搜索
考点1:烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质【核心知识自查】1.烷烃(CnH2n+2)的结构和性质(1)结构特点:烷烃分子中碳原子之间以_________结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合达到饱和。(2)物理性质①常温常压下的状态:碳原子数≤4的烷烃为_____,其他为___________(注意:新戊烷常温下为气态)。碳碳单键气态液态或固态②熔沸点:随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐_____;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点_____。③密度:相对密度随碳原子数的增加而逐渐_____,但均小于1。④溶解性:难溶于水,_______有机溶剂。升高越低增大易溶于(3)化学性质常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应,只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。①氧化反应:烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O,燃烧通式为②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:_____________________________。③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CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光照2.单烯烃(CnH2n,n≥2)的结构和性质(1)①结构特点:烯烃分子中含有碳碳双键,平面结构。②烯烃的顺反异构:由于碳碳双键不能旋转,当每个双键碳原子连接了两个不同的原子或原子团,双键碳上的4个原子或原子团在空间上就有两种不同的排列方式,产生两种不同的结构。如和。形成条件:对于结构,需满足双键两端的碳原子必须连接两个不同的原子或原子团。(2)物理性质①常温常压下的状态:碳原子数≤4的烯烃为_____,其他为___________。②熔、沸点:随着分子中碳原子数的增加,烯烃的熔、沸点逐渐_____;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点_____。③密度:相对密度逐渐_____,但相对密度均小于1。④溶解性:都难溶于水,___溶于有机溶剂。气态液态或固态升高越低增大易(3)化学性质:①氧化反应:A.能使酸性KMnO4溶液褪色,常用于的检验。B.燃烧:火焰明亮,并伴有黑烟,其燃烧通式为________________________。3n2CnH2n+O2nCO2+nH2O点燃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:CH2＝CH—CH3+Br2________________CH2＝CH2+H2O________CH2＝CHCH3+HCl____________________________(两种产物)CH2Br—CHBr—CH3CH3CH2OH③加聚反应:单烯烃可在一定条件下发生加成聚合反应,如乙烯生成聚乙烯:(4)乙烯的实验室制备3.二烯烃(CnH2n-2,n≥4)的结构和性质(1)结构特点:含有两个碳碳双键,分为累积二烯烃(不稳定)、共轭二烯烃、孤立二烯烃(2)化学性质①氧化反应②共轭二烯烃的加成反应:③共轭二烯烃的加聚反应:4.炔烃(CnH2n-2,n≥2)的结构和性质(1)乙炔的实验室制法(2)结构特点:分子里含有碳碳三键。乙炔的组成和结构:分子式:C2H2实验式:CH电子式:结构式:H—C≡C—H结构简式:CH≡CH空间结构:直线形(四个原子共直线)(3)物理性质:炔烃的物理性质与烷烃和烯烃相似。(4)化学性质:①氧化反应:能使KMnO4溶液褪色;在空气中燃烧火焰明亮,并伴有浓烈黑烟。乙炔燃烧的化学方程式:_________________________2C2H2+5O24CO2+2H2O点燃②加成反应:A.与Br2加成:【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)符合通式CnH2n的烃一定是烯烃。()提示:×。符合通式CnH2n的烃可能是烯烃或环烷烃。(2)烷烃不能发生加成反应,烯烃不能发生取代反应。()提示:×。烯烃在一定条件下也能发生取代反应。(3)1,2-二氯丙烯存在顺反异构现象。()提示:√。1,2-二氯丙烯上的2个氯原子可以分别连接在两个双键碳原子的同一侧或两侧,有顺反异构现象。(4)相同物质的量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同。()提示:√。每分子甲烷和乙烯中氢原子个数相同,因此等物质的量的甲烷和乙烯完全燃烧后生成的水的质量相同。(5)KMnO4溶液既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯。()提示:×。KMnO4溶液可用于鉴别,但与乙烯反应可生成CO2,不能用于除杂。(6)不能用启普发生器制备乙炔的原因是该反应需要加热。()提示:×。因为碳化钙吸水性强,与水反应剧烈,启普发生器难以控制反应速率,不能随用、随停;反应放出的热量较多,易使启普发生器炸裂;生成的Ca(OH)2呈糊状,易堵塞球形漏斗。考点2:芳香烃的结构和性质【核心知识自查】(1)苯的组成和结构分子式:____;最简式:___;结构式:______________;结构简式:C6H6CH空间构型:_____________;键角______;碳碳键均相同,是一种介于单键和双键之间的独特的键平面正六边形120°(2)物理性质:无色,有特殊气味的液体,不溶于水,密度_____水,熔沸点___,有毒。(3)化学性质①氧化反应:燃烧时火焰明亮,有浓烟,反应方程式:小于低②取代反应③加成反应2.苯的重要实验(1)苯的溴代反应实验现象烧瓶充满红棕色气体,在导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成);反应完毕后,向锥形瓶中滴加AgNO3溶液,有浅黄色的AgBr沉淀生成;把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里,烧杯底部有褐色(溶有Br2)不溶于水的液体生成注意事项①应该用纯溴;②要使用催化剂Fe或FeBr3;③锥形瓶中的导管不能插入液面以下,防止倒吸,因HBr极易溶于水产品处理水洗——碱洗——水洗——分液——干燥——蒸馏(2)苯的硝化反应实验现象将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中,烧杯底部有黄色油状物质(溶有NO2)生成,然后用NaOH(5%)溶液洗涤,最后用蒸馏水洗涤后得无色油状、有苦杏仁味、密度比水大的液体注意事项①试剂添加顺序:浓硝酸+浓硫酸+苯;②浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;③必须用水浴加热,温度计插入水中测量水的温度产品处理水洗——碱洗——水洗——分液——干燥——蒸馏3.苯的同系物的结构和性质(1)结构特点:只含有一个苯环,且侧链均为烷基的芳香烃。(2)通式:______(n≥6)(3)化学性质:①氧化反应:A.可燃性:CnH2n-6B.苯的同系物可使酸性高锰酸钾溶液褪色应用:区别苯和苯的同系物②取代反应A.卤代反应:B.硝化反应:③加成反应【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)属于苯的同系物。()提示:×。苯的同系物只含有一个苯环。(2)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲苯可以,是苯环对侧链的影响。()提示:√。甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色是由于侧链(甲基)受苯环的影响,使其易被氧化所致。(3)分子式为C10H14的芳香烃,不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中含一个烷基,则此烷基的结构有4种。()提示:×。能使酸性KMnO4溶液褪色而不能使溴水褪色的烃属于苯的同系物,该物质的分子式为C10H14,若只有一个烷基即为丁基C4H9—,有4种结构,但只有3种结构能被酸性KMnO4溶液氧化,分别是(4)异丙苯[]与Cl2发生取代反应生成的一氯代物有三种。()提示:×。异丙苯中苯环上的一氯代物有三种。(5)分子中碳原子数和氢原子数之比为3∶4,其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍,在铁屑存在时与溴发生反应,能生成2种一溴代物。()提示:√。该烃的分子式为C9H12,相对分子质量为120,苯环上的一溴代物有2种。(6)烷烃中脱去2mol氢原子形成1mol双键要吸热,但1,3-环己二烯()脱去2mol氢原子变成苯却放热,可推断1,3-环己二烯比苯稳定。()提示:×。化学反应中放热越多生成物的状态越稳定,反之,吸热越多反应物的状态越稳定。考点3:煤、石油、天然气的综合利用【核心知识自查】1.煤的综合利用(1)目的:获得洁净的燃料和多种化工原料。(2)方法:①煤的干馏(化学变化):把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,也称煤的焦化。②煤的气化(化学变化):将煤转化为可燃性气体的过程。制取水煤气的反应:___________________________③煤的液化(化学变化):直接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化:先将煤转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇等。反应方程式:_____________________C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)CO+2H2CH3OH高温====催化剂2.石油的综合利用(1)石油的组成:多种碳氢化合物组成的混合物。主要成分为烷烃、环烷烃。(2)主要方法:_____、_____、_____、_________分馏裂化裂解催化重整3.天然气的综合利用天然气的主要成分是CH4,是一种清洁的化石燃料。作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等。合成氨:CH4______________________________生产甲醇:CH4+H2O(g)______、CO+2H2CH3OH高温C+2H2、3H2+N22NH3CO+3H2高温、高压催化剂催化剂【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)液化石油气和天然气成分相同。()提示:×。天然气主要成分是甲烷,液化石油气主要成分是少于4个碳原子的烃。(2)煤的干馏和石油的分馏都是化学变化。()提示:×。煤的干馏是化学变化,石油的分馏是物理变化。(3)汽油、煤油、柴油都是混合物。()提示:√。石油分馏产物都是混合物。(4)用溴水可以鉴别裂化汽油和直馏汽油。()提示:√。直馏汽油是饱和烃,裂化汽油含有不饱和烃,可用溴水鉴别。(5)煤干馏产生的气体能使酸性KMnO4溶液褪色,说明煤干馏产生乙烯。()提示:×。煤干馏生成不饱和烃。