还剩9页未读,
继续阅读
成套系列资料,整套一键下载
人教版(2019)高中化学选择性必修三第2章《烃》知识清单
展开
这是一份人教版(2019)高中化学选择性必修三第2章《烃》知识清单,共12页。
烃知识清单第一节 烷烃知识点一:烷烃一、烷烃的结构1.结构特点:烷烃的结构与甲烷相似,分子中的碳原子都采取sp3杂化,以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键。2.官能团:无3.通式:链状烷烃CnH2n+2(n≥1)。二、烷烃的物理性质1.常温常压下的状态:碳原子数≤4的烷烃为气态,其他为液态或固态(注意:新戊烷常温下为气态)。2.熔沸点:随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点越低。3.密度:相对密度随碳原子数的增加而逐渐增大,但均小于水。4.溶解性:难溶于水,易溶于有机溶剂。三、烷烃的化学性质1.稳定性:烷烃的化学性质比较稳定,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。2:氧化反应:(1)烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O,燃烧通式为CnH2n+2+ QUOTE 3n+12 eq \f(3n+1,2)O2eq \o(———→,\s\up7(点燃))nCO2+(n+1)H2O(2)不能使酸性KMnO4溶液褪色3.取代反应:烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷:CH3CH3+Cl2eq \o(———→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl+HCl4.分解反应:烷烃受热时会分解产生含碳原子数较少的烷烃和烯烃,如:C16H34eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))C8H16+C8H18同系物结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。知识点二:烷烃的命名一、习惯命名法(1)直链烷烃: C 数目≤10 :甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸C 数目>10:十一、十二、...、十七...、一百烷 等(2)带支链的烷烃:用正、异、新表示:正:无支链异:有1个支链新:有2个支链二、系统命名法步骤(1)最长、最多定主链①选择最长碳链作为主链。如图所示,应选含6个碳原子的碳链为主链,如虚线所示。②当存在多条等长的碳链时,选择含支链最多的碳链作为主链。如图所示,应选A为主链。(2)编号位要遵循“近”“简”“小”的原则①以主链中离支链最近的一端为起点编号,即首先要考虑“近”。②若有两个不同的支链,且分别处于距主链两端等长的位置,则从连接较简单支链的一端开始编号,即同“近”时考虑“简”。如:8 7 6 5 4 3 2 1③若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端等长的位置,而中间还有其他支链,从主链的两个方向编号,可得两种不同的编号系列,两系列中各支链位次之和最小者即为正确的编号,即同“近”、同“简”时考虑“小”。如:6 5 4 3 2 1(3)写名称按主链中碳原子数目称作“某烷”,在其前写出支链的位号和名称,位号用阿拉伯数字表示。原则是先简后繁,相同合并,位号指明。阿拉伯数字之间用“,”相隔,汉字与阿拉伯数字之间用短线“-”连接。如:7 6 5 4 3 2 1命名为2,4,6-三甲基-3-乙基庚烷。三、系统命名法原则(1)最长碳链原则:应选最长的碳链作为主链。(2)最多支链原则:若存在多条等长碳链时,应选择含支链最多的碳链作为主链。(3)最近编号原则:应从离支链最近的一端对主链碳原子进行编号。(4)最简原则:若不同的支链距主链两端距离相等时,应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。(5)最小编号原则:若相同的支链距主链两端距离相等时,应以支链编号数之和最小为原则,对主链碳原子编号。第二节 烯烃、炔烃知识点一:烯烃一、烯烃的结构1.结构特点:分子中的碳原子均采取sp2杂化,碳原子与氢原子间形成σ键,两个碳原子之间形成双键(1个σ键和1个π键)。乙烯以碳碳双键为中心的6个原子一定在同一平面,相邻两个键之间的夹角约为120°2.官能团:碳碳双键3.通式:链状单烯烃CnH2n(n≥2)。4.命名(1)将含有双键的最长碳链作为主链,称为“某烯”;(2)从距离双键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位;(3)用阿拉伯数字标明双键的位置。用“二”“三”等表示双键的个数。二、烯烃的物理性质1.乙烯:纯净的乙烯为无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。2.烯烃:(1)烯烃的沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐升高,碳原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。(2)状态由气态(常温下,碳原子数≤4时)到液态、固态。(3)烯烃均难溶于水,但可溶于有机溶剂。(4)液态烯烃的密度均比水小。三、烯烃的化学性质1.氧化反应(1)可燃性 因烯烃中碳元素的质量分数较大,燃烧时常伴有黑烟。(2)与酸性高锰酸钾溶液反应KMnO4(H+)溶液褪色,乙烯被高锰酸钾氧化后的产物是CO2。(3)烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物规律2.加成反应烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。例如:乙烯与溴反应:CH2=CH—CH3+Br2——→CH2Br—CHBr—CH3乙烯与水反应:CH2=CH2+H2Oeq \o(——————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热加压))CH3CH2OH丙烯与水反应:CH2=CHCH3+H2Oeq \o(——————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热加压))(或)丙烯与HCl反应:CH2=CHCH3+HCleq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))(或CH3CH2CH2Cl)3.加聚反应:含有碳碳双键官能团的有机物在一定条件下能发生加聚反应。丙烯生成聚丙烯:neq \o(—————→,\s\up7(催化剂))异丁烯()发生加聚反应:neq \o(—————→,\s\up7(催化剂))四、共轭二烯烃二烯烃是分子中含有两个碳碳双键的烯烃。1,3-丁二烯与氯气发生加成反应有两种方式:(1)1,2-加成:CH2=CH-CH=CH2+Cl2——→(2)1,4-加成:CH2=CH-CH=CH2+Cl2——→1,2-加成和1,4-加成是竞争反应,到底哪一种加成占优势,取决于反应条件。如果二烯烃与氯气的比例是1:2,则是完全加成。烯烃的顺反异构1、顺反异构现象:通过碳碳双键 连接的原子或原子团不能绕键轴旋转会导致其空间排列方式不同,产生顺反异构现象。相同原子或原子团在双键的同一侧称为顺式结构,相同原子或原子团在双键的两侧称反式结构。 2、顺反异构的形成条件(1)有碳碳双键 (2)双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团。3、顺反异构的性质顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。知识点二:炔烃炔烃的结构1.结构特点:分子中的碳原子均采取sp杂化,碳原子与氢原子形成σ键,两碳原子之间形成双键(1个σ键和2个π键)。乙炔分子中所有原子都位于同一直线,相邻两个键之间的夹角约为180°。2.官能团:碳碳三键3.通式:链状单炔烃CnH2n-2(n≥2);(与二烯烃、环烯烃相同)。4.命名:与烯烃命名方法相同,称为某炔。如命名为4-甲基-1-戊炔。乙炔的实验室制法1.实验药品:电石(CaC2),常含有磷化钙,硫化钙等杂质。2.实验原理:3.实验装置:4.实验现象:5.实验注意事项:(1)实验装置在使用前要先检查装置的气密性。(2)盛电石的试剂瓶要及时密封,严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取,切忌用手拿。(3)避免实验剧烈可采取使用分液漏斗,以便控制饱和食盐水的流速以及使用饱和食盐水作为反应物,减小浓度、降低反应速率。(4)由于Ca(OH)2糊状微溶,需在导管内塞少许棉花,防止产生的泡沫涌入导管。发生装置不能使用启普发生器。(5)使用CuSO4而不用NaOH除去H2S、PH3等杂质。(6)收集气体的装置:可以用向下排空气法,不可以用向上排空气法,因为乙炔相对分子质量小于空气,即密度小于空气密度。最好采取排水法,因为乙炔不溶于水三、炔烃的物理性质1.乙炔(俗称电石气)是最简单的炔烃。乙炔是无色、无臭的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。2.炔烃的物理性质(1)炔烃的沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐升高,碳原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。(2)状态由气态(常温下,碳原子数小于等于4时)到液态、固态。(3)炔烃几乎都不溶于水,但可溶于有机溶剂。(4)液态炔烃的密度均比水小。四、炔烃的化学性质1.氧化反应(1)可燃性因烯烃中碳元素的质量分数较大,燃烧时常伴有浓烈的黑烟。(2)与酸性高锰酸钾溶液反应 KMnO4(H+)溶液褪色,乙炔被高锰酸钾氧化后的产物是CO2(可鉴别乙炔和甲烷,但不可除杂)。2.加成反应:(1)与Br2加成(与溴的四氯化碳溶液反应):CH≡CH+Br2—→CHBr=CHBr CH≡CH+2Br2—→CHBr2—CHBr2(2)与H2加成:CH≡CH+H2eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2=CH2 CH≡CH+2H2eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3—CH3(3)与HCl加成制取氯乙烯: CH≡CH+HCleq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2=CHCl(4)与H2O反应(制乙醛):CH≡CH+H2Oeq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CHO3.加聚反应:第三节 芳香烃知识点一:苯苯的结构1.结构特点:碳原子均采取sp2杂化,每个碳的杂化轨道分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合,键间夹角均为120°,6个碳碳键的键长完全相等,都是139 pm,介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。连接成六元环状。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重叠,形成大π键,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。2.官能团:无3.苯不存在单双键交替结构,可以从以下几个方面证明:(1)苯不能与溴水或溴的四氯化碳溶液反应;(2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(3)经测定,苯环上碳碳键的键长、键能相等;(4)苯的6个氢原子所处的化学环境完全相同;(5)苯的邻位二元取代物只有一种。苯的物理性质 无色,液体,特殊气味,比水小,较低,不溶于水,易挥发苯的化学性质1.氧化反应(1)可燃性因苯中碳元素的质量分数较大,燃烧时常伴有浓烈的黑烟。(2)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色(苯和溴水发生萃取而使之褪色)2.取代反应(1)卤代反应:苯与液溴在FeBr3催化条件下的反应:+Br2eq \o(———→,\s\up7(FeBr3))+HBr↑。溴苯():无色液体,有特殊气味,不溶于水,密度比水的大。(2)硝化反应:苯与浓硝酸在浓硫酸催化条件下的反应:+HO—NO2+H2O。硝基苯():无色液体,有苦杏仁气味,不溶于水,密度比水的大。(3)磺化反应:苯与浓硫酸在70~80 ℃发生反应生成苯磺酸:+HO—SO3H+H2O。3.加成反应苯与H2在以Pt、Ni为催化剂并加热的情况下发生加成反应生成环己烷:+3H2eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) 。知识点二:苯的同系物苯的同系物的结构1.苯的同系物:分子中含有一个苯环,苯环上的侧链全部为烷烃基。2.通式:CnH2n-6 (n≥7)3.组成:苯环 + 烷基4.特点:有且只有一个苯环;侧链为烷烃基(不能含有环)5.命名:(1)习惯命名法以苯为母体,将苯环侧链的烷基作为取代基,称为“某苯”。如称为甲苯,称为乙苯。当苯分子中有两个氢原子被取代后,取代基的位置可分别用邻、间、对来表示。(2)系统命名法将苯环上的6个碳原子编号,把某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号。如二甲苯有三种同分异构体: 苯的同系物的物理性质1.苯的同系物一般具有类似苯的气味的无色液体,不溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水小,本身也是良好的有机溶剂。2.随碳原子数增多,熔沸点、密度依次增大;苯环上的支链越多,溶沸点越低 3.同分异构体:对称性越好,熔沸点越低。三、苯的同系物的化学性质1.氧化反应(1)可燃性甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,这是由于甲苯上的甲基被酸性KMnO4溶液氧化的结果。苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色的条件:(1)烷基上与苯环直接相连的碳上连有氢原子的才能被氧化;(2)烷基均被氧化为-COOH2.取代反应甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下发生反应生成2,4,6-三硝基甲苯,发生反应的化学方程式为+3HO—NO2+3H2O。3.加成反应在一定条件下甲苯与H2发生加成反应,生成甲基环己烷,化学反应方程式为+3H2。四、苯和苯的同系物的比较知识扩展知识点一、有机物分子的共面、共线问题一、四种代表物的空间结构甲烷的四面体结构(其中3个原子共面),乙烯的6原子共面结构,乙炔的4原子共线结构,苯的12原子共面结构。二、判定有机化合物分子中原子共线、共面的基本方法1.以上4种分子中的H原子如果被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,则取代后的分子构型基本不变。2.共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键则不能旋转。3.若在分子结构中有一个碳原子形成四个单键,则该分子中所有原子不可能共面。4.若两个平面形结构通过一个碳碳单键相连接,则所有原子可能共平面。在中学所学的有机化合物中,所有的原子能够共平面的有CH2=CH2、CH≡CH、C6H6、、CH2=CH—CH=CH2、等。5.分子中,结构中的所有原子共平面,把甲基看作一个可旋转的方向盘,连接苯环和甲基的单键看作该方向盘的轴,通过旋转仅能使甲基中的一个氢原子转到苯环所在平面内。知识点二、燃烧规律1.烃(CxHy)完全燃烧的化学方程式2.完全燃烧耗氧量规律(1)等物质的量①x+的值越大,耗氧量越多②x值越大,产生的CO2越多③y值越大,生成的水越多(2)等质量①的值越大,耗氧量越多②的值越大,生成的水越多③的值越大,产生的CO2越少(3)总质量一定的有机物以任何比例混合①特点:生成的CO2和H2O量、耗氧量都相同②规律:各有机物的最简式相同3.烃完全燃烧体积变化规律(1)温度≥100℃,ΔV=-1①当y=4时,反应后气体的体积(压强)不变②当y<4时,反应后气体的体积(压强)减少③当y>4时,反应后气体的体积(压强)增大(2)温度<100℃,ΔV=-(1+)4.烃不完全燃烧的规律(1)氢元素全部变成H2O,可以根据如下关系式:CxHy ~H2O计算(2)碳元素变成CO或CO2或CO和CO2的混合物,可以根据碳元素守恒:n(C)=n(CO)+n(CO2)计算【特别警示】利用烃类燃烧通式处理相关问题时的注意事项(1)水的状态是液态还是气态。(2)气态烃完全燃烧前后,气体体积变化只与烃分子中氢原子个数有关。(3)注意烃是否完全燃烧,也就是O2是否足量。苯苯的同系物相同点①分子中都含有一个苯环②都符合分子式通式CnH2n-6(n≥6)①燃烧时现象相同,火焰明亮,伴有浓烟。②都易发生苯环上的取代反应。③都能发生加成反应,但反应都比较困难不同点易发生取代反应主要得到一元取代产物更容易发生取代反应常得到多元取代产物难被氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色易被氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色差异原因苯的同系物分子中,苯环与侧链相互影响,苯环影响侧链,使侧链烃基性质活泼而易被氧化。侧链烃基影响苯环,使苯环邻、对位的氢更活泼而易被取代
烃知识清单第一节 烷烃知识点一:烷烃一、烷烃的结构1.结构特点:烷烃的结构与甲烷相似,分子中的碳原子都采取sp3杂化,以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键。2.官能团:无3.通式:链状烷烃CnH2n+2(n≥1)。二、烷烃的物理性质1.常温常压下的状态:碳原子数≤4的烷烃为气态,其他为液态或固态(注意:新戊烷常温下为气态)。2.熔沸点:随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点越低。3.密度:相对密度随碳原子数的增加而逐渐增大,但均小于水。4.溶解性:难溶于水,易溶于有机溶剂。三、烷烃的化学性质1.稳定性:烷烃的化学性质比较稳定,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。2:氧化反应:(1)烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O,燃烧通式为CnH2n+2+ QUOTE 3n+12 eq \f(3n+1,2)O2eq \o(———→,\s\up7(点燃))nCO2+(n+1)H2O(2)不能使酸性KMnO4溶液褪色3.取代反应:烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷:CH3CH3+Cl2eq \o(———→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl+HCl4.分解反应:烷烃受热时会分解产生含碳原子数较少的烷烃和烯烃,如:C16H34eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))C8H16+C8H18同系物结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。知识点二:烷烃的命名一、习惯命名法(1)直链烷烃: C 数目≤10 :甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸C 数目>10:十一、十二、...、十七...、一百烷 等(2)带支链的烷烃:用正、异、新表示:正:无支链异:有1个支链新:有2个支链二、系统命名法步骤(1)最长、最多定主链①选择最长碳链作为主链。如图所示,应选含6个碳原子的碳链为主链,如虚线所示。②当存在多条等长的碳链时,选择含支链最多的碳链作为主链。如图所示,应选A为主链。(2)编号位要遵循“近”“简”“小”的原则①以主链中离支链最近的一端为起点编号,即首先要考虑“近”。②若有两个不同的支链,且分别处于距主链两端等长的位置,则从连接较简单支链的一端开始编号,即同“近”时考虑“简”。如:8 7 6 5 4 3 2 1③若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端等长的位置,而中间还有其他支链,从主链的两个方向编号,可得两种不同的编号系列,两系列中各支链位次之和最小者即为正确的编号,即同“近”、同“简”时考虑“小”。如:6 5 4 3 2 1(3)写名称按主链中碳原子数目称作“某烷”,在其前写出支链的位号和名称,位号用阿拉伯数字表示。原则是先简后繁,相同合并,位号指明。阿拉伯数字之间用“,”相隔,汉字与阿拉伯数字之间用短线“-”连接。如:7 6 5 4 3 2 1命名为2,4,6-三甲基-3-乙基庚烷。三、系统命名法原则(1)最长碳链原则:应选最长的碳链作为主链。(2)最多支链原则:若存在多条等长碳链时,应选择含支链最多的碳链作为主链。(3)最近编号原则:应从离支链最近的一端对主链碳原子进行编号。(4)最简原则:若不同的支链距主链两端距离相等时,应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。(5)最小编号原则:若相同的支链距主链两端距离相等时,应以支链编号数之和最小为原则,对主链碳原子编号。第二节 烯烃、炔烃知识点一:烯烃一、烯烃的结构1.结构特点:分子中的碳原子均采取sp2杂化,碳原子与氢原子间形成σ键,两个碳原子之间形成双键(1个σ键和1个π键)。乙烯以碳碳双键为中心的6个原子一定在同一平面,相邻两个键之间的夹角约为120°2.官能团:碳碳双键3.通式:链状单烯烃CnH2n(n≥2)。4.命名(1)将含有双键的最长碳链作为主链,称为“某烯”;(2)从距离双键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位;(3)用阿拉伯数字标明双键的位置。用“二”“三”等表示双键的个数。二、烯烃的物理性质1.乙烯:纯净的乙烯为无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。2.烯烃:(1)烯烃的沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐升高,碳原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。(2)状态由气态(常温下,碳原子数≤4时)到液态、固态。(3)烯烃均难溶于水,但可溶于有机溶剂。(4)液态烯烃的密度均比水小。三、烯烃的化学性质1.氧化反应(1)可燃性 因烯烃中碳元素的质量分数较大,燃烧时常伴有黑烟。(2)与酸性高锰酸钾溶液反应KMnO4(H+)溶液褪色,乙烯被高锰酸钾氧化后的产物是CO2。(3)烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物规律2.加成反应烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。例如:乙烯与溴反应:CH2=CH—CH3+Br2——→CH2Br—CHBr—CH3乙烯与水反应:CH2=CH2+H2Oeq \o(——————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热加压))CH3CH2OH丙烯与水反应:CH2=CHCH3+H2Oeq \o(——————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热加压))(或)丙烯与HCl反应:CH2=CHCH3+HCleq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))(或CH3CH2CH2Cl)3.加聚反应:含有碳碳双键官能团的有机物在一定条件下能发生加聚反应。丙烯生成聚丙烯:neq \o(—————→,\s\up7(催化剂))异丁烯()发生加聚反应:neq \o(—————→,\s\up7(催化剂))四、共轭二烯烃二烯烃是分子中含有两个碳碳双键的烯烃。1,3-丁二烯与氯气发生加成反应有两种方式:(1)1,2-加成:CH2=CH-CH=CH2+Cl2——→(2)1,4-加成:CH2=CH-CH=CH2+Cl2——→1,2-加成和1,4-加成是竞争反应,到底哪一种加成占优势,取决于反应条件。如果二烯烃与氯气的比例是1:2,则是完全加成。烯烃的顺反异构1、顺反异构现象:通过碳碳双键 连接的原子或原子团不能绕键轴旋转会导致其空间排列方式不同,产生顺反异构现象。相同原子或原子团在双键的同一侧称为顺式结构,相同原子或原子团在双键的两侧称反式结构。 2、顺反异构的形成条件(1)有碳碳双键 (2)双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团。3、顺反异构的性质顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。知识点二:炔烃炔烃的结构1.结构特点:分子中的碳原子均采取sp杂化,碳原子与氢原子形成σ键,两碳原子之间形成双键(1个σ键和2个π键)。乙炔分子中所有原子都位于同一直线,相邻两个键之间的夹角约为180°。2.官能团:碳碳三键3.通式:链状单炔烃CnH2n-2(n≥2);(与二烯烃、环烯烃相同)。4.命名:与烯烃命名方法相同,称为某炔。如命名为4-甲基-1-戊炔。乙炔的实验室制法1.实验药品:电石(CaC2),常含有磷化钙,硫化钙等杂质。2.实验原理:3.实验装置:4.实验现象:5.实验注意事项:(1)实验装置在使用前要先检查装置的气密性。(2)盛电石的试剂瓶要及时密封,严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取,切忌用手拿。(3)避免实验剧烈可采取使用分液漏斗,以便控制饱和食盐水的流速以及使用饱和食盐水作为反应物,减小浓度、降低反应速率。(4)由于Ca(OH)2糊状微溶,需在导管内塞少许棉花,防止产生的泡沫涌入导管。发生装置不能使用启普发生器。(5)使用CuSO4而不用NaOH除去H2S、PH3等杂质。(6)收集气体的装置:可以用向下排空气法,不可以用向上排空气法,因为乙炔相对分子质量小于空气,即密度小于空气密度。最好采取排水法,因为乙炔不溶于水三、炔烃的物理性质1.乙炔(俗称电石气)是最简单的炔烃。乙炔是无色、无臭的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。2.炔烃的物理性质(1)炔烃的沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐升高,碳原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。(2)状态由气态(常温下,碳原子数小于等于4时)到液态、固态。(3)炔烃几乎都不溶于水,但可溶于有机溶剂。(4)液态炔烃的密度均比水小。四、炔烃的化学性质1.氧化反应(1)可燃性因烯烃中碳元素的质量分数较大,燃烧时常伴有浓烈的黑烟。(2)与酸性高锰酸钾溶液反应 KMnO4(H+)溶液褪色,乙炔被高锰酸钾氧化后的产物是CO2(可鉴别乙炔和甲烷,但不可除杂)。2.加成反应:(1)与Br2加成(与溴的四氯化碳溶液反应):CH≡CH+Br2—→CHBr=CHBr CH≡CH+2Br2—→CHBr2—CHBr2(2)与H2加成:CH≡CH+H2eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2=CH2 CH≡CH+2H2eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3—CH3(3)与HCl加成制取氯乙烯: CH≡CH+HCleq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2=CHCl(4)与H2O反应(制乙醛):CH≡CH+H2Oeq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CHO3.加聚反应:第三节 芳香烃知识点一:苯苯的结构1.结构特点:碳原子均采取sp2杂化,每个碳的杂化轨道分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合,键间夹角均为120°,6个碳碳键的键长完全相等,都是139 pm,介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。连接成六元环状。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重叠,形成大π键,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。2.官能团:无3.苯不存在单双键交替结构,可以从以下几个方面证明:(1)苯不能与溴水或溴的四氯化碳溶液反应;(2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(3)经测定,苯环上碳碳键的键长、键能相等;(4)苯的6个氢原子所处的化学环境完全相同;(5)苯的邻位二元取代物只有一种。苯的物理性质 无色,液体,特殊气味,比水小,较低,不溶于水,易挥发苯的化学性质1.氧化反应(1)可燃性因苯中碳元素的质量分数较大,燃烧时常伴有浓烈的黑烟。(2)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色(苯和溴水发生萃取而使之褪色)2.取代反应(1)卤代反应:苯与液溴在FeBr3催化条件下的反应:+Br2eq \o(———→,\s\up7(FeBr3))+HBr↑。溴苯():无色液体,有特殊气味,不溶于水,密度比水的大。(2)硝化反应:苯与浓硝酸在浓硫酸催化条件下的反应:+HO—NO2+H2O。硝基苯():无色液体,有苦杏仁气味,不溶于水,密度比水的大。(3)磺化反应:苯与浓硫酸在70~80 ℃发生反应生成苯磺酸:+HO—SO3H+H2O。3.加成反应苯与H2在以Pt、Ni为催化剂并加热的情况下发生加成反应生成环己烷:+3H2eq \o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) 。知识点二:苯的同系物苯的同系物的结构1.苯的同系物:分子中含有一个苯环,苯环上的侧链全部为烷烃基。2.通式:CnH2n-6 (n≥7)3.组成:苯环 + 烷基4.特点:有且只有一个苯环;侧链为烷烃基(不能含有环)5.命名:(1)习惯命名法以苯为母体,将苯环侧链的烷基作为取代基,称为“某苯”。如称为甲苯,称为乙苯。当苯分子中有两个氢原子被取代后,取代基的位置可分别用邻、间、对来表示。(2)系统命名法将苯环上的6个碳原子编号,把某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号。如二甲苯有三种同分异构体: 苯的同系物的物理性质1.苯的同系物一般具有类似苯的气味的无色液体,不溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水小,本身也是良好的有机溶剂。2.随碳原子数增多,熔沸点、密度依次增大;苯环上的支链越多,溶沸点越低 3.同分异构体:对称性越好,熔沸点越低。三、苯的同系物的化学性质1.氧化反应(1)可燃性甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,这是由于甲苯上的甲基被酸性KMnO4溶液氧化的结果。苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色的条件:(1)烷基上与苯环直接相连的碳上连有氢原子的才能被氧化;(2)烷基均被氧化为-COOH2.取代反应甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下发生反应生成2,4,6-三硝基甲苯,发生反应的化学方程式为+3HO—NO2+3H2O。3.加成反应在一定条件下甲苯与H2发生加成反应,生成甲基环己烷,化学反应方程式为+3H2。四、苯和苯的同系物的比较知识扩展知识点一、有机物分子的共面、共线问题一、四种代表物的空间结构甲烷的四面体结构(其中3个原子共面),乙烯的6原子共面结构,乙炔的4原子共线结构,苯的12原子共面结构。二、判定有机化合物分子中原子共线、共面的基本方法1.以上4种分子中的H原子如果被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,则取代后的分子构型基本不变。2.共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键则不能旋转。3.若在分子结构中有一个碳原子形成四个单键,则该分子中所有原子不可能共面。4.若两个平面形结构通过一个碳碳单键相连接,则所有原子可能共平面。在中学所学的有机化合物中,所有的原子能够共平面的有CH2=CH2、CH≡CH、C6H6、、CH2=CH—CH=CH2、等。5.分子中,结构中的所有原子共平面,把甲基看作一个可旋转的方向盘,连接苯环和甲基的单键看作该方向盘的轴,通过旋转仅能使甲基中的一个氢原子转到苯环所在平面内。知识点二、燃烧规律1.烃(CxHy)完全燃烧的化学方程式2.完全燃烧耗氧量规律(1)等物质的量①x+的值越大,耗氧量越多②x值越大,产生的CO2越多③y值越大,生成的水越多(2)等质量①的值越大,耗氧量越多②的值越大,生成的水越多③的值越大,产生的CO2越少(3)总质量一定的有机物以任何比例混合①特点:生成的CO2和H2O量、耗氧量都相同②规律:各有机物的最简式相同3.烃完全燃烧体积变化规律(1)温度≥100℃,ΔV=-1①当y=4时,反应后气体的体积(压强)不变②当y<4时,反应后气体的体积(压强)减少③当y>4时,反应后气体的体积(压强)增大(2)温度<100℃,ΔV=-(1+)4.烃不完全燃烧的规律(1)氢元素全部变成H2O,可以根据如下关系式:CxHy ~H2O计算(2)碳元素变成CO或CO2或CO和CO2的混合物,可以根据碳元素守恒:n(C)=n(CO)+n(CO2)计算【特别警示】利用烃类燃烧通式处理相关问题时的注意事项(1)水的状态是液态还是气态。(2)气态烃完全燃烧前后,气体体积变化只与烃分子中氢原子个数有关。(3)注意烃是否完全燃烧,也就是O2是否足量。苯苯的同系物相同点①分子中都含有一个苯环②都符合分子式通式CnH2n-6(n≥6)①燃烧时现象相同,火焰明亮,伴有浓烟。②都易发生苯环上的取代反应。③都能发生加成反应,但反应都比较困难不同点易发生取代反应主要得到一元取代产物更容易发生取代反应常得到多元取代产物难被氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色易被氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色差异原因苯的同系物分子中,苯环与侧链相互影响,苯环影响侧链,使侧链烃基性质活泼而易被氧化。侧链烃基影响苯环,使苯环邻、对位的氢更活泼而易被取代
相关资料
更多