高中化學知識點-烴

烴的分類根本概念

高中化學學問點規(guī)律大全——烴[有機物] 含碳元素的化合物稱為有機化合物，簡稱有機物．說明有機物肯定是含有碳元素的化合物(H、O、N、S、P等)，但含有碳元素的化合物卻不肯定是有機物，如CO、CO、HCO、碳酸鹽、CaC

等少數(shù)物質，它們的組成和性質跟無機物很相近，一般把它們作為無機物．2 2 3 2有機物種類繁多的緣由是碳原子最外層有4個電子，不僅可與其他原子形成四個共價鍵，而且碳原子與碳原子之間也能以共價鍵(碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵)形成含碳原子數(shù)不同、分子構造不同的碳鏈或環(huán)狀化合物．[烴] 又稱為碳氫化合物指僅由碳和氫兩種元素組成的一大類化合物依據(jù)構造的不同烴可分為烷烴烯烴炔烴、芳香烴等．[構造式] 用一根短線代表一對共用電子對并將分子中各原子用短線連接起來以表示分子中各原子的連接次序和方式的式子．如甲烷的構造式為：乙烯的構造式為：H－C－H H H H－C＝C－H[構造簡式] 將有機物分子的構造式中的“C—C”鍵和“C—H”鍵省略不寫所得的一種簡式．如丙烷的構造簡式為CH3CH2CH

，乙烯的構造簡式

3＝CH

，苯的構造簡式為 等．2 2[烷烴] 又稱為飽和鏈烴．指分子中碳原子與碳原子之間都以C—C單鍵(即1個共用電子對)結合成鏈狀，且碳原子剩

、CHCH

CH

CHCH

……等都屬于烷烴．烷烴中最簡潔的是甲烷．

4 3 3

3 2 3[同系物] 構造相像，在分子組成上相差一個或假設干個CH2原子團的有機物，互稱同系物．說明推斷有機物互為同系物的兩個要點；①必需構造相像，即必需是同一類物質．例如，碳原子數(shù)不同的全部的烷烴()但分子式通式一樣的有機物不肯定是同系物．由于同系物的構造相像，因此它們的化學性質也相像．②在分子組成上相差一個或假設干個CH2原子團．由于同系物在分子組成上相差CH2原子團的倍數(shù)，因此同系物的分子式不同．由同系物構成的一系列物質叫做同系列(類似數(shù)學上的數(shù)列)，烷烴、烯烴、炔烴、苯的同系物等各自為一個同系列．在同系列中，分子式呈肯定規(guī)律變化，可以用一個通式表示．[取代反響]子或原子團被不同的原子或原子團[如－X(鹵原子)、－NO2(硝基)，－SO3H(磺酸基)，等等]所代替，取代反響又分為鹵代反響、硝化反響、磺化反響，等等．①鹵代反響．如：CH4+C12→CH3C1+HCl(反響連續(xù)進展，可進一步生成CH2C1、CHCl、CCl4)2 3(NO2叫硝基)②硝化反響．如：③磺化反響．如：(一SO3H叫磺酸基)[同分異構現(xiàn)象與同分異構體]化合物具有一樣的分子式，但具有不同的構造式的現(xiàn)象，叫做同分異構現(xiàn)象．具有同分異構現(xiàn)象的化合物互為同分異構體．說明同分異構體的特點：①分子式一樣，相對分子質量一樣，分子式的通式一樣．但相對分子質量一樣的化合物不肯定是同分異構體，由于相對分子質量一樣時分子式不肯定一樣．同分異構體的最簡式一樣，但最簡式一樣的化合物不肯定是同分異構體，由于最簡式一樣時分子式不肯定一樣．②構造不同，即分子中原子的連接方式不同．同分異構體可以是同一類物質，也可以是不同類物質．當為同一類物質時，化學性質相像，而物理性質不同；當為不同類物質時，化學性質不同，物理性質也不同．[烴基]烴分子失去一個或幾個氫原子后剩余的局部．烴基的通式用“R－”表示．例如：－CH3(甲基)、－CH2CH3(乙基)、－CH＝CH2(乙烯基)、－C6H5f今胃(苯基)等．烷基是烷烴分子失去一個氫原子后剩余的原子團，其通式為－CnH2n+1．烴基是含有未成對電子的原子團，例如，－CH3的電子式為1mol－CH39mol電子．[不飽和烴] 分子里含有碳碳雙鍵(C＝C)或碳碳叁鍵(C≡C)的烴雙鍵碳原子或叁鍵碳原子所結合的氫原子數(shù)少于烷烴分子中的氫原子數(shù)，還可再結合其他的原子或原子團．不飽和烴包括烯烴、炔烴等．[加成反響]有機物分子里的雙鍵或叁鍵兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成的化合物的反響反響．說明加成反響是具有不飽和鍵的物質的特征反響．不飽和鍵上的兩個碳原子稱為不飽和碳原子，加成反響總是發(fā)生在兩個不飽和碳原子上．加成反響能使有機分子中的不飽和碳原子變成飽和碳原子．烯烴、炔烴、苯及其同系物均可發(fā)生加成反響，例如：(1，2－二溴乙烷)(1，2－二溴乙烯)(1，1，2，2－四溴乙烷)[聚合反響] 聚合反響又叫做加聚反響．是由相對分子質量小的化合物分(即單體)相互結合成相對分子質量大的高分子(即高分子化合物)的反響．說明加聚反響是合成高分子化合物的重要反響之一．能發(fā)生加聚反響的物質肯定要有不飽和鍵．加聚反響的原理是不飽和鍵翻開后相互連接成很長的鏈．例如：(聚乙烯)(聚氯乙烯)[烯烴] 分子中含有碳碳雙鍵(C＝C鍵)的一類不飽和烴依據(jù)烴分子中所含碳碳雙鍵數(shù)的不同烯烴又可分為單烯烴(含一個C＝C鍵)、二烯烴(含兩個C＝C鍵)等．烯烴中最簡潔的是乙烯．[炔烴] 分子中含有碳碳叁鍵(C≡C鍵)的一類不飽和烴．炔烴中最簡潔的是乙炔．[芳香烴] 分子中含有一個或多個苯環(huán)的碳氫化合物，叫做芳香烴，簡稱芳烴．苯是最簡潔、最根本的芳烴．[石油的分餾] 是指用蒸發(fā)和冷凝的方法把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)物的過程．說明(1.0l×l05Pa)時進展的分餾，主要原料是原油，主要產(chǎn)品有溶劑油、汽油、煤油、柴油和重油．減壓分餾是利用“壓強越小，物質的沸點越低”的原理，使重油在低于常壓下的沸點就可以沸騰，而對其進一步進展分餾．[石油的裂化和裂解]的烴的過程．在催化劑作用下的裂化，又叫做催化裂化．例如：C16H34C8H18+C8H16裂解是承受比裂化更高的溫度，使石油分餾產(chǎn)品中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的加工過程．裂解是一種深度裂化，裂解氣的主要產(chǎn)品是乙烯．[煤的干餾] 又叫做煤的焦化．是將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程．說明①煤的干餾是化學變化；②煤干餾的主要產(chǎn)品有焦炭、煤焦油、焦爐氣(主要成分為氫氣、甲烷等)、粗氨水和粗苯．[煤的氣化和液化]煤的氣化．①概念：把煤中的有機物轉化為可燃性氣體的過程．⑧煤氣的成分、熱值和用途比較：煤氣種類 低熱值氣 中熱值氣 高熱值氣(合成自然氣)生成條件

碳在空氣中燃燒

碳在氧氣中燃燒

CO+3H2 CH4+H2O成分 CO、H

、相當量的2N2

CO、H2CH4

CH4特點和用途

熱值較低．用作冶氣

等

熱值很高，可遠距離輸送②主要化學反響：C(s)②主要化學反響：C(s)+O2(g)CO2(g)①概念：把煤轉化成液體燃料的過程．②煤的液化的途徑：直接液化：把煤與適當?shù)娜軇┗旌虾螅诟邷?、高壓?有時還使用催化劑)，使煤與氫氣作用生成液體燃料．b3—11—1所示．烷烴、烯烴的命名[烷烴的命名]①習慣命名法．當烷烴分子中所含碳原子數(shù)不多時，可用習慣命名法．其命名步驟要點如下：a．數(shù)出烷烴分子中碳原10以內的，從1～10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示．b．當烷烴分子中無支鏈時，用“正”表示，如：CH3CH2CH2CH3叫正丁烷；當烷烴分子中含“CHa--CH--”構造時，用②系統(tǒng)命名法．．選主鏈．選擇支鏈最多且含碳原子數(shù)最多的碳鏈作主鏈，并稱“某烷即含碳原子數(shù)最少)最近的一端作為主鏈的起點，并使取代基的編號數(shù)之和最小；c．取代基，寫在前，注位置，短線連；d．一樣取代基要合并．不同取代基，不管其位次大小如何，簡潔在前，簡單在后．[烯烴的命名]C＝CC＝C在內的最長碳鏈作主鏈(注：此時主鏈上含碳原子數(shù)不肯定最多)；②從離C＝C鍵最近的一端開頭給主鏈碳原子編號；⑧在“某烯”字樣前用較小的阿拉伯數(shù)字“1、2…”給烯烴編號．其余與烷烴的命名方法一樣．例如：CH3--CHz--”<3--<3H2--K3H3，lCHc2—乙基—l—丁烯．同分異構體的有關學問[同分異構體的熔點、沸點凹凸的規(guī)律]①當為脂肪烴的同分異構體時，支鏈越多(少)，沸點越低(高)(近)，沸點越高(低)．[同分異構體的種類]()；③官能團位置異構(在“烴的衍生物”中將學習到)．[同分異構體的書寫規(guī)律]①同分異構體的書寫規(guī)律：要準確、完全地寫出同分異構體，一般按以下挨次規(guī)律進展書寫：類別異構+碳鏈異構一位置異構．②碳鏈異構(烷烴的同分異構體)的書寫技巧：a．先寫出不含支鏈的最長碳鏈；b．然后寫出少1個碳原子的主鏈，將余1個碳原子作支鏈加在主鏈上，并依次變動支鏈位置；c2個碳原子的主鏈，將余下的2個碳原子作為一個乙基或兩個甲基加在主鏈上，并依次變動其位置(留意不要重復)；d．以此類推，最終分別在每個碳原子上加上氫4個共價鍵．說明a．從上所述可歸納為：從頭摘、掛中間，往端移、不到邊，先甲基、后乙基，先集中、后分散，變換位、不能同．b．在書寫烯烴或炔烴的同分異構體時，只要在碳鏈異構的根底上依次變動碳碳雙鍵或碳碳叁鍵位置即可．[烴的同分異構體種數(shù)確實定方法]①等效氫法．烴分子中同一種類的氫原子稱為等效氫原子．有機分子中有幾種不等效氫原子，其氫原子被一種原子或原子團取代后的一取代物就有幾種同分異構體．等效氫原子的一般推斷原則：a．位于同一碳原子上的H原子為等效H原子．如CH44H原子為等效H原子．bC原子上的甲基上的H原子為等效H(CH3)4C12個H原子為等效H原子．c．同一分子中處于對稱位置或鏡面對稱位置上的H原子為等效HH原子的種數(shù)的推斷，應首先考慮苯環(huán)所在平面上是否有對稱軸，假設沒有，則還應考慮是否有垂直于苯環(huán)平面的對稱軸存在，然后依據(jù)對稱軸來確定等效H原子的種數(shù)．②換元法．換元法是要找出隱含在題目中的等量關系，并將所求對象進展恰當?shù)剞D換．例如，正丁烷的二氯代物有6種同分異構體，則其八氯代物的同分異構體有多少種正丁烷C4H

。的二氯代物的分子式為CH

Cl，八氯代8物的分子式為C4H2Cl8

，變換為C4Cl8H

102，很明顯，兩者的同分異構體數(shù)是一樣的，均為6種．2

4 8 2適用對象推斷依據(jù)性質化學性質一樣；物理性適用對象推斷依據(jù)性質化學性質一樣；物理性質有差異化學性質一樣；物理性質不同實例H、T、D紅磷與白磷；金剛石與石墨質不同(熔點、沸點、密可能不同；物理性質不度呈規(guī)律性變化) 同甲烷與乙烷；乙烯與丙 戊烷有正、異、戊烷烯 三種同位素同素異形體同系物同分異構體原子單質有機物有機物①構造相像的同一類物①原子之間②質子數(shù)相①單質之間②屬于同一質②符合同一通式③相①分子式一樣②構造不同，中子數(shù)不同種元素對分子質量不同(相差14n)同③不肯定是同類物質化學性質相像；物理性化學性質可能相像，也甲烷、乙烯、乙炔及苯的比較烴的種類分子式構造簡式分子構造特點

甲烷CH4109°極性分子．與C原子共平面的H原子最多只有2個

乙烯C2H4CH2＝CH2平面構造，鍵角為120°，分子中全部的原子中含C—H極性鍵和C—C分子

乙炔 苯C2H2 C6H6CH≡CH直線形，鍵角為180°，平面正六邊形，鍵角為分子中全部的原子均處 120°，分子中6個碳原于同始終線上(也必處于 于完全一樣(6個碳鍵的同一平面內)．分子中含 鍵長、鍵能、鍵角相C—H極性鍵和C—C非同)．12個原子均處于同極性鍵 一平面上物理性質

溶于水，密度比空氣小

無色、稍有氣味的氣體，純乙炔是五色無味的氣難溶于水密度比空氣略體密度比空氣小微溶小 于水

無色、有特別氣味的液度比水小，熔點、沸點為無色晶體為無色晶體含碳的質量分數(shù)％燃燒現(xiàn)象7585.79292火焰不光明火焰較光明，帶黑煙火焰光明，帶濃煙①性質穩(wěn)定，不能與強酸、強堿、酸性KMnO4化學性質活潑①加成反溶液反響；②與純X2發(fā)HXHHO化學性質活潑①加成反2 2化學性質32 23CX4的混合物；③熱分解：9u 高溫—(隔氧化反響：能使酸性KMnO4溶液褪色③加聚反響：XHXHHO22 2CHX、CHX、CHX、等加成，能使溴水褪色．如：②氧化反響：能使酸性火焰光明，帶濃煙兼有烷烴和烯烴的性質：①取代反響．與X2發(fā)生鹵代反響，與濃HNO3發(fā)生硝化反應，與H2SO4發(fā)生磺化反響；劑Ni和加熱的條件下，絕空氣)—C+2H2(注：X為鹵素)nCH＝CH催化劑KMnO溶液褪色4苯與H加成得到環(huán)己222烷：③苯不能使酸性KMnO溶液褪色工業(yè)制法4煤的干餾主要用途煤的干餾等石油裂解合成酒精，制聚乙烯等氧炔焰，制氯乙烯等別別分子式通式烷烴烯烴炔烴苯的同系物CnH2n+2(n≥1)CnH2n(n≥2)CnH2n－2(n≥2)CnH2n－6(n≥6)分子結構特點分子中C原子間均以C－C鏈為鋸齒形；C－C鍵可旋轉分子中含C＝C裂；C＝C鍵不能旋轉分子中含C≡C裂，C≡C鍵不能旋轉環(huán)的側鏈是烷基(CnH2n－)，苯環(huán)與側鏈相互影響主要化學反響①取代反響①加成反響②加聚反響①取代反響①加成反響②加成反響②裂化反響 ②氧化反響③氧化反響 ③氧化反響碳碳鍵的鍵長比較物理性質的規(guī)律C－C＞苯環(huán)中的碳碳鍵＞C＝C＞C≡C①常溫時，烴分子中碳原子數(shù)≤4(浮在水面上)，③各類烴中，隨分子中碳原子數(shù)增多，熔點、沸點上升，密度增大烴的根本試驗[甲烷與氯氣的取代反響]①反響原理：(一氯甲烷)(二氯甲烷)(氯仿)(四氯化碳)②試驗現(xiàn)象及解釋：量筒內壁中消滅油狀液體(生成的CH2Cl2、CHCl

、CCl4為不溶于水的液體)；3量筒內水面上升(反響后氣體總體積減小且生成的HCl氣體易溶于水)；水槽中有晶體析出(生成的HCl氣體溶于水后使NaCl溶液過飽和)．③應留意點：a．不要將混合氣體放在日光直射的地方，以免引起爆炸；b．反響產(chǎn)物是兩種氣體(HCl、CH3Cl)和三種234液體(CH2Cl、CHCl、CCl)的混合物．234[乙烯的試驗室制法]①反響原理：CH3CH2OH CH＝CH2++H2O②所需主要儀器和用品：酒精燈，圓底燒瓶，溫度計，雙孔橡膠塞，碎瓷片．2③發(fā)生裝置：液+液二 氣體型裝置．與制C12斗改為溫度計即可．

、HCl氣體的發(fā)生裝置相像，只需將制C1

2、HCl氣體裝置中的分液漏④收集方法：排水法(不能用排空氣法，由于乙烯與空氣的密度很接近)．⑤反響液中無水酒精與濃H2SO41∶3．應首先向燒瓶中參加酒精，再漸漸地注入濃H2SO4(H2SO4加水稀釋)。使用過量濃H2SO

，可提高乙烯的產(chǎn)率，增加乙烯的產(chǎn)量．4⑥濃H2SO4的作用：催化劑和脫水劑．⑦溫度計水銀球放置位置：必需插入反響液中(以準確測定反響液的溫度)．⑧發(fā)生的副反響：2CH3CH2OH C2H5OC2H5+H2O〔乙醚〕因此，在試驗室加熱制乙烯時，應快速使溫度上升到170℃，以削減乙醚的生成，提高乙烯的產(chǎn)量。22C2H5OH+4H2SO4(濃)＝4SO↑+CO↑+C↓+7H2O22在加熱過程中，反響液的顏色由無色變?yōu)樽厣?，甚至變?yōu)楹诤稚@是由于濃H2SO4具有強氧化性，將局部乙醇氧化為炭．由于有上述兩個副反響發(fā)生，所以在制得的乙烯中會混有CO、SOSOKMnO2 2 2 4溶液或溴水褪色，因此，在做乙烯的性質試驗之前，應首先將氣體通過堿石灰或堿液以除去SO．2⑨在圓底燒瓶中參加碎瓷片的目的：防止液體受熱時產(chǎn)生暴沸．[乙炔的試驗室制法]①反響原理：CaC2+2H2O→Ca(OH)↓+CH≡CH↑2②裝置：固+液→氣體型裝置，與制H

等氣體的發(fā)生裝置一樣．用排水集氣法收集乙炔．2 2③所需主要儀器；分液漏斗，平底燒瓶(或大試管、廣口瓶、錐形瓶等)，雙孔橡膠塞．④不能用啟普發(fā)生器的緣由：a．碳化鈣與水的反響較猛烈，使用啟普發(fā)生器難于掌握反響速率；b．反響過程中放出大量熱，易使啟普發(fā)生器炸裂；cCa(OH)2為漿狀物，易堵塞導管．⑤留意事項：a．為減緩反響速率，得到平穩(wěn)的乙炔氣流，可用飽和NaCl溶液代替水，用塊狀電石而不用粉末狀的電石．b．為防止反響產(chǎn)生的泡沫堵塞導管，應在導氣管口四周塞上少量棉花．c．電石中混有CaS、Ca3P2等雜質，它們也跟水反響生成H2S、PH3等氣體，因此，用電石制得的乙炔(俗稱電石氣)有特別臭味．把混有上述混合氣體的乙炔氣通過盛有CuSO4溶液的洗氣瓶，可除去H2S、PH3等雜質氣體．[石油的分餾]①原理：依據(jù)石油中所含各種烴的沸點不同，通過加熱和冷凝的方法，將石油分為不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)物．②使用的玻璃儀器：酒精燈，蒸餾燒瓶(其中有防止石油暴沸的碎瓷片)，溫度計，冷凝管，尾接收，錐形瓶．③溫度計水銀球位置：蒸餾燒瓶支管口(用以測定蒸氣的溫度)．④冷凝管中水流方向：由下往上(緣由：水能布滿冷凝管，水流與蒸氣流發(fā)生對流，起到充分冷凝的效果)．⑤留意點：a．加熱前應先檢查裝置的氣密性．b．石油的分餾是物理變化．c．石油的餾出物叫餾分，餾分仍舊是含有多種烴的混合物．有關烴的計算類型[烴的分子式確實定方法]①先求烴的最簡式和相對分子質量，再依；(最簡式的相對分子質量)n＝相對分子質量，求得分子式．說明a．C、H元素的質量比(或C、H元素的質量分數(shù)，或燃燒產(chǎn)物的量)，均可求出該烴的最簡式．求有機物相對分子質量的常見公式：▲有機物的摩爾質量＝m／n或相對原子質量該元素的質量分數(shù)▲氣態(tài)有機物的相對分子質量＝標準狀況下該氣體密度×22.400▲有機物混合氣體的平均相對分子質量＝W總／n00M1x100M2x2

……▲通過相對密度求算：M

＝D·M ，即ρ

/ρ＝M／M．未知

A B A B注：①也可先求出相對分子質量，再依據(jù)各元素的質量分數(shù)和相對分子質量直接求得分子式．②依各類烴的通式和相對分子質量(或分子中所含電子的總數(shù))求算．③商余法：烴的相對分子質量／12→商為C原子數(shù)，余數(shù)為H原子數(shù)．留意一個C12個H原子的質量．128，則該烴的分子式為C9H20或C10H8．④平均值法：平均值法適用于混合烴的有關計算，它是依據(jù)各組分的某種平均值來推斷烴分子式的解題方法．平均值法特別適用于缺少數(shù)據(jù)而不能直接求解的計算．平均值法有：平均摩爾質量法、平均碳原子法、平均氫原子法和平均分子式法等．[烴的燃燒計算]①烴燃燒的通式．