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1、专题十四常见的烃化学（浙江选考专用）考点一考点一脂肪烃脂肪烃考点清单知识梳理知识梳理一、脂肪烃的分类、结构特点和通式性质变化规律状态常温下,含有14个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态沸点随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低相对密度随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水小水溶性均难溶于水二、脂肪烃的性质1.物理性质2.化学性质(1)烷烃的化学性质a.取代反应CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClb.分解反应c.燃烧反应CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O(2)烯烃的化学性质a.与酸性KMnO4溶液反应,能使酸性
2、KMnO4溶液褪色,发生氧化反应。b.燃烧反应CnH2n+O2nCO2+nH2Oc.加成反应CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。CH2CH2+H2OCH3CH2OH。CH2CH2+HClCH3CH2ClCH2CHCHCH2+2Br2CH2CHCHCH2+Br2(1,4-加成)d.加聚反应nCH2CHCH3(3)炔烃的化学性质a.与酸性KMnO4溶液反应能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应。如:CO2(主要产物)。b.燃烧反应CnH2n-2+O2nCO2+(n-1)H2Oc.加成反应(与H2、Br2、HCl等加成)考点二考点二芳香烃煤和石油的利用芳香烃煤和石油的利用知识梳理知识梳理一、
3、芳香烃1.苯与苯的同系物性质的比较苯苯的同系物分子式C6H6CnH2n-6(通式,n6)结构特点苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键a.分子中含有一个苯环b.与苯环相连的是烷基2.芳香烃的制备(1)苯及其同系物主要从煤焦油中提取或石油化工合成。(2)乙苯的制备+CH2CH2(3)异丙苯的制备+CH2CHCH33.多环芳香烃(1)多苯代脂烃苯环通过脂肪烃基连接在一起的多环芳香烃,如二苯甲烷,结构简式为。(2)联苯或联多苯苯环之间是通过碳碳单键直接相连的多苯芳香烃,如联苯,结构简式为。(3)稠环芳烃苯环之间通过共用苯环的若干条边而形成的多环芳香烃,如萘、蒽,结构简式分别为、
4、。二、煤和石油的利用1.石油的炼制分馏催化裂化裂解常压减压原理通过不断加热、汽化、冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在加热、加压、催化剂存在的条件下,把相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃在高温下,把石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂为各种短链的气态烃主要原料原油重油重油含直链烷烃的石油分馏产物(含石油气)主要产品溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油润滑油、凡士林、石蜡、沥青、煤焦油性能优良的汽油乙烯、丙烯、1,3-丁二烯等2.煤的综合利用三、常见烃类的结构与性质小结1.几类烃的代表物的比较方法产品产品用途变化类型煤的气化CO、H2、CH4等作燃料或化工原
5、料气化学变化煤的液化液体燃料作燃料和化工原料煤的干馏焦炭橡胶工业和化工原料煤焦油分离出苯、甲苯、二甲苯焦炉煤气化工原料甲烷乙烯乙炔苯结构简式CH4结构特点只含单键的饱和烃含碳碳双键的不饱和链烃含碳碳叁键的不饱和链烃含大键的不饱和环烃空间构型正四面体平面结构直线结构平面结构物理性质无色气体,难溶于水无色气体,微溶于水无色液体,不溶于水化学性质燃烧易燃,完全燃烧生成CO2和水溴(CCl4)不反应加成反应加成反应不反应(在三卤化铁作用下与液溴发生取代反应)KMnO4(H2SO4)不反应氧化反应氧化反应不反应主要反应类型取代加成、聚合加成、聚合加成、取代2.烃的几类重要反应小结反应类型实例氧化反应剧烈
6、氧化(燃烧)现象:CH4,淡蓝色火焰;C2H4,明亮火焰,并伴有黑烟;C2H2、C6H6,明亮火焰,产生浓烈黑烟被酸性KMnO4氧化烯烃、炔烃、苯的同系物(与苯环相连的C上连有H)能使酸性KMnO4溶液褪色催化氧化如:反应类型实例取代反应烷烃的卤代如:CH4+Cl2CH3Cl+HCl苯及苯的同系物的卤代如:+Br2+HBr硝化如:+H2O磺化如:+HOSO3H+H2O加成反应加氢如:+H2加卤素单质如:+Br2加水如:+H2OC2H5OH加卤化氢如:+HCl加聚反应如: CH2CH2方法方法烃、烃的含氧衍生物完全燃烧的规律烃、烃的含氧衍生物完全燃烧的规律烃、烃的含氧衍生物完全燃烧的通式烃:Cx
7、Hy+(x+)O2xCO2+H2O烃的含氧衍生物:CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O1.有机物的物质的量一定时规律1.等物质的量有机物完全燃烧耗氧量的比较方法:根据有机物完全燃烧的通式,比较x+或x+-的大小即可。规律2.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中碳原子或氢原子的个数一定;若混合物总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变,则混合物各组分突破方法中碳或氢原子的个数相同。例例1(2017浙江宁波效实中学高二期中,2)分别燃烧等物质的量的下列各组物质,其中消耗氧气的量相等的是()C2H2与C2H4OC4H8与C6H1
8、2O6C7H8与C6H12HCOOCH3与CH3COOHA.B.C.D.解析解析方法1.分别计算完全燃烧1mol每种有机物(CxHyOz)的耗氧量,x+-的值相等的组号,符合题目要求。方法2.中C2H4O可改写成C2H2H2O;中C6H12O6可改写成C4H82CO22H2O;中C6H12比C7H8少1个C原子多4个H原子,而1molC和4molH的耗氧量均为1mol;中HCOOCH3与CH3COOH分子式相同,故四组物质中,等物质的量的两物质完全燃烧时消耗氧气的量相等。答案答案B1-1有机物A、B只可能是烃或烃的含氧衍生物,等物质的量的A和B完全燃烧时,消耗氧气的量相等,则A和B的相对分子质
9、量相差不可能为(n为正整数)()A.8nB.14nC.18nD.44n答案答案B解析解析若A、B均为烃,且A中的n个碳原子可被B中的4n个氢原子代替,A和B的相对分子质量相差8n。如果A和B的分子组成相差若干个H2O或CO2,耗氧量也相符,即A和B的相对分子质量相差18n或44n。故选B。2.有机物的质量一定时规律1.烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与成正比,值越大,耗氧量越高。规律2.有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中含碳元素或氢元素的质量分数一定;若混合物总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变,则混合物中各组分含碳元
10、素或氢元素的质量分数相同。规律3.燃烧时耗氧量相同,则两者互为同分异构体或最简式相同。例例2下列各组混合物中,不论二者以什么比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时生成CO2的 质 量 也 一 定 , 不 符 合 上 述 要 求 的 是()A.甲烷、辛醛B.乙炔、苯乙烯C.甲醛、甲酸甲酯D.苯、甲苯解析解析混合物总质量一定,不论按什么比例混合,完全燃烧后生成CO2的质量保持不变,要求混合物中各组分含碳的质量分数相同。答案答案D2-1下列质量相同的烃完全燃烧时消耗氧气的量由多到少的顺序是。CH4C2H4C3H4C2H6C6H6答案答案解析解析题述烃中氢元素的质量分数的大小顺序是,因此质量相同的题述物
11、质完全燃烧时耗氧量的大小顺序是。3.有机物完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之比一定时有机物完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比为ab,则该有机物中碳、氢原子的个数比为a2b,该有机物分子中是否存在氧原子,有几个氧原子,还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。例例3某烃完全燃烧后,生成二氧化碳和水的物质的量之比为n(n-1),此 烃 可 能 是()A.烷烃B.单烯烃C.炔烃D.苯的同系物解析解析该烃完全燃烧后,生成二氧化碳和水的物质的量之比为n(n-1),说明该烃分子中碳原子与氢原子的物质的量之比为n2(n-1),即该烃可以表示为CnH2n-2。答案为C。
12、答案答案C4.有机物完全燃烧前后气体体积的变化(反应前后温度、压强相同下测量)(1)气态烃(CxHy)在100及以上温度完全燃烧时气体体积变化与氢原子个数有关。若y=4,燃烧前后体积不变,V=0;若y4,燃烧前后体积增大,V=-1;若y4,燃烧前后体积减小,V=1-(只有C2H2符合)。(2)气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时(水为液态):V=V前-V后=1 +,体积总是减小。(3)液态有机物(大多数烃的衍生物及碳原子数大于4的烃)的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为:氢原子的耗氧量减去有机物本身提供的氧原子数的。例例4amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆
13、炸后,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小2a m L 。 则 三 种 烃 可 能 是()A.CH4、C2H4、C3H4B.C2H6、C3H6、C4H6C.CH4、C2H6、C3H8D.C2H4、C2H2、CH4解析解析设混合烃的平均组成为CxHy。CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(l)V11+ a2a则1+=2,y=4,选项A正确。答案答案A4-1某有机样品3.1g完全燃烧,燃烧后的混合物通入过量的澄清石 灰 水 , 石 灰 水 共 增 重 7 . 1 g , 经 过 滤 得 到 1 0 g 沉 淀 。 该 有 机 样 品 可 能 是()A.乙二醇B.乙醇C.乙醛D.甲醇和丙三醇的混合物答案答案AD解析解析n(CaCO3)=0.1mol,m(CO2)=4.4g,m(C)=1.2g,m(H2O)=7.1g-4.4g=2.7g,m(H)=0.3g,所以有机物中含氧元素的质量为:31g-1.2g-0.3g=1.6g,所以n(O)=0.1mol,即n(C)n(H)n(O)=0.1mol0.3mol0.1mol=131,选项A中C、H、O的原子个数比为131;选项B中C、H、O的原子个数比为261;选项C中C、H、O的原子个数比为241;选项D中甲醇中C、H、O的原子个数比为141,丙三醇中C、H、O的原子个数比为11,A、D符合要求。
