng)，互溶不褪色氧化褪色特殊提示應(yīng)用上述性質(zhì)可以解決不同類型烴的鑒別問題，同時要特殊留意條件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化劑等)對反應(yīng)的影響。2烴類燃燒規(guī)律集錦1烴完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律烴完全燃燒的通式：CxHy(x)O2xCO2H2O(1)燃燒后溫度高于100 ，即水為氣態(tài)VV后V前1y4時，V0，體積不變y>4時，V>0，體積增大y<4時，V<0，體積減小(2)燃燒后溫度低于100 時，即水為液態(tài)VV前V后1，總體積減小特殊提示烴完全燃燒時，無論水是氣態(tài)還是液

4、態(tài)，燃燒前后氣體體積變化都只與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān)，而與烴分子中碳原子數(shù)無關(guān)。2烴完全燃燒時耗氧量規(guī)律(1)等物質(zhì)的量的烴(CxHy)完全燃燒時，其耗氧量的大小取決于(x)的值，其值越大，耗氧 量越多。(2) 等質(zhì)量的烴完全燃燒，其耗氧量大小取決于該烴分子中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其值越大，耗氧 量越多。相同碳原子數(shù)的烴類，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，耗氧量越多。(3) 最簡式相同的烴，不論它們以何種比例混合，只要總質(zhì)量肯定，完全燃燒時所消耗的氧 氣為定值。(4)脂肪烴完全燃燒耗氧量比較類別通式消耗氧氣的量規(guī)律烷烴CnH2n2(3n1)/2消耗氧氣的量成等差數(shù)列烯烴、環(huán)烷烴CnH2n3n/2炔烴、二烯烴CnH2

5、n2(3n1)/23烴完全燃燒產(chǎn)物規(guī)律n(CO2)n(H2O)通式類別11CnH2n烯烴、環(huán)烷烴11CnH2nx炔烴、二烯烴、苯及其同系物11CnH2n2烷烴(1)質(zhì)量相同的烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，完全燃燒生成的CO2越多。(2)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的烴，只要總質(zhì)量肯定，以任意比混合，完全燃燒后，產(chǎn)生的CO2的量總是一個定值。4燃燒時火焰亮度與含碳量的關(guān)系比較規(guī)律(1)含碳量越高，燃燒現(xiàn)象越明顯，表現(xiàn)為火焰越光明，黑煙越濃。如C2H2、苯、甲苯等燃燒時火焰光明，并伴有大量濃煙；而含碳量越低，燃燒現(xiàn)象越不明顯，無黑煙，如甲烷；對于C2H4及單烯烴的燃燒則是火焰較光明，并伴有少量黑煙。(2)含碳原子較少

6、的各類烴，燃燒時的現(xiàn)象是不同的，烷烴無黑煙產(chǎn)生，烯烴有少量黑煙產(chǎn)生，炔烴及芳香烴有濃黑煙產(chǎn)生。應(yīng)用燃燒來鑒別簡潔的烷烴、烯烴和炔烴是一種簡潔而有效的方法。3、確定混合烴組成的四種方法1平均相對分子質(zhì)量法假設(shè)混合烴的平均相對分子質(zhì)量為，則必含相對分子質(zhì)量比小或相等(由同分異構(gòu)體組成的混合氣體)的烴。如<26(烷、炔相混)，則混合烴中肯定有CH4，或<28(烷、烯相混)，則混合烴中肯定有CH4，等等。2平均分子組成法假設(shè)混合烴的平均分子式為CxHy，依據(jù)其平均分子組成狀況有以下規(guī)律：若1<x<2，則混合烴中肯定有CH4；若2<y<4，則混合烴中肯定有C2H2；若

7、混合烴由兩種氣體組成，當(dāng)x2且其中一種分子中含有兩個碳原子，則另一種氣體分子中也必含有兩個碳原子。3依據(jù)烴燃燒規(guī)律分析遇到烴類物質(zhì)的燃燒問題時，有很多規(guī)律可直接應(yīng)用于解題，如最簡式相同的烴，無論以何種比例混合，當(dāng)總質(zhì)量肯定時，耗氧量不變且生成CO2和H2O的質(zhì)量均不變；又如分子式為CxHy的烴，當(dāng)y4時，完全燃燒反應(yīng)前后物質(zhì)的量相等，等等。4爭辯法當(dāng)解決問題的條件不夠時，可以從烴類物質(zhì)的組成狀況(如碳原子或氫原子多少關(guān)系)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(如是否飽和)、各類烴的通式等方面動身進(jìn)行爭辯，得出結(jié)果。典例3a mL三種氣態(tài)烴的混合物與足量氧氣混合點(diǎn)燃充分反應(yīng)后，恢復(fù)到原來的狀況(常溫、常壓下)，體積共縮小

8、2a mL。則這三種烴可能是()ACH4、C2H4、C3H4 BC2H6、C3H6、C4H6CCH4、C2H6、C3H8 DC2H4、C3H4、C3H6解析假如分別寫出各選項中烴對應(yīng)的燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式，我們會發(fā)覺只要烴分子中的氫原子數(shù)為4，a mL該烴完全燃燒后恢復(fù)至常溫常壓就肯定縮小2a mL體積，實際上就是常溫下水為液態(tài)，是水蒸氣占有的體積，所以A項為正確選項。答案A典例4完全燃燒質(zhì)量相同的：甲烷丙烷乙烯乙炔苯間二甲苯時，耗氧量由多到少的挨次是 (用序號表示)。解析先將各烴轉(zhuǎn)化成CHy/x的形式，CH4；CH8/3；CH2；CH；CH；CH5/4，由于等質(zhì)量的烴燃燒時耗氧量取決于y/x

9、的大小，y/x越大，耗氧量越多，所以耗氧量由多到少的挨次為。答案典例5400 K、101.3 kPa時，1.5 L某烴蒸氣能在a L氧氣中完全燃燒，體積增大至(a3) L(相同條件下)。請回答下列問題：(1)該烴在組成上必需滿足的基本條件是 。(2)當(dāng)a10 L時，該烴可能的分子式為 。(3)當(dāng)該烴的分子式為C7H8時，a的取值范圍為 。解析(1)依據(jù)烴完全燃燒的通式和差量法可以求解，即：CxHy(x)O2xCO2H2O(g) V(1) L1 L (1) L15 L a3(a1.5) L依據(jù)正比關(guān)系解得y8。(2)由于該烴在O2中完全燃燒，故O2足量，即1.5(x)10，且y8，解得x14/3

10、，且x為整數(shù)，結(jié)合該烴中的氫原子數(shù)為8，可知該烴可能為C4H8或C3H8。(3)當(dāng)烴的分子式為C7H8時，烴完全燃燒，即：a1.5(x)，且y8，求得a13.5。答案(1)該烴分子中氫原子數(shù)為8(2)C4H8、C3H8 (3)a13.5典例6某溫度和壓強(qiáng)下，有三種炔烴(分子中均只含一個CC鍵)組成的混合氣體4 g，與足量的H2充分加成后生成4.4 g三種對應(yīng)的烷烴，則所得烷烴中肯定有()A 乙烷 B異丁烷 C丁烷 D丙烷解析設(shè)混合炔烴的平均相對分子質(zhì)量為，依據(jù)題設(shè)條件，可得以下關(guān)系式：CnH2n22H2CnH2n2 2×24 g4.4 g4 g解得40乙炔的相對分子質(zhì)量為26，丙炔的

11、相對分子質(zhì)量為40，明顯，混合氣體中必含乙炔，其加成可得乙烷。答案A典例8兩種氣態(tài)烴以任意比例混合，在105 時，1 L該混合烴與9 L氧氣混合，充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài)，所得氣體的體積仍是10 L。下列各組混合烴中不符合此條件的是（ ）ACH4、C2H4 BCH4、C3H4 CC2H4、C3H4 DC2H2、C3H6解析據(jù)題意，t>100 (水為氣態(tài))，在此狀況下氣態(tài)烴充分燃燒，混合氣體的總體積始終為10 L(未變)，即V0，故兩種氣態(tài)烴分子中的平均氫原子數(shù)均為4；又由于兩種氣態(tài)烴是以任意比例混合的，D選項中的兩種烴除11的狀況外，氫原子的平均數(shù)都不為4，故D項符合題意。答案D典例9常溫

12、下，一種烷烴A和一種單烯烴B組成混合氣體；A和B分子最多只含有4個碳原子，且B分子的碳原子數(shù)比A分子的多。將1 L該混合氣體充分燃燒，在同溫、同壓下得到2.5 L CO2氣體。試推斷原混合氣體中A和B全部可能的組合及其體積比，并將結(jié)果填入下表：組合編號A的分子式B的分子式A和B的體積比V(A)V(B)解析設(shè)混合氣體的平均分子式為CxHy，由于同溫、同壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比。所以1 mol的混合烴充分燃燒后可生成2.5 mol CO2，即x2.5，故混合烴的平均分子式可表示為C2.5Hy。由于該混合氣體是由烷烴A和單烯烴B組成，且B分子的碳原子數(shù)比A多。由此可推斷，混合氣體只能由碳原

13、子數(shù)小于2.5的烷烴(CH4和C2H6)和碳原子數(shù)大于2.5的烯烴(C3H6和C4H8)組成。它們有四種可能的組合，依據(jù)每一種組合中烷烴和烯烴的碳原子個數(shù)及平均分子式中碳原子數(shù)，可以確定A和B的體積比。以第組為例，用十字交叉法確定VAVB的大?。?其他組同樣可以用十字交叉法確定VAVB大小。答案組合編號A的分子式B的分子式A和B的體積比V(A)V(B)CH4C3H613CH4C4H811C2H6C3H611C2H6C4H8311等質(zhì)量的下列烷烴，完全燃燒消耗氧氣最多的是()ACH4 BC2H6 CC3H8 DC6H14答案A解析推斷等質(zhì)量的不同烴燃燒時的耗氧量，可先簡化其分子式為CHx，x越大

14、，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就越大，耗氧量就越多。本題中A項最簡式為CH4；B項最簡式為CH3；C項最簡式為CH2.7；D項最簡式為CH2.3。故答案為A。2將1 mol兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后得到1.5 mol CO2和2 mol H2O。下列說法正確的是( B )A肯定有乙烷 B肯定有甲烷 C肯定沒有甲烷 D不肯定有甲烷3一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴的混合物9 g，其密度是相同條件下氫氣密度的11.25倍，當(dāng)混合氣體通過足量溴水時，溴水增重4.2 g，則這兩種氣態(tài)烴是()A甲烷和乙烯 B乙烷和乙烯 C甲烷和丙烯 D甲烷和丁烯答案C解析依據(jù)已知條件，先求出混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，即11.25&

15、#215;222.5。由于烷烴中只有甲烷的相對分子質(zhì)量小于22.5，則該混合物中肯定含有甲烷?；旌蠚怏w通過溴水時溴水增重，說明該混合氣體中烯烴的質(zhì)量為4.2 g，則甲烷的質(zhì)量為9 g4.2 g4.8 g，即n(CH4)0.3 mol。設(shè)該不飽和烴的物質(zhì)的量為x，則有22.5 g·mol1，解得：x0.1 mol，即該不飽和烴的摩爾質(zhì)量為42 g·mol1，為丙烯。4某一氯代烷1.85 g，與足量NaOH水溶液混合加熱后用硝酸酸化，再加入足量的AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87 g。(1)通過計算，寫出這種一氯代烷的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。(2)若此一氯代烷與足量NaOH水溶液共熱后，不經(jīng)硝酸酸化就加AgNO3溶液，消