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知识讲解_甲烷、烷烃.doc

知识讲解_甲烷、烷烃

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2018-05-29 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《知识讲解_甲烷、烷烃doc》,可适用于市场营销领域

甲烷、烷烃【要点梳理】要点一、有机物、有机物的定义含碳元素的化合物叫有机化合物简称有机物。  要点诠释:①个别含碳的化合物如CO、CO及碳酸和碳酸盐等结构与性质跟无机物相似故仍属无机物。②有机物一定是含碳元素的化合物。③有机物除含有氢、氧元素外还含有氮、硫、卤素、磷等。有机物与无机物的区别见下表所示性质和反应有机物无机物溶解性多数不溶于水易溶于有机溶剂大多数溶于水而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热熔点较低一般在℃以下多数耐热难熔化熔点一般比较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数是非电解质多数是电解质、有机物种类繁多的主要原因:①碳原子的结构特征是最外层有个电子常常以共价键与碳原子或别的原子结合②碳碳间除能形成单键外还能形成双键和三键并且能形成长的碳链或碳环③有机物普遍存在同分异构现象。、烃的定义仅由碳和氢两种元素组成的一类有机物称为烃也叫碳氢化合物。要点二、甲烷 、分子结构  在甲烷分子里个碳原子与个氢原子形成个CmdashH共价键。甲烷分子是正四面体型C原子居于正四面体的中心个H原子位于个顶点个CmdashH键的键长、键能相等键角均为degprime。  ①分子式:CH  ②电子式:   ③结构式: 、物理性质  甲烷是无色无味的气体标准状况下的密度为gL极难溶于水。  、化学性质  ()稳定性:通常情况下甲烷与强酸、强碱、强氧化剂一般都不发生反应也不能使酸性KMnO溶液和溴水褪色。但在特定的条件下也会发生某些反应。  ()取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。     要点诠释:  ①反应需在光照条件下进行参加反应的物质必须是氯气不能是氯水。  ②反应后生成的有机物中常温下只有CHCl为气态其余三种均为液体。四种产物均不溶于水。四氯甲烷也叫四氯化碳是一种效率较高的灭火剂。  ③在取代反应中甲烷的四个氢原子可以依次逐步被取代最终完全被取代四级反应同时发生无先后次序产物是混合物通常不能用于制取某卤代烃。④实验现象:Cl的黄绿色逐渐变淡管壁上有油状液滴生成用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近瓶口能看见有白烟产生。⑤书写有机反应的化学方程式通常用ldquordquo而不用ldquordquo。取代反应与置换反应的区别反应类型取代反应置换反应定义有机分子内的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应反应特点反应物:有机物与单质或化合物生成物:不一定有单质很多反应进行不完全速度慢反应物:一种单质和一种化合物生成物:新的单质和新的化合物一般能反应完全速度快本质反应中无电子得失反应中有电子转移反应条件反应受催化剂、温度、光的影响水溶液中置换遵循ldquo以强制弱rdquo的原则  ()氧化反应:甲烷易燃燃烧时发出蓝色火焰。molCH完全燃烧放出kJ热量。          要点诠释:甲烷在点燃前必须验纯。如果点燃甲烷和氧气或空气的混合物就会立即发生爆炸。、存在和用途  存在:是天然气、沼气、坑道气或瓦斯气的主要成分  用途:()高效清洁燃料()化工原料mdashmdash甲烷高温分解可得炭黑用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等氯仿和CCl都是重要的溶剂。要点三、烷烃 、结构特点和通式:  烃分子里碳原子间都以单键互相连接成链状碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合达到饱和状态这种类型的烃叫饱和烃也称为烷烃。若CC连成环状称为环烷烃。  烷烃的通式:CnHn(nge)、物理性质  随着分子里碳原子数的递增它们在常温下的状态由气态、液态到固态:C~C为气态C~C为液态C以上为固态它们的沸点和液态时的密度也都逐渐升高和增大。其原因是烷烃是分子晶体随着碳原子数增多相对分子质量逐渐增大分子间作用力增大因而熔沸点逐渐升高。当相对分子质量相同时烷烃支链越多熔沸点越低。注意分析随着碳原子数增加烷烃分子的含碳量和含氢量的递变规律:含碳量逐渐增大含氢量逐渐减小。  、化学性质  烷烃的化学性质与其代表物甲烷的相似。一般比较稳定在通常情况下跟酸、碱和酸性高锰酸钾等氧化剂都不起反应也不跟其它物质化合。但在特定条件下也能发生下列反应:  ①在光照条件下均可与氯气发生取代反应  ②氧化反应:均可点燃  烷烃燃烧的通式为:  要点四、同系物同系物:结构相似在分子组成上相差一个或若干个CH原子团的物质互称为同系物。  要点诠释:()同系物必须结构相似即组成元素相同、分子组成通式相同。  ()同系物间相对分子质量相差或的整数倍。  ()同系物有相似的化学性质物理性质有一定的递变规律。要点五、同分异构现象与同分异构体、定义化合物具有相同的分子式但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。  要点诠释:①同分异构体必须是分子式相同而结构不同的物质。它们可以是同一类(系列)物质如:正丁烷和异丁烷也可以是不同类(非同系物)的物质如:丙烯和环丙烷。②同分异构体可以是有机物和有机物还可以是无机物和有机物之间构成。如:NHCNO和CO(NH)。ldquo四同rdquo总结如下表:、烷烃同分异构体的写法书写规律可概括为:主链由长到短支链由整到散位置由心到边。要点诠释:①先写出碳原子数量最多的主链②写出少一个碳原子的主链另一个碳原子作为甲基接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子上的主链另两个碳原子作为乙基或两个甲基接在主链碳原子上以此类推。对由于碳原子的连接方式不同而产生异构的同分异构体称为碳链异构。常常采用ldquo碳链缩短法rdquo来书写并确定异构体的数目。现以CH为例具体说明如下:  先写出六个碳原子都在同一条线上即主链上为个碳原子:  CH-CH-CH-CH-CH-CH  缩减主链(注意主链位置的对称性):去掉主链上一个碳原子使主链为五个碳原子将取下来的碳原子摆放在主链不同位置上并由主链中间位置开始摆放逐渐向外移但不能移到端碳上。可形象的称为:去一个挂中间向外移不靠边(只分叉不拐弯)。          再去掉一个碳原子使主链为四个碳原子将两个碳原子摆放在主链不同位置上(去两个同碳挂去两个肩并肩):           不能再缩短碳链了碳原子也没有可摆放的位置了(否则会出现重复)。在书写同分异构体时一定要随时注意满足碳四价、氢一价的原则。因此CH共有种同分异构体。要点六、烷烃分子式的确定、直接法:直接求算出mol烷烃中各元素原子的物质的量即可推出烷烃的分子式如给出一定条件下的密度(或相对密度)以及各元素的质量比求算分子式的途径为:密度(或相对密度)摩尔质量mol烷烃中C、H原子的物质的量分子式。、最简式法:根据分子式为最简式的整数倍利用相对分子质量和最简式量可确定其分子式。即(最简整数比)。最简式为CaHb则分子式为(CaHb)n(M为烷烃的相对分子质量ab为最简式量)。、商余法:烷烃的通式为CnHn相对分子质量为n即用烷烃的相对分子质量除以若余数为即=xhellip(M为烷烃的相对分子质量)则为含x个碳原子的烷烃(CxHx)。、利用燃烧反应化学方程式抓住以下关键:①气体体积变化②气体压强变化③气体密度变化。【典型例题】类型一:有机物例、下列有关有机物的组成和结构的叙述中正确的是(  )A.仅由碳、氢两种元素组成B.仅由碳、氢、氧三种元素组成C.有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链不能形成碳环D.有机化合物分子中可存在碳碳单键也可以存在碳碳双键或碳碳三键举一反三:【变式】在人类已知的化合物中种类最多的是(  )A.过渡元素的化合物  B.第ⅡA族的化合物C.第ⅢA族的化合物D.第ⅣA族的化合物类型二:甲烷例、能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是(  )A.甲烷的个碳氢键的键能相等B.甲烷的个碳氢键的键长相等C.甲烷的一氯代物只有种D.甲烷的二氯代物只有种举一反三:【变式】下列分子具有正四面体结构的是(  )例、molCH与Cl发生取代反应等反应完成后测得四种取代物的物质的量相等则消耗Cl为()     A.mol    B.mol    C.mol    D.mol 举一反三:【变式】甲烷和氯气以物质的量∶混合在光照条件下得到的产物是()  ①CHCl  ②CHCl  ③CHCl  ④CCl  A.只有①    B.①和②的混合物   C.只有②   D.①②③④的混合物  类型三:烷烃例、下列叙述错误的是( )A.烷烃分子中的每个C原子都和其他原子形成四个共价键B.凡是烷烃不论碳链长短都可视为结构相似C.符合通式为CnHn+(nge)的烃一定为烷烃D.烷烃必须是直链的举一反三:【变式】烷烃CH中的CmdashC键和CmdashH键的数目分别是(  )  A.个个  B.个个  C.个个  D.个个类型四:同系物例、下列各组物质中互为同系物的是(  )A.CH和CHClB.CH和CHC.CH和CH举一反三:【变式】下列有机物中不属于乙烷同系物的是(  )A.CHB.(CH)CHC.CHD.(CH)CH类型五:同分异构现象与同分异构体例、在下列结构的有机化合物中属于同分异构体的正确组合是(  )①CHCHCHCHCH②CHCHCHCHCHCHA.①和③B.②③⑤C.①和②D.③和④举一反三:【变式】下列物质进行一氯取代反应后只能生成四种沸点不同的产物的烃是()  A.(CH)CHCHCHCH          B.(CHCH)CHCH  C.(CH)CHCH(CH)           D.(CH)CCHCH类型六:烷烃分子式的确定例、在标准状况下某气态烃mL燃烧后生成CO和水蒸气的体积比是∶把燃烧产物通过碱石灰碱石灰增重g。求气态烃的分子式。  举一反三:【变式】某气态烃在密闭容器中与氧气混合完全燃烧若燃烧前后容器压强保持不变(℃)则此气态烃是()  A.CH     B.CH     C.CH     D.CH

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