高二化学烃的复 习人教实验版

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1、高二化学高二化学烃的复烃的复 习习人教实验版人教实验版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 烃的复习 二 复习的重点内容 1 烃类概述 2 烃的反应类型 3 烃的燃烧规律 4 有关烃的实验 三 复习过程 一 烃类概述 1 甲烷是最简单的有机化合物 它是没有颜色 没有气味的气体 极难溶解于水 很容易燃烧 甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分 这些甲 烷都是在隔绝空气的情况下 由植物残体经过某些微生物发酵的作用而生成的 天然气的 主要成分也是甲烷 按体积计 天然气里一般约含甲烷 80 97 甲烷的主要作用是作 燃料 2 乙烯是石油化学工业最重要的基础原料 它主要用于制造塑

2、料 聚乙烯等 合 成纤维 有机溶剂 乙醇等 一个国家乙烯工业的发展水平 已成为衡量这个国家石油化 学工业水平的重要标志之一 乙烯还是一种植物生长调节剂 用它可以催熟果实 香蕉 番茄 柠檬等 在长途运输中 为了避免途中果实发生腐烂 常常运输尚未完全成熟的果 实 运到目的地后 再向存放果实的库房的空气里混入少量乙烯 这样就可以把果实催熟 3 乙炔俗名电石气 是因为电石 CaC2 遇水可产生乙炔 乙炔在氧气里燃烧 产生大量的热 氧炔焰的温度很高 可达 3000 以上 可以用来切割或焊接金属 乙炔 能制出氯乙烯等许多重要有机化学工业的原料 但是 从电石生产乙炔 需要消耗大量的 电能 所以 现在趋向于用

3、天然气和石油作为原料来生产乙炔 4 苯是没有颜色 带有特殊气味的液体 苯有毒 不溶于水 密度比水小 苯是最 简单 最基本的一种芳香烃 苯常用作有机溶剂 苯也是一种重要的化工原料 它广泛用 于生产合成纤维 合成橡胶 塑料 农药 医药 染料和香料等 苯的同系物甲苯发生硝 化反应生成三硝基甲苯 又叫 TNT 是一种淡黄色的晶体 不溶于水 它是一种烈性炸药 广泛用于国防 开矿 筑路 兴修水利等 分类通式结构特点化学性质物理性质同分异构 烷 烃 CnH2n 2 n 1 C C 单键 链烃 与卤素取代反应 光照 燃烧 裂化反应 一般随分子中 碳原子数的增 多 沸点升高 液态时密度增 大 气态碳原 子数为

4、1 4 不溶于水 液 态烃密度比水 的小 碳链异构 烯 烃 CnH2n n 2 含一个 C C 键 链烃 与卤素 H2 H2O 等发生加成反应 加聚反应 氧化反应 燃烧 被 KMnO4酸性溶液氧 化 碳链异构 位置异构 炔 烃 CnH2n 2 n 2 含一个 CC 键 链烃 加成反应 氧化反应 燃烧 被 KMnO4酸性溶液氧 化 碳链异构 位置异构 苯及 其同 系物 CnH2n 6 n 6 含一个苯环 侧链为烷烃基 取代反应 卤代 硝化 磺化 加成反应 氧化反应 燃烧 苯的同系物能被 KMnO4酸性溶液氧化 简单的同系物 常温下为液态 不溶于水 密 度比水的小 侧链大小相对 位置产生的异 构

5、小结 1 符合一定碳 氢之比的有机物 C H 1 1 的有 乙炔 苯 苯乙烯 苯酚等 C H 1 2 的有 甲醛 乙酸 甲酸甲酯 葡萄糖 果糖 单烯烃 环烷烃等 C H 1 4 的有 甲烷 甲醇 尿素等 小结 2 对于烃类物质 CnHm 其不饱和度 2 22mn C C 1 C C 2 环 1 苯 4 萘 7 复杂的环烃的不饱 和度等于打开碳碳键形成开链化合物的数目 关于烃的下列叙述中 正确的是 A 通式为 CnH2n 2的烃一定是烷烃 B 通式为 CnH2n的烃一定是烯烃 C 分子式为 C4H6的烃一定是炔烃 D 相对分子量为 128 的烃一定是烷烃 2 立方烷 C8H8 棱晶烷 C6H6

6、和盆烯 C6H6 是近年来运用有机合成的方法制备的 具有如下所示立体结构的环状有机物 萜类化合物是广泛存在于动 植物界中的一类有机 物 如月桂烯 柠檬烯 是由若干个含 5 个碳原子的异戊二烯单位组成的 对上述有机物有如下说法 盆烯 月桂烯 柠檬烯都能使溴水褪色 棱晶烷 盆 烯与苯互为同分异构体 月桂烯 柠檬烯互为同分异构体 立方烷 棱晶烷是烷烃的 同系物 其中正确的是 A B C D 3 化学工作者把烷烃 烯烃 环烷烃 炔烃 的通式转化成键数的通式 给研究 有机物分子中键能大小的规律带来了很大方便 设键数为 I 则烷烃中碳原子数跟键数的 关系通式为 CnI3n 1 烯烃 视双键为两条单键 环烷

7、烃中碳原子数跟键数关系的通式为 CnI3n 则苯的同系物中碳原子数跟键数关系的通式为 A CnI3n 1B CnI3n 2C CnI3n 3D CnI3n 4 二 烃的反应类型 1 取代反应 有机物分子里的原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应 如 烷 烃与卤素 气 在光照下的反应 苯及其同系物与液溴反应 铁做催化剂 苯的硝化反应 甲苯的硝化反应等 烷烃的卤代反应 R CH3 X2 R CH2X HX 苯及其同系物的卤代反应 苯的硝化反应 甲苯的硝化反应 苯的磺化反应 2 加成反应 有机物分子中双键 或三键 两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合 生成新的化合物的反应 如 乙烯使溴水褪色

8、乙烯与水反应 乙炔使溴水褪色 苯与氢 气的反应等 烯烃的加成反应 CH2 CH2 H2 CH3 CH3 CH2 CH2 Cl2 CH2Cl CH2Cl CH2 CH2 H OH CH3 CH2OH CH2 CH2 HCl CH3 CH2Cl 炔烃的加成反应 CH CH HCl CH2 CHCl 二烯烃的加成反应 苯的加成反应 小结 1 加成反应使有机物的饱和程度增大 加成反应过程中有机物的碳架结构并未改变 2 有机物与 H2 或 X2 完全加成时 若物质的量之比为 1 1 则该有机物含有一个 双键 若物质的量之比为 1 2 时 则该有机物含有一个叁键或两个双键 若物质的量之比 为 1 3 时

9、则该有机物含有三个双键或一个苯环或其它等价形式 3 有机物与 Br2的加成产物的结构可确定不饱和键位置 3 加聚反应 由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的高分子 的反应 如 乙烯的加聚 氯乙烯的加聚等 若链节中无碳碳双键 链节中必为每 2 个碳原子分为一组 作为一个单体 若链节中 存在碳碳双键结构 链节中必为每 4 个碳原子分为一组 作为一个单体 如 4 氧化反应 烃的氧化反应一般指在空气中或氧气中燃烧和能被酸性 KMnO4 紫色 氧化 绝大多数有机物 除 CCl4 CF4等外 都能燃烧 燃烧产物取决于 O2的量是否充足 若 O2足量 产物为 CO2和 H2O 若氧气不足

10、 产物是 C CO 和 H2O 燃烧时火焰的明亮 程度 黑烟的多少与分子中含碳量有关 含碳量越高 火焰越明亮 黑烟越多 例如乙醇 乙烷 乙炔的燃烧 最容易完全燃烧 火焰也不明亮 淡蓝色 且无烟的是 C2H5OH 最不容 易完全燃烧 火焰很明亮且有黑烟的是 C2H2 4CxHy 4x y O2 4xCO2 2yH2O 或 CxHy x 4 y O2 xCO2 2 y H2O 能被酸性 KMnO4 紫色 氧化褪色的物质有 烯烃 炔烃 二烯烃和苯的同系物 由 于苯环影响了烷基 使侧链烷基易被氧化 在酸性高锰酸钾等强氧化剂的作用下 烷基被 氧化成羧基 小结 1 能与溴水反应褪色的物质 烯烃 炔烃 二烯

11、烃 苯乙烯及不饱和烃的衍生物等 2 能使酸性高锰酸钾褪色的物质 不饱和烃 苯的同系物和不饱和烃的衍生物等 下列 8 种物质 苯 甲烷 聚乙烯 苯乙烯 2 丁炔 己烷 邻二甲苯 戊烯 其中既能使高锰酸钾酸性溶液褪色 又能与溴水反应使之褪色的是 A B C D 2 下列各组中两个变化所发生的反应 属于同一类型的是 由甲苯制甲基环己烷 由 乙烷制溴乙烷 乙烯使溴水褪色 乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色 由乙烯制聚乙烯 由 氯乙烯制聚氯乙烯 由苯制硝基苯 由苯制溴苯 A 只有 B 只有 C 只有 D 只有 3 从柑桔中可炼制萜二烯 下列有关它的推测不正确的是 A 分子式为 C10H16 B 常温下液态难溶

12、于水 C 能发生加聚反应 D 与过量溴的 CCl4 溶液反应后产物为 三 烃的燃烧规律 1 等物质的量的烃完全燃烧时 消耗氧气的量决定于 X Y 4 的值 此值大耗氧 多 2 等质量的烃完全燃烧时 耗氧量决定于 CxHy中 y x 的值 此值越大 耗氧量越 多 I 等质量的烷烃 碳原子数越多 氢的质量分数越小 耗氧量越少 由此可知 CH4 耗氧量最多 II 等质量的单烯烃 或环烷烃 因其碳 氢原子个数比为定值 故氢的质量分数 亦为定值 即耗氧量相等 III 等质量的炔烃 或二烯烃 碳原子数越多 氢的质量分数越大 耗氧量越多 由此可知 C2H2耗氧量最少 IV 等质量的苯及苯的同系物 碳原子数越

13、多 氢的质量分数越大 耗氧量越大 由此可知 C6H6的耗氧量最少 V 等质量的烷 烯 炔 因为氢的质量分数 214 22 14 2 214 22 n n n n n n 故耗氧量 为 烷 烯 炔 3 若烃分子的组成中碳 氢原子个数比为 1 2 则完全燃烧后生成 CO2和 H2O 的 物质的量相等 4 等质量的最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量 生成 CO2和 H2O 的量均相 等 5 气态烃 CxHy完全燃烧后生成 CO2和 H2O OH2 yxCOO 4 yx HC 222yx 当 H2O 为液态时 温度低于 100 1mol 气态烃完全燃烧后 气体体积减少 V 1 y 4 当 H2O 为

14、气态时 温度高于 100 1mol 气态烃完全燃烧前后 气体总体积的变化 有以下三种情况 当 y 4 时 V 0 反应后气体体积不变 当 y 4 时 V y 4 1 反应后气体总体积增大 当 y 4 时 V 1 y 4 反应后气体总体积减小 常温常压下呈气态的烃中 只有甲烷 乙烯 丙炔反应前后气体总体积不变 充分燃烧某液态芳香烃 X 并收集产生的全部水 恢复到室温时 得到水的质量 跟原芳香烃 X 的质量相等 则 X 的分子式是 A C10H16B C11H14C C12H18D C13H20 分析 分析 烃燃烧后 其中的氢全部转入水中 故水中氧元素的质量等于烃中碳的质量 芳香烃中 H C c

15、c 3 2 1 2 12 16 1 H 12 O 1 H C m m m nm 符合这一比值的是 C 答案为 C 2 1 mol 某烃在氧气中充分燃烧 需要消耗氧气 179 2 L 标准状况下 它在光照 的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物 该烃的结构简式是 分析 分析 1 mol 该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为 179 2 L 22 4 L mol 1 8 mol 设该 烃的分子式为 CxHy则有 x 4 y 8 所以 x 8 排除 D 选项 其余三个选项为烷烃 则 y 2x 2 解 可得 x 5 y 12 由于该烃的一氯代物有 3 种 故选 B 答案为 B 3 标准状况下 1 6

16、8 L 无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧 若将产物通入足量澄 清石灰水 得到的白色沉淀质量为 15 0 g 若用足量碱石灰吸收燃烧产物 增重 9 3 g 计算燃烧产物中水的质量 若原气体是单一气体 通过计算推断它的分子式 若原气体是两种等物质的量的气体的混合物 其中只有一种是烃 请写出它们的分 子式 只要求写出一组 分析 分析 m CO2 15 0 g 1 1 molg 100 molg 44 6 6 g m CO2 H2O 9 3 g m H2O 9 3 g 6 6 g 2 7 g n CO2 1 molg 44 g 6 6 0 15 mol n H2O 1 molg 18 g 7 2 0 15 mol 分子中 C H 1 2 n 无色可燃气体 1 mol L22 4 L68 1 0 075 mol 分子中 C 原子数 mol 0 075 mol 15 0 2 分子中氢原子数 2 2 4 所以该气体的分子式是 C2H4 因为单一气体为 C2H4 现为等物质的量的两种气体之混合物 所以在 2 mol 混合气 体中 应含有 4 mol C 原子 8 mol