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烃的性质



简介: 简介: 仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物,又叫烃。 仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物,又叫烃。 烃的种类非常多,结构已知的烃在 2000 种以上。烃是有机化合物的母体, 其他各类有机化合物可以看作是烃分子中一个或多个氢原子被其他元素的原子 或原子团取代而生成的衍生物。 烃是化学家发明的字,就是用“碳”的声母加上“氢”的韵母合成一个字, 碳 氢 用“碳”和“氢”两个字的内部结构组成字型,烃类是所有有机化合物的母体, 碳 氢 可以说所有有机化合物都不过是用其他原子取代烃中某些原子的结果。
烷烃: 同系物: 同系物: 结构相似, 原子团的物质互称同系物 例如, 物质互称同系物。 结构相似,在分子组成上相差一个或多个 CH2 原子团的物质互称同系物。例如, 甲烷、乙烷、丁烷等都是同系物。 甲烷、乙烷、丁烷等都是同系物。 同分异构体: 同分异构体: 具有相同的分子式而结构式不同的化合物互为同分异构体。 具有相同的分子式而结构式不同的化合物互为同分异构体。 烷烃的结构: 烷烃的结构:

甲烷球棍模型 甲烷比例模型 o / (碳原子成键特征:1.键角 109 28 ,4 个 H 原子构成正四面体,C 在中心。2.C 原 子的价键已达到饱和。 ) 烷烃的通式: n 2n+2 烃的通式: 2n+2 结构式与结构简式: 结构式与结构简式:

CH

烷烃的命名: 烷烃的命名: 1、普通命名法

根据分子中碳原子数目称为“某烷”,碳原子数十个以内的依次用甲、乙、 丙、丁、戊……癸表示,十以上的用汉字数字表示碳原子数,用正、异、新、叔 等表示同分异构体。 2、系统命名法 规则: 1.直链烷烃:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、十一、十二 …… 2.带支链的烷烃:看作是直链烷烃的衍生物 (A)选择主链(母体)—最长原则 (1) 选择含碳原子数目最多的碳链作为主链,支链作为取代基。 (2) 分子中有两条以上等长碳链时,则选择支链多的一条为主链。 CH3 CH3-CH2 CH CH CH2-CH3 CH3-CH2-CH CH CH CH-CH 3 CH3 CH2 CH3 选择正确 CH2 CH CH3 选择错误 CH2 CH3 CH3 CH3 选择错误 选择正确 (B)给主链碳原子的编号 — 最近原则 (1) 从最接近取代基的一端开始,将主链碳原子用 1、2、3…编号

6 7 8 编 错 号 误 C C C C C C3 C C 5 8 7 6 号 确 C 4 C 2 1编 正
1
2

3

4 5

1

2

3

4

5

6 编 正 号 确

C C C C C C 号 误 6 C C 2 1 编 错

C
(2)从碳链任何一端开始,第一个支链的位置都相同时,则从较简单 的一端开始编号。

例如: (3) 若第一个支链的位置相同, 则依次比较第二、 第三个支链的位置, 以取代基的系列编号最小(最低系列原则)为原则。

例如:

(C)烷烃名称的写出 (1)将支链(取代基)写在主链名称的前面 (2)取代基按“次序规则”小的基团优先列出烷基的大小次序:甲基< 乙基<丙基<丁基<戊基<己基<异戊基<异丁基<异丙基。 (3)相同基团合并写出,位置用 2,3……标出, 取代基数目用二, 三……标出。

(4)表示位置的数字间要用逗号隔开,位次和取代基名称之间要用“半 字线”隔开。

可将烷烃的命名归纳为十六个字:

最长碳链,最小定位, 最长碳链,最小定位, 同基合并,由简到繁。 同基合并,由简到繁。 烷烃的化学性质: 烷烃的化学性质: 烷烃的化学性质稳定(特别是正烷烃) 。在一般条件下(常温、常压) ,与 大多数试剂如强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂及金属钠等都不起反应,或反应 速度极慢。 氧化反应: 氧化反应: 烷烃在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,并放出大量的热能。所以烷烃常用 作内燃机的燃料。

C n H 2n+2 C 6H 14 +

3n+1 2 1 9 O2 2 O2

燃烧

nCO 2 + (n+1)H 2O + 热能 (Q) 6CO 2 + 7H 2O + 4138KJ/mol

取代反应: 取代反应: 烷烃的氢原子被卤素取代生成卤代烃的反应称为卤代反应。 通常是指氯代或溴 代。

黑暗中

不发生反应 4HCl + C 猛烈反应

CH4

Cl2

强烈日光

CH4

Cl2

漫射光

CH3 Cl

HCl

烷烃性质练习: 烷烃性质练习:
1.下列说法中错误的是
( ) ②分子组成相差一个或几个 CH2 原子团的有机物是同 ④互为同分异构体的

①化学性质相似的有机物是同系物 系物

③若烃中碳、 氢元素的质量分数相同, 它们必定是同系物

两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似 A.①②③④ B.只有②③ C.只有③④ D.只有①②③

2.关于 CH4 和

的叙述正确的是( )

A.均能用组成通式 CnH2n+2 来表示 B.与所有烷烃互为同素异形体 C.因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同 D.通常情况下它们都是气态烷烃

3.下列说法中不正确的是





A.相对分子质量相同的有机物是同分异构体 B.分子组成相同、结构不相同的有机物是同分异构体 C.每个碳原子的化合价都已“饱和”,碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃 D.分子式相同、结构相同的有机物一定是同一物质

4.下列物质属于烷烃的是(



A.C8H16

B.CH3CH2CH2OH

5.正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是(
A.具有相似的化学性质



B.具有相同的物理性质 D.分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同 ) B.它们几乎不溶于水 D.它们是非电解质

C.分子具有相同的空间结构

6.下列性质中,属于烷烃特征的是(
A.完全燃烧产物只有二氧化碳和水

C.分子的通式为 CnH2n+2,与氯气发生取代反应

7.

2008 年北京奥运会的“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷。下列有关丙烷的叙述 )

不正确的是(

A.分子中碳原子不在一条直线上 B.光照下能够发生氯代反应 C.比丁烷更易液化 D.是石油分馏的一种产品

8.有机化 合物与人类生活水平的提高和人类社会的发展密不可分。下列对有机化合物的认
识正确的是( ) A.有机化合物都是共价化合物 B.有机化合物都含有碳、氢元素

C.有机化合物都具有同分异构现象 D.有机物种类多是由碳原子的成键特征决定的

9.在常温、常压下,取下列四种气态烃各 1
多的是( ) A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6

mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最

10.有 A、B 两种烃,含碳的质量分数相同,关于 A、B 的下列说法正确的是(
A.A 和 B 一定是同分异构体 B.A 和 B 不可能是同系物 C. A 和 B 的实验式一定相同 D.各取 1 mol A 和 B 完全燃烧生成 CO2 的质量一定相同



11.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃 A 在同温同压下蒸气的密度是 H2 的 43 倍_____ 。 (2)烷烃 B 的分子中含有 200 个氢原子_______ 。 (3)1L 烃 C 的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下 15 L 的水蒸气_______ 。 (4)分子中含有 22 个共价键的烷烃 D 为_______ 。 (5)0.1 mol 烷烃 E 完全燃烧,消耗标准状况下的 O2 11.2 L _______ 。 (6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃 F 为

烯烃: 烯烃:

烯烃是指含有 C=C 键(碳-碳双键) (烯键)的碳氢化合物。属于不饱和烃, 分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。双键中有一根 易断,所以会发生加成反应。 单链烯烃分子通式为 CnH2n,常温下 C2—C4 为气体, 是非极性分子,不溶或微溶于水。 烯烃的结构: 烯烃的结构:

乙烯分子结构图 炔烃的通式: 炔烃的通式:CnH2n 通式 炔烃的命名方法: 炔烃的命名方法: 1. 普通命名法 仅适用于简单的不饱和烃和不饱和烃基的命名。 如:

CH3CH=CH2

(CH3)2C=CH2

丙烯 异丁烯 2、系统命名法 命名原则: 命名原则: 1、选含有双键在内的最长碳链做主链,命名为“某烯”。

2、从最靠近双键的一端给主链编号,使双键位次最小,用双键中编号较小的 碳标明双键位置,以短线和命名相连。

3、其它命名原则与烷烃相同

烯烃性质练习: 烯烃性质练习:
1、通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是( )
(A)石油的产量 (B)乙烯的产量 (C)塑料的产量 (D)合成纤维的产量

2、将 15g CH4 和 C2H4 的混合气体通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了 7g,则
混合气体中 CH4 与 C2H4 的体积比为( ) (A)1:2 (B)2:1 (C)3:2 (D)2:3

3、下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的 1,2-二氯乙烷的是( )
(A)乙烷与氯气混合 (C)乙烯与氯气混合 (B)乙烯与氯化氢气体混合 (D)乙烯通入浓盐酸

4、对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是( )
(A)二者燃烧时现象完全相同 (B)点燃前都不需验纯 (C)甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮 (D)二者燃烧时都有黑烟生成

5、下列变化属于加成反应的是(



(A)乙烯通入酸性高锰酸钾溶液 (B)乙烷与溴蒸气 (C)乙醇与浓硫酸共热 (D)乙烯与氯化氢在一定条件下反应

6、下列烃中,含碳量最低的是( )
(A)甲烷 (B)丙烷 (C)乙烯 (D)环丙烷

7、某种乙烯和氢气的混合气体 VL,完全燃烧需要相同条件下的氧气 2VL,则混合气体中乙
烯和氢气的体积比是( ) (A)3:2 (B)2:3 (C)3:4 (D)4:3 )。

8、关于实验室制取乙烯的实验,下列说法正确的是(

(A) 反应容器(烧瓶)注入酒精和稀硫酸的体积比为 1:3 (B) 反应物是乙醇和过量的 3mol/L H2SO4 混合液; (C) 温度计应插入反应溶液液面下,以便控制温度; (D) 反应完毕后先熄灭洒精灯,再从水中取出导管。

9、完全燃烧一定量的某有机物,生成 88g CO2 和 27g H2O,下列说法正确的是( )
(A)该有机物的最简式为 C2H3 (B)该有机物分子中一定含有碳碳双键 (C)该有机物不可能是乙烯 (D)该有机物一定含有氧元素 )

10、 10、把 2-丁烯跟溴水作用,其产物主要是(
( A )1,2-二溴丁烷 ( C )2,3-二溴丁烷

( B )2-溴丁烷 ( D )1,1-二溴丁烷 )。

11、某液态烃和溴水发生加成反应生成 2,3-二溴-2-甲基丁烷,则该烃是( 11、
(A)3-甲基-1-丁烯 (C)2-甲基-1-丁烯 (B)2-甲基-2-丁烯 (D)1-甲基-2-丁烯

12、 12、下列各组物质中,只要总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧,生成的二氧化
碳和水的质量也总是定值的( ) (A)丙烷和丙烯 (C)乙烯和丁烯 (B)乙烷和环丙烷 (D)甲烷和乙烷

炔烃: 炔烃: 炔烃,为分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称,其官能团为碳-碳三键 (C≡C) ,分子通式为 CnH2n-2,是一种不饱合的碳氢化合物。 炔烃的结构: 炔烃的结构:

炔烃的通式: 炔烃的通式:CnH2n-2 2n炔烃的命名方法:与烯烃的命名方法基本相同。 炔烃的命名方法:与烯烃的命名方法基本相同。

炔烃性质练习: 烃性质练习:
1.关于炔烃的下列叙述正确的是
A B C D 分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃 炔烃分子里的所有碳原子都在同一条直线上 炔烃易发生加成反应,也易发生取代反应 炔烃可以使溴水褪色,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 ( )

2.利用碳化钙与水反应制取乙炔不用启普发生器作为气体的发生装置的原因是( )
A 乙炔易溶于水 B 快状的碳化钙遇水成为糊状物 C 碳化钙与水反应很剧烈,大量放热 D 乙炔是可燃性气体

3.化学式为 C5H7Cl 的有机物,其结构不可能是
A 只含有一个双键的直链有机物 C 含有一个双键的环状有机物 A 先加 Cl2,再加 Br2 C 先加 HCl,再加 HBr CH3 CH3 A CH C—CH—CCH3 CH3 C CH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2 B 含有两个双键的直链有机物 D 含有一个双键的直链有机物

( )

4.用乙炔原料制取 CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是
B 先加 Cl2,再加 HBr D 先加 HCl,再加 Br2

( )

5.下列各烃,与氢气完全加成后,能生成 2,3,3—三甲基戊烷的是
B D (CH3) 3C—C—CH=CH2 CH2 (CH3)2CC(CH3)=CHCH3

( )

6.一种气态烷烃与一种气态炔烃等体积混合,测得混合气体在标准状况下的密度为 1.25g/L,
则构成这种混合气体的烷烃和炔烃可能是 A 甲烷,丙炔 B 甲烷,丁炔 C 乙烷,乙炔 A 7 B 8 C 10 D 11 ( ) D 乙烷,丙炔

7.1mol 某气态烃完全燃烧需要氧气 5.5moL,则此气态分子中,C、H 原子个数之和为
1 8.在同温同压下, 体积某气态烃与 2 体积氯化氢完全加成的产物能与 4 体积氯气发生取代

反应,所得产物中不再含有氢元素,则原气态烃是 A 丙炔 B 乙炔 C 丙烯 D 1,3—丁二烯

( ) ( ) D 丙炔和乙烯 ( )

9.按相等物质的量混合的下列气体,碳元素的质量分数最大的是
A 甲烷和乙烯 B 乙炔和丙烯 C 乙烷和乙烯

10.完全燃烧 1mol 某有机物,可生成标准状况下 44.8LCO2,1mol 此有机物可以和 2mol 氢
气发生加成反应,则这种有机物是 A CH2=CH2 C CH CH 温度,所得气体的体积是 A 10 L B 15 L B D CH2=CH—CH=CH2 CH3—CH=CH—CH3 ( C 20 L D 25 L )

11.在 120℃时,将 1LC2H4、2LC2H6 和 2LC2H2 与 20LO2 混合,点燃完全燃烧后,恢复到原

12.A、B 两种有机物互为同分异构体,加氢后都生成 2-甲基丁烷,与溴加成后 A 的生成物
分子中,溴原子集中在两个碳原子上,试推断: (1)结构简式:A ,B (2)系统名称:A ,B 与 HCl 气体在一定条件下继续加成反应制得 B ,D 经硫化得如下交联的结构。 聚而得 D Cl S S | | | —CH2—C—CH—CH2—CH2—C—CH—CH2—。 | | | S S S 请推断 B、C、D 为 。 。 ,B 与 HCl 气体在一定条件下继续加

13、 13、电石与水反应制得的有机物 A,在催化剂作用下加热发生 2 个分子加成反应制得 B,B

14、 14、0.5A(烃)在催化剂作用下与 1molH2 反应生成分子式为 CnH2n+2 的烃,则 A 的分子式 15、 15、120℃分子式为 CxHy 的气态烃与氧气混合燃烧,恰好完全反应,测得反应前后总体积
相同。写出符合题设的代表不同类别的常见的 3 种有机物的结构简式 、 。 、

16、 16、现有 CH4、C3H4、C2H4、C2H6、C3H6 五种有机物,同质量的以上物质中,在系统状况
下体积最大的是 ;同质量的以上物质完全燃烧时耗去 O2 最多的是 ;同状况、同体积的以上五种物质完全燃烧时耗去 O2 的量最多的是 ; 同质量的以 上五种物质完全燃烧时,生成二氧化碳最多的是 ,生成水最多的是 5 。 (在 120℃,1.01×10 Pa 下)时,有三种气态烃和足量的氧气混合点燃,相 同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这三种气体是:

17、 。在工业上 17、聚四氟乙烯在耐热和化学性质的稳定性都超过了其他塑料,号称“塑料王”
有广泛的用途,其合成路线如图所示:
氯仿 HF 二氟一氯甲烷 △ 热分解 四氟乙烯 聚四氟乙烯

A

(SbCl5)

B

C

D

⑴在方框内填入合适的有机物的结构简式。 ⑵写出下列化学方程式: B C C D


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