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第2章

烃和卤代烃复习第一课时

【学习目标】

1.熟知各类烃的结构与性质。

2.理解烃的燃烧规律及应用。

一

各类烃的结构与性质

1．各类烃的结构特点、性质和常见的同分异构体

类别

通式

烷烃

CnH2n＋2(n≥1) 烯烃

CnH2n(n≥2)

含有

碳碳键结构特点

仅含

C—C键

键

主要化

学反应

代表物

代表物的空间构型

取代反应热分解反应氧化反应

CH4

正四面体型

加成反应氧化反应

CH2===CH2

平面形

加成反应氧化

反应

CH≡CH 直线形

取代反应加成反应氧化反应

C6H6

平面形

简单的同系物常温下为液态，不溶于水，密度比水小

碳链异构

位置异构

碳链异构

位置异构

侧链大小及相对位置产生的异构

含有

—C≡C—键

含有苯环

炔烃

CnH2n－2(n≥2)

苯和苯的同系物

CnH2n－6(n≥6)

一般随分子中碳原子数的增多，熔、沸点升高，密度增大。物理性质

碳原子数为1～4的烃，常温下是气态，不溶于水。液态烃的密度比水的小

同分

异构体

碳链异构

特别提示

(1)烷烃与苯和苯的同系物都能发生取代反应，但反应条件不同，前者为光照，后者为铁粉。

(2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但苯的同系物一般能被氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。

2．各类烃的检验

类别

液溴

溴水

不反应，液态烷溴的四氯化碳溶液

不反应，互溶不褪色

酸性高锰酸钾溶液

不反应

烷烃

与溴蒸气在光照

条件下发生取代反应

烃可以萃取溴水中的溴从而使溴水层褪色

烯烃

炔烃

常温加成褪色

常温加成褪色

一般不反应，催化条件下可取代

一般不反应，光照常温加成褪色

常温加成褪色

不反应，发生萃取而使溴水层褪色

常温加成褪色

常温加成褪色

氧化褪色

氧化褪色

苯

不反应，互溶不褪色

不反应

苯的同系物

条件下发生侧链上的取代，催化条件下发生苯环上的取代

不反应，发生萃取而使溴水层褪色

不反应，互溶不褪色

氧化褪色

特别提示

应用上述性质可以解决不同类型烃的鉴别问题，同时要特别注意条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。

例1

有4种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是

(1)不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应，但在FeBr3作用下能与液溴反应的是__________________________，生成的有机物名称是_____________________________，

反应的化学方程式为___________________________________________________。

此反应属于__________反应。

(2)与溴水或酸性KMnO4溶液都不反应的是______。

(3)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。

(4)不与溴水反应但与酸性KMnO4溶液反应的是________________________。

二

烃类燃烧的规律

1．烃完全燃烧前后气体体积变化规律

yy点燃烃完全燃烧的通式：CxHy＋(x＋)O2――→xCO2＋H2O 42(1)燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态

yΔV＝V后－V前＝－1 4①y＝4时，ΔV＝0，体积不变；

②y>4时，ΔV>0，体积增大；

③y<4时，ΔV<0，体积减小。

(2)燃烧后温度低于100 ℃时，即水为液态

yΔV＝V前－V后＝1＋，总体积减小。

4特别提示

烃完全燃烧时，无论水是气态还是液态，燃烧前后气体体积变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中碳原子数无关。

例3

a mL三种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃充分反应后，恢复到原来的状况(常温、常压下)，体积共缩小2a mL。则这三种烃可能是(

) A．CH4、C2H4、C3H4

C．CH4、C2H6、C3H8

2．烃完全燃烧时耗氧量规律

y(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，其耗氧量的大小取决于(x＋)的值，其值越大，耗氧量4越多。

(2)等质量的烃完全燃烧，其耗氧量大小取决于该烃分子中氢的质量分数，其值越大，耗氧量越多。

(3)最简式相同的烃，不论它们以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时所消耗的氧气为定值。

(4)脂肪烃完全燃烧耗氧量比较

类别

烷烃

烯烃、环烷烃

炔烃、二烯烃

例4

完全燃烧质量相同的①甲烷

②丙烷

③乙烯

④乙炔

⑤苯

⑥间二甲苯时，耗氧量由多到少的顺序是________________(用序号表示)。

3．烃完全燃烧产物规律

n(CO2)∶n(H2O) 1∶1 ＞1∶1 ＜1∶1

(1)质量相同的烃，碳的质量分数越大，完全燃烧生成的CO2越多。

通式

CnH2n

CnH2n－x

CnH2n＋2

类别

烯烃、环烷烃

炔烃、二烯烃、

苯及其同系物

烷烃

通式

CnH2n＋2

CnH2n

CnH2n－2

消耗氧气的量

(3n＋1)/2 3n/2 (3n－1)/2 规律

消耗氧气

的量成等

差数列

B．C2H6、C3H6、C4H6

D．C2H4、C3H4、C3H6

(2)碳的质量分数相同的烃，只要总质量一定，以任意比混合，完全燃烧后，产生的CO2的量总是一个定值。

4．燃烧时火焰亮度与含碳量的关系比较规律

(1)含碳量越高，燃烧现象越明显，表现为火焰越明亮，黑烟越浓。如C2H2、、等燃烧时火焰明亮，并伴有大量浓烟；而含碳量越低，燃烧现象越不明显，无黑烟，如甲烷；对于C2H4及单烯烃的燃烧则是火焰较明亮，并伴有少量黑烟。

(2)含碳原子较少的各类烃，燃烧时的现象是不同的，烷烃无黑烟产生，烯烃有少量黑烟产生，炔烃及芳香烃有浓黑烟产生。应用燃烧来鉴别简单的烷烃、烯烃和炔烃是一种简单而有效的方法。

例5

400 K、101.3 kPa时，1.5 L某烃蒸气能在a L氧气中完全燃烧，体积增大至(a＋3) L(相同条件下)。请回答下列问题：

(1)该烃在组成上必须满足的基本条件是

________________________________________________________________________。

(2)当a＝10 L时，该烃可能的分子式为__________________________________。

(3)当该烃的分子式为C7H8时，a的取值范围为______________________________________。