高考專題-重要的烴同分異構(gòu)體考點(diǎn)一幾種常見烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)講義高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

高考專題：重要的烴同分異構(gòu)體[考綱要求]1.了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征。2.了解有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象，能正確書寫簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體。3.了解甲烷、乙烯、苯等有機(jī)化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用。5.掌握常見有機(jī)反應(yīng)類型。考點(diǎn)一幾種常見烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[要點(diǎn)濃縮]反應(yīng)類型：有上有下是取代，只上不下屬加成。得氧去氫是氧化，加氫去氧是還原。[要點(diǎn)細(xì)化]1．有機(jī)物中碳原子的成鍵特征(1)碳原子的最外層有4個(gè)電子，可與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，而且碳碳原子之間也能相互形成共價(jià)鍵。(2)碳原子不僅可以形成單鍵，還可以形成雙鍵或三鍵。(3)多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)，碳鏈或碳環(huán)上還可以連有支鏈。2．甲烷、乙烯和苯的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)比較甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH4CH2=CH2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)只含碳碳單鍵的飽和烴含碳碳雙鍵的不飽和鏈烴環(huán)上碳碳鍵相同，介于單鍵與雙鍵之間的特殊的鍵空間構(gòu)型正四面體形平面形平面形物理性質(zhì)無色氣體，難溶于水無色液體3.甲烷、乙烯和苯的化學(xué)性質(zhì)比較甲烷乙烯苯燃燒易燃，完全燃燒生成CO2和H2O溴不反應(yīng)加成反應(yīng)在FeBr3作用下發(fā)生取代反應(yīng)KMnO4(H＋)不反應(yīng)氧化反應(yīng)不反應(yīng)主要反應(yīng)類型取代反應(yīng)加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)加成反應(yīng)、取代反應(yīng)(1)取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。①甲烷與Cl2的取代反應(yīng)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CH3Cl＋HCleq\a\vs4\al(CH3Cl＋Cl2\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CH2Cl2＋HCl)eq\a\vs4\al(CH2Cl2＋Cl2\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CHCl3＋HCl)eq\a\vs4\al(CHCl3＋Cl2\o(→,\s\up7(光),\s\do5())CCl4＋HCl)②苯的取代反應(yīng)＋Br2eq\o(→,\s\up7(FeBr3))＋HBr；苯的硝化反應(yīng)：＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(50～60℃))＋H2O。溴苯、硝基苯，ρ比水大難溶水，因含雜質(zhì)顯黃色，氫氧化鈉來提純。(2)加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。①乙烯的加成反應(yīng)通入溴的四氯化碳溶液中，反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br，現(xiàn)象：溶液顏色褪去。與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH3。與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH2=CH2＋HCl→CH3CH2Cl。與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(一定條件))CH3CH2OH。②苯的加成反應(yīng)苯與H2發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為：＋3H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))(環(huán)己烷)。(3)加聚反應(yīng)乙烯合成聚乙烯塑料的化學(xué)方程式為：。燃燒反應(yīng)甲烷燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O。乙烯燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O；現(xiàn)象：火焰明亮且伴有黑煙。苯燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：2C6H6＋15O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))12CO2＋6H2O；現(xiàn)象：火焰明亮，伴有濃煙。[強(qiáng)調(diào)1]所有烴均能在空氣中燃燒，被氧化，隨著含碳量的增大，火焰越來越明亮，如甲烷燃燒是淡藍(lán)色火焰，無煙；乙烯燃燒是明亮的火焰，有煙；苯燃燒時(shí)火焰更明亮，并伴有濃煙。[強(qiáng)調(diào)2]乙烯與苯都與Br2反應(yīng)，但有很大區(qū)別：(1)反應(yīng)物不同，乙烯是與溴水或溴的四氯化碳溶液，而苯是與液溴；(2)反應(yīng)條件不同，乙烯與溴水在通常狀況下就能進(jìn)行，苯是與液溴在有催化劑的條件下才能進(jìn)行；(3)反應(yīng)類型不同，乙烯發(fā)生的是加成反應(yīng)，苯發(fā)生的是取代反應(yīng)。[易錯(cuò)警示](1)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，得到的有機(jī)產(chǎn)物是混合物，其中有機(jī)產(chǎn)物都不溶于水，常溫下，一氯甲烷是氣體，其他的有機(jī)產(chǎn)物都是液體。(2)烷烴分子中的碳原子并不都在一條直線上，而是呈鋸齒狀。(3)溴水、酸性KMnO4溶液均可鑒別乙烷和乙烯，但要除去乙烷中的乙烯時(shí)，只能選用溴水，因?yàn)樗嵝愿咤i酸鉀能將乙烯氧化成CO2。(4)苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色、苯的鄰二氯代物只有一種，均可說明苯分子中不存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu)。[總結(jié)歸納]烷烴(1)烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)通式CnH2n＋2(n≥1)結(jié)構(gòu)鏈狀(可帶支鏈)分子中碳原子呈鋸齒狀排列；碳原子間以單鍵相連，其余價(jià)鍵均被氫原子飽和特點(diǎn)一個(gè)碳原子與相鄰四個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)；1molCnH2n＋2含共價(jià)鍵的數(shù)目是(3n＋1)NA物理性質(zhì)密度：隨著分子中碳原子數(shù)的增加而增大，但都小于水的密度熔沸點(diǎn)：隨分子中碳原子數(shù)的增加而升高狀態(tài)：氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，碳原子數(shù)小于5的烷烴常溫下呈氣態(tài)化學(xué)性質(zhì)取代反應(yīng)；氧化反應(yīng)(燃燒)；分解反應(yīng)(高溫裂解)(2)烷烴的習(xí)慣命名法①當(dāng)碳原子數(shù)n≤10時(shí)，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；當(dāng)n＞10時(shí)，用漢字?jǐn)?shù)字表示。②當(dāng)碳原子數(shù)n相同時(shí)，用正、異、新來區(qū)別。如：CH3CH2CH2CH2CH3稱為正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3稱為異戊烷，C(CH3)4稱為新戊烷。[正誤判斷](1)乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳雙鍵()(2)苯的分子式為C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，屬于飽和烴()(3)1molCH4與1molCl2在光照條件下反應(yīng)，生成1molCH3Cl氣體()(4)乙烯可作水果的催熟劑()(5)甲烷中含有乙烯氣體，可通過酸性高錳酸鉀溶液除去()(6)乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原理相同()(7)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鑒別()(8)用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土吸收水果釋放的乙烯，可達(dá)到水果保鮮的目的()(9)將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪色，該氣體一定是乙烯()(10)“瓦斯”是乙烯與空氣組成的混合物()(11)沼氣的主要成分是甲烷，是一種可再生清潔能源()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√(8)√(9)×(10)×(11)√[能力提升]1．下列反應(yīng)中前者屬于取代反應(yīng)，后者屬于加成反應(yīng)的是()A．甲烷與氯氣混合后在光照條件下反應(yīng)；乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)；苯與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成環(huán)己烷C．將苯滴入濃硝酸和濃硫酸的混合液中，有油狀物生成；乙烯與水生成乙醇D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯自身生成聚乙烯的反應(yīng)答案C2．溴苯是不溶于水的液體，常溫下不與酸、堿反應(yīng)，可用如圖所示的裝置制取(該反應(yīng)放出熱量)，化學(xué)反應(yīng)式為＋Br2eq\o(→,\s\up7(Fe))＋HBr。制取時(shí)觀察到燒瓶中有大量紅棕色蒸氣，錐形瓶中導(dǎo)管口有白霧出現(xiàn)等現(xiàn)象。下列說法錯(cuò)誤的是()A．制備溴苯的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)B．白霧出現(xiàn)是因?yàn)镠Br易揮發(fā)且極易溶于水C．裝置圖中長(zhǎng)直玻璃導(dǎo)管僅起導(dǎo)氣作用D．溴苯中溶有少量的溴，可用NaOH溶液洗滌除去[解析]A項(xiàng)，苯和液溴混合后加入鐵粉，溴與鐵反應(yīng)生成FeBr3，在FeBr3作催化劑的條件下，苯環(huán)上的氫原子被溴原子取代生成溴