高考專題-重要的烴同分異構體考點一幾種常見烴的結構與性質講義高三化學一輪復習

高考專題：重要的烴同分異構體[考綱要求]1.了解有機化合物中碳的成鍵特征。2.了解有機化合物的同分異構現(xiàn)象，能正確書寫簡單有機化合物的同分異構體。3.了解甲烷、乙烯、苯等有機化合物的主要性質及應用。4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產中的重要作用。5.掌握常見有機反應類型?？键c一幾種常見烴的結構與性質[要點濃縮]反應類型：有上有下是取代，只上不下屬加成。得氧去氫是氧化，加氫去氧是還原。[要點細化]1．有機物中碳原子的成鍵特征(1)碳原子的最外層有4個電子，可與其他原子形成4個共價鍵，而且碳碳原子之間也能相互形成共價鍵。(2)碳原子不僅可以形成單鍵，還可以形成雙鍵或三鍵。(3)多個碳原子可以相互結合形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)，碳鏈或碳環(huán)上還可以連有支鏈。2．甲烷、乙烯和苯的結構與物理性質比較甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6結構簡式CH4CH2=CH2結構特點只含碳碳單鍵的飽和烴含碳碳雙鍵的不飽和鏈烴環(huán)上碳碳鍵相同，介于單鍵與雙鍵之間的特殊的鍵空間構型正四面體形平面形平面形物理性質無色氣體，難溶于水無色液體3.甲烷、乙烯和苯的化學性質比較甲烷乙烯苯燃燒易燃，完全燃燒生成CO2和H2O溴不反應加成反應在FeBr3作用下發(fā)生取代反應KMnO4(H＋)不反應氧化反應不反應主要反應類型取代反應加成反應、聚合反應加成反應、取代反應(1)取代反應：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應。①甲烷與Cl2的取代反應CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CH3Cl＋HCleq\a\vs4\al(CH3Cl＋Cl2\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CH2Cl2＋HCl)eq\a\vs4\al(CH2Cl2＋Cl2\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CHCl3＋HCl)eq\a\vs4\al(CHCl3＋Cl2\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CCl4＋HCl)②苯的取代反應＋Br2eq\o(→,\s\up7(FeBr3))＋HBr；苯的硝化反應：＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(50～60℃))＋H2O。溴苯、硝基苯，ρ比水大難溶水，因含雜質顯黃色，氫氧化鈉來提純。(2)加成反應：有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。①乙烯的加成反應通入溴的四氯化碳溶液中，反應的化學方程式：CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br，現(xiàn)象：溶液顏色褪去。與H2反應的化學方程式：CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH3。與HCl反應的化學方程式：CH2=CH2＋HCl→CH3CH2Cl。與H2O反應的化學方程式：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(一定條件))CH3CH2OH。②苯的加成反應苯與H2發(fā)生加成反應的化學方程式為：＋3H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))(環(huán)己烷)。(3)加聚反應乙烯合成聚乙烯塑料的化學方程式為：。燃燒反應甲烷燃燒反應的化學方程式：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點燃))CO2＋2H2O。乙烯燃燒反應的化學方程式：C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋2H2O；現(xiàn)象：火焰明亮且伴有黑煙。苯燃燒反應的化學方程式：2C6H6＋15O2eq\o(→,\s\up7(點燃))12CO2＋6H2O；現(xiàn)象：火焰明亮，伴有濃煙。[強調1]所有烴均能在空氣中燃燒，被氧化，隨著含碳量的增大，火焰越來越明亮，如甲烷燃燒是淡藍色火焰，無煙；乙烯燃燒是明亮的火焰，有煙；苯燃燒時火焰更明亮，并伴有濃煙。[強調2]乙烯與苯都與Br2反應，但有很大區(qū)別：(1)反應物不同，乙烯是與溴水或溴的四氯化碳溶液，而苯是與液溴；(2)反應條件不同，乙烯與溴水在通常狀況下就能進行，苯是與液溴在有催化劑的條件下才能進行；(3)反應類型不同，乙烯發(fā)生的是加成反應，苯發(fā)生的是取代反應。[易錯警示](1)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，得到的有機產物是混合物，其中有機產物都不溶于水，常溫下，一氯甲烷是氣體，其他的有機產物都是液體。(2)烷烴分子中的碳原子并不都在一條直線上，而是呈鋸齒狀。(3)溴水、酸性KMnO4溶液均可鑒別乙烷和乙烯，但要除去乙烷中的乙烯時，只能選用溴水，因為酸性高錳酸鉀能將乙烯氧化成CO2。(4)苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色、苯的鄰二氯代物只有一種，均可說明苯分子中不存在單雙鍵交替結構。[總結歸納]烷烴(1)烷烴的結構與性質通式CnH2n＋2(n≥1)結構鏈狀(可帶支鏈)分子中碳原子呈鋸齒狀排列；碳原子間以單鍵相連，其余價鍵均被氫原子飽和特點一個碳原子與相鄰四個原子構成四面體結構；1molCnH2n＋2含共價鍵的數目是(3n＋1)NA物理性質密度：隨著分子中碳原子數的增加而增大，但都小于水的密度熔沸點：隨分子中碳原子數的增加而升高狀態(tài)：氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，碳原子數小于5的烷烴常溫下呈氣態(tài)化學性質取代反應；氧化反應(燃燒)；分解反應(高溫裂解)(2)烷烴的習慣命名法①當碳原子數n≤10時，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；當n＞10時，用漢字數字表示。②當碳原子數n相同時，用正、異、新來區(qū)別。如：CH3CH2CH2CH2CH3稱為正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3稱為異戊烷，C(CH3)4稱為新戊烷。[正誤判斷](1)乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳雙鍵()(2)苯的分子式為C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，屬于飽和烴()(3)1molCH4與1molCl2在光照條件下反應，生成1molCH3Cl氣體()(4)乙烯可作水果的催熟劑()(5)甲烷中含有乙烯氣體，可通過酸性高錳酸鉀溶液除去()(6)乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原理相同()(7)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鑒別()(8)用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土吸收水果釋放的乙烯，可達到水果保鮮的目的()(9)將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪色，該氣體一定是乙烯()(10)“瓦斯”是乙烯與空氣組成的混合物()(11)沼氣的主要成分是甲烷，是一種可再生清潔能源()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√(8)√(9)×(10)×(11)√[能力提升]1．下列反應中前者屬于取代反應，后者屬于加成反應的是()A．甲烷與氯氣混合后在光照條件下反應；乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．乙烯與溴的四氯化碳溶液反應；苯與氫氣在一定條件下反應生成環(huán)己烷C．將苯滴入濃硝酸和濃硫酸的混合液中，有油狀物生成；乙烯與水生成乙醇D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯自身生成聚乙烯的反應答案C2．溴苯是不溶于水的液體，常溫下不與酸、堿反應，可用如圖所示的裝置制取(該反應放出熱量)，化學反應式為＋Br2eq\o(→,\s\up7(Fe))＋HBr。制取時觀察到燒瓶中有大量紅棕色蒸氣，錐形瓶中導管口有白霧出現(xiàn)等現(xiàn)象。下列說法錯誤的是()A．制備溴苯的反應屬于取代反應B．白霧出現(xiàn)是因為HBr易揮發(fā)且極易溶于水C．裝置圖中長直玻璃導管僅起導氣作用D．溴苯中溶有少量的溴，可用NaOH溶液洗滌除去[解析]A項，苯和液溴混合后加入鐵粉，溴與鐵反應生成FeBr3，在FeBr3作催化劑的條件下，苯環(huán)上的氫原子被溴原子取代生成溴