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1第2节重要的烃课标解读要点网络1.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。2．掌握常见有机反应类型。3．掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质及应用。4．化石燃料的综合利用。脂肪烃——烷烃、烯烃和炔烃1．脂肪烃的结构特点和分子通式烃类结构特点组成通式烷烃分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部以4条单键结合的饱和烃CnH2n＋2(n≥1)烯烃分子里含有碳碳双键的不饱和链烃CnH2n(n≥2)炔烃分子里含有碳碳叁键的不饱和链烃CnH2n－2(n≥2)注意：三种脂肪烃代表物的空间结构①甲烷：正四面体结构。②乙烯：6原子共面结构：，③乙炔：4原子共线结构：H—C≡C—H。2．烯烃的顺反异构(1)顺反异构的含义：由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。(2)存在顺反异构的条件：每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。(3)两种异构形式顺式结构反式结构特点两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧实例2顺2丁烯反2丁烯3．脂肪烃的物理性质状态常温下含有1～4个碳原子的烃为气态，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态沸点随着碳原子数增多，沸点逐渐升高；同分异构体中，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4．脂肪烃的氧化反应烷烃烯烃炔烃燃烧现象燃烧火焰较明亮燃烧火焰明亮，带黑烟燃烧火焰很明亮，带浓黑烟通入酸性KMnO4溶液不退色退色退色5．烃的取代反应(1)取代反应：有机化合物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。(2)烷烃的卤代反应①反应条件：气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应。②产物成分：多种卤代烃混合物(非纯净物)＋HX。③定量关系(以Cl2为例)：～Cl2～HCl即取代1mol氢原子，消耗1_molCl2生成1molHCl。6．烯烃、炔烃的加成反应(1)加成反应：有机物分子中的不饱和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。(2)烯烃、炔烃的加成反应3②CH2===CH—CH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3。③CH2===CH—CH3＋H2O――→催化剂△④CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→CH2BrCHBr—CH===CH2(1,2加成)，CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→CH2Br—CH===CH—CH2Br(1,4加成)。⑤CH≡CH＋2Br2(足量)―→CHBr2—CHBr2。(3)烯烃、炔烃的加聚反应nCH2===CH—CH3nCH≡CH。[基础判断](1)甲烷与Cl2的取代反应为置换反应，乙烯的加成反应不是氧化还原反应。()(2)CH2===CH—CH3与H2O的加成产物只有一种醇。()(3)同质量的乙烯和聚乙烯中含有相同数目的碳、氢原子。()(4)1molC2H6与Cl2反应生成C2Cl6需Cl23mol。()(5)乙烷与乙烯可用溴水鉴别。()(6)乙烯与乙炔可用酸性KMnO4溶液鉴别。()(7)C5H10的烃一定是烯烃。()(8)丙炔的分子式为C3H4。()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√命题点1脂肪烃的组成、结构与性质41．某气态烃1mol能与2molHCl加成，所得的加成产物每摩尔又能与8molCl2反应，最后得到一种只含C、Cl两种元素的化合物，则气态烃为()A．丙烯B．1丁炔C．丁烯D．2甲基1,3丁二烯B[根据题意可知，气态烃含C少于5个，且含一个—C≡C—或两个，氢原子个数为6，B正确。]2．科学家在－100℃的低温下合成一种烃X，此分子的球棍模型如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法正确的是()A．X既能使溴的四氯化碳溶液退色，又能使酸性KMnO4溶液退色B．X是一种常温下能稳定存在的液态烃C．X和乙烷类似，都容易发生取代反应D．充分燃烧等质量的X和甲烷，X消耗氧气较多A[观察该烃的球棍模型可知X的结构简式为，该烃分子中含有碳碳双键，A正确；由于是在低温下合成的，故该分子在常温下不能稳定存在，B错误；X分子中含有碳碳双键，易加成难取代，C错误；该烃的分子式为C5H4，故等质量燃烧时，CH4的耗氧量较多，D错误。]3．某烃用键线式表示为，该烃与Br2加成时(物质的量之比为1∶1)，所得的产物有________种。[解析]当Br2与发生加成时，生成物有、，显然所得产物有5种。5[答案]5不同的碳碳键对有机物性质的影响(1)碳碳单键有稳定的化学性质，典型反应是取代反应；(2)碳碳双键中有一个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应；(3)碳碳叁键中有两个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应；(4)苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化，是因为苯环对取代基的影响，而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。命题点2脂肪烃结构的确定4．某烷烃的结构简式为。(1)用系统命名法命名该烃：_____________________________。(2)若该烷烃是由烯烃和1molH2加成得到的，则原烯烃的结构有________种。(不包括立体异构，下同)(3)若该烷烃是由炔烃和2molH2加成得到的，则原炔烃的结构有________种。(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有________种。[解析](1)该烷烃中最长的碳链上有五个碳原子，属于戊烷，有两个取代基，故其名称为2,3二甲基戊烷。(2)只要是相邻的两个碳原子上都存在至少一个H，该位置就有可能是原来存在碳碳双键的位置，除去重复的结构，该烃分子中这样的位置一共有5处。(3)只要是相邻的两个碳原子上都存在至少两个H，该位置就有可能是原来存在碳碳叁键的位置，该烃分子中这样的位置一共有1处。(4)该烷烃分子中有6种等效氢原子，故与氯气反应生成的一氯代烷最多有6种。[答案](1)2,3二甲基戊烷(2)5(3)1(4)65．已知＋CH3COOH。某烃的分子式为C11H20,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2molH2；用热的酸性KMnO4溶液氧化，得到丁酮()、琥珀酸6()和丙酮()三者的混合物。该烃的结构简式：___________________________________。[答案]芳香烃1．芳香化合物的分类2．苯及苯的同系物的组成、结构特点苯苯的同系物分子式C6H6通式：CnH2n－6(n＞6)结构特点①苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键②分子中所有原子一定(填“一定”或“不一定”，右同)在同一平面内①分子中含有一个苯环；与苯环相连的是烷基②与苯环直接相连的原子在苯环平面内，其他原子不一定在同一平面内3．苯的同系物与苯的性质比较(1)相同点——苯环性质取代(卤代、硝化、磺化)加氢→环烷烃(反应比烯、炔烃困难)点燃：有浓烟(2)不同点烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。完成下列有关苯的同系物的化学方程式：7①硝化：＋3HNO3――→浓硫酸△＋3H2O。②卤代：＋Br2＋HBr；CH3＋Cl2CH2Cl＋HCl。③易氧化，能使酸性KMnO4溶液退色：C2H5COOH。注意：①苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性KMnO4溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。②苯的同系物在FeX3催化作用下，与X2发生苯环上烷基的邻、对位取代反应；在光照条件下，与X2则发生烷基上的取代反应，类似烷烃的取代反应。4．苯的同系物的同分异构体的书写分子式为C9H12的苯的同系物有8种，写出苯环上有三个取代基的结构简式：命题点1芳香烃的组成、结构与性质1．(2019·怀化模拟)下图为有关甲苯的转化关系图：以下说法中正确的是()A．反应①为取代反应，反应③为加成反应B．反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟8C．反应④的产物所有原子在同一平面上D．反应④中1mol甲苯最多与3molH2发生加成反应，是因为甲苯分子中含有三个碳碳双键B[A项，①、③均为取代反应；B项，分子中含碳量高，燃烧火焰明亮并带有浓烟；C项，—CH3中四原子不会共面；D项，苯环中不含碳碳双键或单键。]2．工业上可由乙苯生产苯乙烯：――→Fe2O3△＋H2，下列说法正确的是()A．该反应的类型为加成反应B．乙苯的同分异构体共有三种C．可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯D．乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多均为7C[A.由乙苯生产苯乙烯，单键变成双键，则该反应为消去反应，错误；B.乙苯含苯环的同分异构体可以是二甲苯，有邻、间、对三种，错误；C.苯乙烯中含有碳碳双键，能使溴的CCl4溶液退色，而乙苯不能，所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯，正确；D.苯乙烯分子中，苯和乙烯均是平面形分子，通过碳碳单键的旋转，可共平面的碳原子最多有8个，错误。]3．有下列物质：①乙苯，②环己烯，③苯乙烯，④对二甲苯，⑤叔丁基苯[C(CH3)3]回答下列问题：(1)能使酸性高锰酸钾溶液退色的是________。(2)互为同系物的是________。(3)能因化学反应而使溴的四氯化碳溶液退色的是________。(4)写出②④分别被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物的结构简式：________________、________________。[答案](1)①②③④(2)①⑤或④⑤(3)②③(4)HOOC(CH2)4COOHHOOCCOOH命题点2烃的共线、共面问题分析4．某有机物结构简式为，关于该有机物的空间构型的说法中正确的是()A．该分子中所有的碳原子均可能处于同一平面上B．该分子中一定共面的碳原子数至少为8个9C．该分子中至少有9个碳原子处于同一条直线上D．该分子中可能处于同一平面的原子总数最多为16个B[将此有机物中部分碳原子按如图所示编号，，其中1、2、3、8号这4个碳原子不可能在同一平面上，故A错误；该分子中，碳碳叁键中的3、4号碳原子与双键中的5、6号碳原子一定在同一平面上，与3号碳原子相连的2号碳原子一定在这个平面内，与6号碳原子相连的苯环上的碳原子以及其对位上的碳原子和7号碳原子一定在同一平面内，故在同一平面内的碳原子数最少是8个，故B正确；乙炔中所有原子共直线，故最多有4个碳原子在同一条直线上，故C错误；2、3、4、5、6、7号碳原子以及苯环上所有的原子都可能在同一平面内，故可能处于同一平面的原子数大于16个，故D错误。]5．有机物中，同一平面上的碳原子最多数目和同一直线上的碳原子最多数目分别为________，________。[解析]根据甲烷正四面体，乙烯平面形，乙烯直线形，苯平面六边形，以及三点确定一个平面，故此有机物可以化成，从图中可以得出共线最多4个碳原子，共面最多13个碳原子。[答案]134有机物分子的共面、共线分析模板(1)直接连在饱和碳原子上的四个原子形成四面体形。(2)直接连在双键碳原子上的四个原子与双键两端的碳原子处在同一平面上(6原子共面)。(3)直接连在三键碳原子上的两个原子与三键两端的碳原子处在同一直线上(4原子共线)。(4)直接连在苯环上的六个原子与苯环上的六个碳原子处在同一平面上(12原子共面)。注意：①有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋转。10②注意题目要求，如“碳原子”“所有原子”“可能”“一定”“至少”“最多”“共线”“共面”等限制要求。煤、石油和天然气的综合利用1．煤的综合利用(1)煤的组成(2)煤的加工2．石油加工(1)石油的成分：①元素组成：C、H以及少量的O、S、N等。②物质组成：烷烃、环烷烃及少量芳香烃。(2)石油加工3．天然气的综合利用(1)主要成分是CH4，是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。11(2)天然气与水蒸气反应制取H2的化学方程式为CH4＋H2O(g)――→高温催化剂CO＋3H2。4．合成有机高分子材料(2)聚合反应——合成有机高分子化合物①加聚反应合