人教版高中化学选修五第二章知识点.docx

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人教版高中化学选修五第二章知识点

人教版化学选修五第二章知识点

1、烷烃、烯烃和炔烃

（1）代表物的结构特点

注意：

碳碳双键不能旋转，由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，成为烯烃的顺反异构。

顺反异构：

两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧称为顺式异构，两个相同的原子或原

子团排列在双键的两侧称为反式异构，即“同顺异反”。

如2-丁烯：

顺反异构的化学性质基本相同，物理性质不同。

（2）物理性质烷烃、烯烃和炔烃的物理性质都是随着分子中碳原子数的递增，呈现规律性的变化，沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大，常温下的存在状态，也由气态逐渐过渡到液态、固态。

注意：

a）烷烃、烯烃和炔烃都是分子晶体，随着相对分子质量的增大，熔沸点逐渐升高。

同分异构体之间，支链越多，沸点越低。

b）碳原子数小于等于4的烃在常温下通常为气态，但是由于新戊烷具有支链比较多，所以在常温下也是气态。

c）烷烃、烯烃和炔烃的相对密度都小于1，不溶于水。

3）烷烃的化学性质

烷烃的通式为CnH2n+2，其的化学性质类似于甲烷。

a）化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。

点燃

b）氧化反应：

烷烃能够燃烧，化学方程式为CnH2n+2+（3n+1）/2O2→nCO2+（n+1）H2O

c）取代反应（烷烃的特征反应）：

烷烃能够和卤素单质发生取代反应，一取代的化学方程光照

式为CnH2n+2+Cl2→CnH2n+1Cl+HCl

高温

d）分解反应：

烷烃在高温下能够发生裂解。

如C4H10→CH2=CH2+CH3CH3，或者高温

C4H10→CH2=CH-CH3+CH4

（4）烯烃的化学性质

烯烃的通式为CnH2n，n≥2（但CnH2n不一定是烯烃，有可能是环烷烃）烯烃的化学性质类似于乙烯。

由于烯烃具有碳碳双键官能团，所以化学性质比较活泼。

a）氧化反应：

烯烃的氧化反应包括被氧气氧化和被强氧化剂（酸性KMnO4溶液）氧化

点燃

1）被氧气氧化——燃烧反应：

CnH2n+3n/2O2→nCO2+nH2O，火焰明亮，伴有黑烟。

2）被强氧化剂氧化——烯烃能够被酸性KMnO4溶液氧化，使KMnO4溶液褪色。

（可

鉴别烯烃和烷烃）

b）加成反应——烯烃的特征反应：

烯烃能够和卤素单质、卤化氢、水、氢气等物质加成，烯烃能使溴水褪色。

以乙烯为例，乙烯与卤素单质X2加成的化学方程式为CH2＝CH2

催化剂＋X2→CH2X—CH2X，与H2加成的化学方程式为CH2＝CH2＋H2△CH3—CH3，

与卤化氢加成的化学方程式为CH2＝CH2＋HX→CH3—CH2X，与水加成的化学方程式催化剂

为CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH

注意：

1,3-丁二烯的加成反应有两种，分别为1,3加成和1,4加成，详见书本。

c）加聚反应——相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合?

高分子化合物的反应，化学方程式为，其中CH2=CH2叫做单体，-CH2-CH2-叫做链节，n为聚合度。

判断加聚产物的单体时，应在单体形成聚合物时成键处断开，口诀为“单变双，双变单，超过四键不相连”，即由高聚物判断单体时，单键改成双键，双键改成单键，改完后如果碳原子超过4个价键，则自动断开成为一种单体。

另外，有高分子组成的物质一般为混合物，一是因为高分子的聚合物往往不同，二是因为当单体比较复杂，其聚合后形成的高分子的链节会有多种。

（5）炔烃的化学性质

炔烃的通式为CnH2n-2，n≥2（但CnH2n-2不一定是炔烃，有可能是环烯烃），炔烃的化学性质类似于乙炔，能发生加成反应、氧化反应等，但是比烯烃困难一点。

a）氧化反应：

炔烃的氧化反应包括被氧气氧化和被强氧化剂（酸性KMnO4溶液）氧化

点燃

1）被氧气氧化——燃烧反应，化学方程式为：

CnH2n-2+（3n-1）/2O2→nCO2+（n-1）H2O，火焰明亮，伴有浓黑烟。

拓展：

乙炔燃烧时放出大量的热，产生的氧炔焰温度高达3000℃，所以氧炔焰可以用

来切割或焊接金属。

2）被酸性KMnO4溶液氧化：

炔烃能够使酸性KMnO4溶液褪色。

（可鉴别炔烃和烷烃）

b）加成反应：

炔烃也能够和卤素单质、卤化氢、水、氢气等物质加成，炔烃能使溴水褪色。

注意：

烯烃和炔烃能够和溴单质发生反应，但是把烯烃或炔烃通入溴的CCl4溶液和溴水中

的现象不同。

由于烯烃和炔烃与溴单质的加成产物难溶于水，易溶于CCl4，所以烯烃和炔

烃通入溴的CCl4溶液后得到均匀的无色液体，而烯烃和炔烃通入溴水后得到无色的两层液体，上层为水层，下层为有机层。

c）实验室制法：

1）原理：

电石和水反应制得，CaC2+2H2O→CHCH↑+Ca（OH）2,电石是离子型碳化物。

2）实验装置：

（固液不加热装置）

注意：

该反应不能用启普发生器！

因为碳化钙与水反应放出大量的热，已损坏启普发生器；碳化钙与水极易反应，所以碳化钙不能在启普发生器中较长时间放置；同时，碳化钙与水反应的产物氢氧化钙呈糊状，容易粘附在碳化钙表面，减缓反应进一步发生，也容易沉积在容器底部堵塞球形漏斗的下端管口。

3）收集方法：

排水法（乙炔密度和空气相近，不能用排空气法）

4）注意事项：

i.通常用饱和食盐水代替水与碳化钙反应，目的是为了减少水和碳化钙的接触，从而控制反应速率，产生平稳的乙炔气流。

ii.电石要用块状的。

久置的电石会因为吸收空气中的水分而变成粉末状，含有氢氧化钙杂质，这种粉末做实验会导致实验失败，而且块状的电石可以减缓反应速率。

iii.为了防止产生的泡沫进入导气管中引起堵塞，应该在导气管口附近塞上一团棉

花。

iv.纯净的乙炔是无味气体，但实验室中制取的乙炔通常有一股臭味，原因在于碳化钙中常含有少量的硫化钙、磷化钙、砷化钙等杂质，它们与水反应会生成含有臭味的硫化氢、磷化氢和砷化氢。

可以用重铬酸钾和浓硫酸溶液洗去，或者用硫酸铜溶液、硝酸铅溶液或者氢氧化钠溶液洗去。

6）脂肪烃的来源与应用

脂肪烃的来源有煤、石油、天然气等。

石油中含有1~50个碳原子的烷烃及环烷烃，通过常压分馏（物理过程）可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等，通过减压分馏可得到润滑油、石蜡等分子量较大的烷烃，通过催化裂化和裂解（均化学过程）可得到较多的轻质油和气态烯烃，气态烯烃是最基本的化工原料，通过催化重整（化学过程）可得到芳香烃。

石油和煤的区别和联系

物质

石油

煤

主要元素

C、H

C

主要成分

各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物

各种无机物和有机物组成的复杂混合物

加工方法

分馏、裂化、裂解

芳香族化合物、气体燃料

主要产品

燃料油、短链不饱和烃

芳香族化合物、气体燃料

联系

均为化石燃料，都是有机物的来源

2、芳香烃

（1）苯

苯的结构

a）分子式：

C6H6，结构式：

，结构简式：

b）成键特点：

6个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键，每

个键角都是120°c）空间构形：

平面正六边形，分子里12个原子共平面苯的物理性质

苯的化学性质

可归结为易取代、难加成、易燃烧，与其他氧化剂一般不能发生反应

a）取代反应：

苯环上氢原子容易被取代。

1）卤代反应：

在卤化铁的催化下，苯环上的氢原子被卤素原子取代，生成卤代苯和卤化氢，

如苯和溴单质反应，化学方程式为

反应装置：

注意：

在该取代反应中，影响反应发生的外部因素，一是溴必须是纯净的液溴，用溴水不反应，但是能够萃取溴水中的溴，溴的苯溶液为橙红色，二是必须要使用催化剂，否则不能反应，三是烧瓶伸出的导管必须要有足够的长度，以使逸出的苯和溴单质的蒸气充分冷凝，四是注意防倒吸，五是当导管口附近出现白雾，是溴化氢遇水蒸气所形成的，可用硝酸银溶液鉴别，六是如果烧瓶中的液体呈现褐色，原因是溴单质溶于溴苯中为褐色，应该进行提纯，方法是将溶有溴的溴苯倒入盛有NaOH溶液的烧杯中，振荡，用分液漏斗分离出溴苯，溴苯比水重。

溴单质与NaOH反应的化学方程式为Br2+NaOH=NaBr+NaBrO+H2O。

2）硝化反应：

苯环上氢原子被硝基-NO2取代，生成硝基苯，硝基苯是一种带有苦杏仁味的无色油状液体，易溶于酒精和乙醚，不溶于水，密度比水大，有毒，硝基苯与皮肤接触或它的蒸气被人体吸收都会中毒，可用酒精洗去。

注意：

硝基-NO2与亚硝酸根NO2-不同

3）磺化反应：

苯环上氢原子被磺酸基-SO3H取代，生成苯磺酸，苯磺酸易溶于水，属于有

机强酸

b）加成反应

1）与氢气加成生成环己烷，无色液体：

2）与氯气加成生成六氯环己烷，俗称六六六：

c）氧化反应：

苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，只能在氧气中燃烧，火焰明亮且伴有大量浓黑烟（苯和乙炔的最简分子式相同，所以燃烧时现象相同）。

2）苯的同系物

苯环上的氢原子被烷．基．取代的产物叫做苯的同系物。

（苯磺酸、硝基苯等不属于苯的同系物）通式为：

CnH2n－6（n≥6）。

注意：

苯的同系物属于芳香烃，但是芳香烃并不一定是苯的同系物，分子中只有一个苯环且苯环上的侧链全为烷烃的芳香烃才是苯的同系物。

化学性质（以甲苯为例）：

a）由于甲苯上有一个苯环，所以甲苯能表现出类似于苯的化学性质，如取代反应、加成反应。

b）由于甲苯上有一个甲基（烷基），所以能表现出类似于烷烃的取代反应的性质。

c）但甲基能够和苯环相互影响，所以甲苯中的甲基比烷烃性质活泼，苯基比苯环性质活泼。

1）苯的同系物能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，其中甲苯、二甲苯等苯的同系物被氧化的是侧链，烷基被氧化成羧基，但是如果烷基为-C（CH3）则不能被氧化。

2）苯的同系物的取代反应：

当苯环上有烷基时，会使邻、对位变得十分活泼，从而发生一取代和三取代。

如甲苯的硝化反应：

注意：

1）2,4,6-三硝基甲苯简称三硝基甲苯，又称梯恩梯（TNT），是一种淡黄色晶体，不溶于水，是一种烈性炸药，广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。

2）甲苯与卤素单质反应有两种情况，如果条件是卤化铁催化剂，则发生苯环上的取代反应，如果条件是光照，则发生甲基上的取代反应。

3）稠环芳香烃

稠环芳香烃是一种从轻质石油中析出黄色片状或针状结晶，有淡绿色荧光。

在工业上无生

产和使用价值，一般只作为生产过程中形成的副产物随废气排放。

（源自XX百科）

3、卤代烃

烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物叫做卤代烃，官能团是卤素原子，C—X

之间的共用电子对偏向X。

1）卤代烃的分类

分类标准

物质

例子

根据所含卤素的不同

氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃

R-F、R-Cl、R-Br、R-I

根据所含卤素原子的多少

一卤代烃、多卤代烃

CH3CH2Cl、CCl2F2等

根据烃基的不同

饱和卤代烃、不饱和卤代烃、芳香

卤代烃

CH3CH2Br、CH2=CHCl、溴苯

（2）卤代烃的物理性质

（1）溶解性：

不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。

（2）状态、沸点、密度：

通常情况下，大部分卤代烃为液体，CH3Cl常温下呈气态。

卤代烃的沸点和密

度与卤代烃所含卤素原子种类、个数及碳原子数等有关，一卤代烃的密度较相应的烷烃大，在卤代烃的同系物中，密度随C原子数增加而减小。

（3）卤代烃的化学性质

以CH3CH2Br为例：

（1）取代反应——水解反应

溴乙烷中由于C-Br键极性较强，容易断裂，易发生水解反应。

条件：

强碱的水溶液，加热。

化学方程式为：

（2）消去反应有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子，而生成含不饱和键的化合物的反应叫做消去反应。

该反应条件是强碱的NaOH溶液，加热。

该反应的实质是从分子中相邻的两个碳原子上消去一个分子HBr，断开相邻C原子上的C-H键和C-Br键。

因此有机物必须含有两个碳原子，且与-X原子连接的C的邻位C上必须有H原子。

（3）检验卤代烃分子中卤素的方法（X表示卤素原子）

实验原理：

实验步骤：

①取少量卤代烃；②加入NaOH溶液；③加热煮沸；④冷却；⑤加入稀硝酸酸化；⑥加入硝酸银溶液；⑦根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定卤族元素

（氯、溴、碘）。

实验说明：

①加热煮沸是为了加快水解反应的速率，因为不同的卤代烃水解的难易程度不同。

②加入稀HNO3酸化的目的：

中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应生成的棕黑色Ag2O沉淀干扰对实验现象的观察；检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

量的关系：

据R—X～NaX～AgX,1mol一卤代烃可得到1mol卤化银（除F外）沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。

（4）卤代烃与环境污染

a）氟氯烃在平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的罪魁祸首。

b）氟氯烃破坏臭氧层的原理

1氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生氯原子

2氯原子可引发损耗臭氧的循环反应：

3实际上氯原子起了催化作用