最新人教版高中化学选修5知识点总结第二章烃和卤代烃.docx

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最新人教版高中化学选修5知识点总结第二章烃和卤代烃

第二章烃和卤代烃

课标要求

1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。

2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。

3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。

4.了解加成反应、取代反应和消去反应。

5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。

要点精讲

一、几类重要烃的代表物比较

1.结构特点

2、化学性质

（1）甲烷

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。

①氧化反应

甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为淡蓝色。

其燃烧热为890kJ/mol，则燃烧的热化学方程式为：

CH4（g）+2O2（g）

CO2（g）+2H2O（l）；△H=－890kJ/mol

②取代反应：

有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。

甲烷与氯气的取代反应分四步进行：

第一步：

CH4+Cl2

CH3Cl+HCl

第二步：

CH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HCl

第三步：

CH2Cl2+Cl2

CHCl3+HCl

第四步：

CHCl3+Cl2

CCl4+HCl

甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有CH3Cl是气态，其余均为液态，CHCl3俗称氯仿，CCl4又叫四氯化碳，是重要的有机溶剂，密度比水大。

（2）乙烯

①与卤素单质X2加成

CH2＝CH2＋X2→CH2X—CH2X

②与H2加成

CH2＝CH2＋H2

CH3—CH3

③与卤化氢加成

CH2＝CH2＋HX→CH3—CH2X

④与水加成

CH2＝CH2＋H2O

CH3CH2OH

⑤氧化反应

①常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。

⑥易燃烧

CH2＝CH2＋3O2

2CO2+2H2O现象（火焰明亮，伴有黑烟）

⑦加聚反应

二、烷烃、烯烃和炔烃

1．概念及通式

（1）烷烃：

分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃，其通式为：

CnH2n＋2（n≥l）。

（2）烯烃：

分子里含有碳碳双键的不饱和链烃，分子通式为：

CnH2n（n≥2）。

（3）炔烃：

分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃，分子通式为：

CnH2n－2（n≥2）。

2．物理性质

（1）状态：

常温下含有1～4个碳原子的烃为气态烃，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。

（2）沸点：

①随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高。

②同分异构体之间，支链越多，沸点越低。

（3）相对密度：

随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水的小。

（4）在水中的溶解性：

均难溶于水。

3．化学性质

（1）均易燃烧，燃烧的化学反应通式为：

（2）烷烃难被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。

（3）烯烃和炔烃易被酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。

三、苯及其同系物

1．苯的物理性质

2.苯的结构

（1）分子式：

C6H6，结构式：

，结构简式：

_或

。

（2）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。

（3）空间构形：

平面正六边形，分子里12个原子共平面。

3．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。

4、苯的同系物

（1）概念：

苯环上的氢原子被烷基取代的产物。

通式为：

CnH2n－6（n≥6）。

（2）化学性质（以甲苯为例）

①氧化反应：

甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，说明苯环对烷基的影响使其取代基易被氧化。

②取代反应

a．苯的同系物的硝化反应

b．苯的同系物可发生溴代反应

有溴化铁作催化剂时：

光照时：

5．苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物的比较

（1）异同点

①相同点：

a．都含有碳、氢元素；

b．都含有苯环。

②不同点：

a．苯的同系物、芳香烃只含有碳、氢元素，芳香族化合物还可能含有O、N等其他元素。

b．苯的同系物含一个苯环，通式为CnH2n－6；芳香烃含有一个或多个苯环；芳香族化合物含有一个或多个苯环，苯环上可能含有其他取代基。

（2）相互关系

6.含苯环的化合物同分异构体的书写

（1）苯的氯代物

①苯的一氯代物只有1种：

②苯的二氯代物有3种：

（2）苯的同系物及其氯代物

①甲苯（C7H8）不存在同分异构体。

②分子式为C8H10的芳香烃同分异构体有4种：

③甲苯的一氯代物的同分异构体有4种

四、烃的来源及应用

五、卤代烃

1．卤代烃的结构特点：

卤素原子是卤代烃的官能团。

C—X之间的共用电子对偏向X，

形成一个极性较强的共价键,分子中C—X键易断裂。

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、密度：

CH3Cl常温下呈气态，C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下呈液态且密度>（填“>”或“<”）1g/cm3。

3．卤代烃的化学性质（以CH3CH2Br为例）

（1）取代反应

①条件：

强碱的水溶液，加热

②化学方程式为：

4．卤代烃对环境的污染

（1）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。

（2）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

2．检验卤代烃分子中卤素的方法（X表示卤素原子）

（1）实验原理

（2）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）。

（3）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。

（4）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。

乙烯、乙炔的实验室制法：

乙 烯

乙 炔

试剂

乙醇、浓硫酸

电石、饱和食盐水

原理

CH3CH2OH→CH2＝CH2↑+H2O

CaC2+2H2O→Ca（OH）2+CH≡CH↑

反

应

装

置 

收集

排水集气法

排水集气法

净

化

因乙醇被碳化,碳与浓硫酸反应,乙烯中会混有CO2、SO2等杂质,可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将杂质除去

因电石中含有杂质,与水的反应会生成H2S,可用硫酸铜溶液将其除去

实

验

注

意

事

项 

①乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3

②乙醇与浓硫酸混合方法:

先在容器中加入

乙醇,再沿器壁慢慢加入浓硫酸,边加边搅

拌冷却

③温度计的水银球应插入反应混合液的液面

下

④应在混合液中加几片碎瓷片防止暴沸

⑤应使温度迅速升至170℃

①因反应放热且电石易变

成粉末,所以不能使用启普

发生器或其简易装置

②为了得到比较平缓的乙

炔气流,用饱和食盐水代

let让letlet替水；

③因反应太剧烈,用分液漏

sink下沉sank/sunksunk/sunken斗控制滴液速度从而控制

3.以n结尾的词，在词后加t。

如：

mean—meant,burn—burnt,learn—learnt反应速率

sell卖soldsold

烷烃、烯烃、炔烃的结构及化学性质的比较：

烷 烃

lead引导ledled烯 烃

feed喂fedfed炔 烃

bend使弯曲bentbent通式

CnH2n+2（n≥1）

bleed流血bledbledCnH2n（n≥2）

sleep睡sleptsleptCnH2n－2（n≥2）

结构

特点

碳碳单键，碳原子饱和，锯齿型分子

碳碳双键，碳

原子不饱和

speak说spokespoken碳碳三键，碳

原子不饱和

代表物结构

甲烷：

正四面体

乙烯：

平面结构

乙炔：

直线结构

含碳质量分数

75%～85.7%

85.7%

85.7%～92.3%

化学活泼性

稳定

活泼

活泼

取代

反应

卤代（只与纯净的卤素单质在光照条件下反应）

加成

反应

不能发生

能够与H2、X2、HX、H2O发生加成反应

能够与H2、X2、HX、H2O发生加成反应

加聚

反应

不能发生

能够发生

能够发生

酸性

KMnO4

溶液

不褪色

褪色

褪色

燃

烧

通

式

现

象

产生淡蓝色火焰

火焰较明亮，

带黑烟

火焰明亮，

带浓烈的黑烟

鉴别

溴水不褪色或酸性KMnO4溶液不褪色

溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色

溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色

烃的分类：

分类

通式

分子中碳原子成键方式

链烃

（脂肪烃）

烷烃

CnH2n+2（n≥1）

碳原子之间全以单键结合，属饱和烃

烯烃

CnH2n（n≥2）

碳原子之间含有一个碳碳双键，其他全以单键结合，属不饱和烃

炔烃

CnH2n－2（n≥2）

碳原子之间含有一个碳碳三键，其他全以单键结合，属不饱和烃

环

烃

脂环烃

环烷烃

CnH2n（n≥3）

有一个环，碳碳之间全以单键结合

芳香烃

苯及其同系物

CnH2n-6（n≥6）

有一个苯环，侧链都是烷基

多环芳烃

有多个苯环

取代反应和加成反应的比较：

取代反应

加成反应

概

念

有机分子中的某些原子或原子

团被其他原子或原子团所代替

的反应

有机分子中的双键（或三键）

两端的碳原子与其他原子或原

子团直接结合生成新的化合物

的反应

反应通式

A—B+C—D→A—C+B—D（C代替B或B代替C）

键的变化

一般是C—H、O—H或C—O键断

裂，结合一个原子或原子团，

另一个原子或原子团同代替下

来的基团结合成另一种物质

不饱和键中不稳定者断裂，不

饱和碳原子直接和其他原子或

原子团结合

产物

两种或多种物质

一般是一种物质

能使溴和酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物：

     试 剂

官 能 团

Br2的CCl4溶液

酸性KMnO4溶液

烯烃

能否褪色

√

√

原因

加成反应

氧化反应

炔烃

能否褪色

√

√

原因

加成反应

氧化反应

苯的

同系物

能否褪色

×

√

原因

氧化反应

醇

能否褪色

×

√

原因

氧化反应

酚

能否褪色

√

√

原因

取代反应

氧化反应

醛

能否褪色

√

√

原因

氧化反应

氧化反应

注：

“√”代表能，“×”代表不能。