烷烃和烯烃知识要点精析与精炼

(数理化学习高中国●李召亮烷烃和烯烃知识要点精析与精炼-、知识要点精析(一)烷烃、烯烃炔烃的结构和性质比较表1烷烃烯烃炔烃通式C,H2n+2(n≥1)C.H2n(n≥2)C,H2n-2(n≥2)代表物CH4CH2 = CH2CH∞CH全部单键;饱和链烃;四面体含碳碳 双键;不饱和链烃;平含碳碳 三键;不饱和链烃;直结构特点结构面形分子，键角120°线形分子,键角180°物理性质无色气体,难溶于水而易溶于有机溶剂,密度比水小化学活动性稳定活泼舌泼取代反应光卤代化学性质|加成反应能与H2 Xz、HX、H20、HCN等发生加成反应燃烧火焰较明亮燃烧火焰明亮,带黑烟燃烧火焰很明亮,带浓黑烟氧化反应不与KMnO,酸性溶液反应使KMnO4酸性溶液褪色使KMnO,酸性溶液褪色加聚反应不能发生能发生澳水不褪色;KMn0,酸性溶液鉴别溴水褪色; KMnO,酸性溶液褪色不褪色(二)取代反应和加成反应的比较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有机分 子中的双键(或三键)两端的碳原子与其他原子所代替的反应或原子团直接结合生成别的物质的反应C=C +A-B→或-C=C→+A-B→AB反应通式| A-B+C-D- +A-C+B-D(C代替B或B代替C) .C=C或- -般是C-H、0 H或C- 0键断裂,结合1个原子或不饱和键中不稳定者断裂,不饱和碳原子直接和其他原键的变化|原子团 .另一个原子或原子团同代替下来的基团结合成子或原子团结合另一种物质产物.两种或多种物质-般是一种物质201年巷4期, 55.万万数据数理化学习高中国)特别提醒:加成反应从形式上看属于化合①若A是单烯烃与氢气加成后的产物,则反应，但不同于一般的化合反应,借助这一-特该单烯烃可能有__种结构;征可以帮助我们初步判断反应的类型.②若A是炔烃与氢气加成后的产物，则此(三)实验室制取乙炔应注意的问题炔烃可能有_种结构.1.实验装置在使用前要先检验气密性.③若A的一种同分异构体只能由一种烯2.盛电石的试剂瓶要及时密封,严防电石烃加氢得到,且该烯烃是一个非常对称的分子吸水而失效.取电石要用镊子夹取,切忌用手构型,有顺、反两种结构.拿a.写出A的该种同分异构体的结构简式.3.制取乙炔时,由于CaCz和水反应剧烈，b.写出这种烯烃的顺、反异构体的结构简并产生泡沫,为防止产生的泡沫进入导管,应式在导气管口附近塞少量棉花.解析:(1)由M(C,H2.) = 70,14n=70,n=4.电石与水反应很剧烈.为得到平稳的乙5,得烯烃的分子式为C,Hp;该烯烃加成后所炔气流,可用饱和食盐水代替水，并用分液漏得的产物(烷烃)中含有3个甲基,表明在烯烃斗控制水流的速度,水逐滴慢慢地滴人。分子中只含有一个支链.5.制取乙炔不能用启普发生器或具有启当主链为4个碳原子时,支链为I个普发生器原理的实验装置,原因是:(1)碳化钙.-CHz，此时烯烃的碳骨架结构为吸水性强,与水反应剧烈,不能随用、随停. (2)C-C-C-C ,其双键可在①、②、③三个位①②(反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸.裂.(3)生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏置,有三种可能的结构. .6.由电石制得的乙炔中往往含有H2S.(2)有机物A的碳骨架结构为PH;等杂质,使混合气体通过盛有CuSO,溶液.①②③的洗气瓶可将杂质除去.C-C-C--C-C-C其双键可处于①、②、7.利用该反应装置还可以制备的气体有:H2 ,CO2、CO( HCOOH加浓H2SO、)、NO、NO2、③ ④、⑤五个位置,而三键只能处于①-个位NH3(浓氨水加碱石灰)、02(Na2O2加H20或置H2O2加MnO2)、SO2、H2S. HCI(浓H2SO4加浓答案:(1)C3H,o盐酸) .Cl2( KMnO4加浓盐酸)等.CH,二、知识要点例析CH2 = C-CH2--CH，、1.烷烃和不饱和烃之间的相互转化CH3例| (1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为CH3-C = CH-CH,若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃，则该烯烃的可能的结构简式为CH3- -CH-CH = CH2(2)①5 ②1 ③a. (CH3),C- -CH2CH2-C(CH3)3(2)有机物A的结构简式为(CH;),C.C( CH3);CH;-- CH2- -CH--CH--C(CH).b.C=CCH，CH,H, 56.2011年第1/期(数理化学习庙中国(CH,)3C、HC(CH)3评注:只要相邻碳上有至少一个氢原子，国就可以认为是烯烃加氢所得,只要相邻碳上有至少2个氢原子,就可认为是炔烃加氢所得.(b)c)(d)2.乙炔的性质和实验室制取图1例2为探究乙炔与溴的加成反应,甲同(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙学设计并进行了如下实验:先取一定量的工业同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,性.理由是_发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成解析:(1)根据实验原理写出有关化学反，反应.应式(见答案).乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的(2)根据"乙同学发现甲同学实验中,褪色溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔后的溶液 里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的中还可能含有少量还原性的杂质气体.由此他乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气提出必须先除去杂质,再与澳水反应.请回答体",因此可得出"使溴水褪色的物质,未必是下列问题:乙炔;使溴水褪色的反应,未必是加成反应”的(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方结论. 故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴程式水发生了加成反应.(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑(2)甲同学设计的实验__(填"能" .浊,可推知是硫,说明乙炔气体中含有硫化氢或"不能" )验证乙炔与涣发生加成反应,其理杂质,所发生的反应式是 Br, +H2S=S↓+由是.2HBr.产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙a.使溴水褪色的反应,未必是加成反应杂质,发生的反应是CaS +2H2O=H2S↑+b.使溴水褪色的反应,就是加成反应Ca( OH)2.c.使溴水褪色的物质,未必是乙炔(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质,首先可d.使溴水褪色的物质,就是乙炔利用CuSO,溶液除去H2S,然后再用CuSO,溶(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种液检验H2S是否除净,只有无H2S存在时方可杂质气体是根据溴水的褪色来验证乙炔与澳水是否发生它与溴水反应的化学方程式是.了加成反应.在验证过程中必须全部除去.(5)pH试纸是验证溶液的酸碱性的，实际(4)请你选用下列四个装置(见图8,可重上是验证“若发生取代反应,必定生成HBr”的复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的结论,因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明编号填入方框,并写出装置内所放的化学药显增强,即可得出结论.品，答案:(1)CaCz +2H2O-→C2H2↑+Ca(OH)2,HC=CH+Br→HC = CHBr Br(电石、水)()( ) (溴水). 57.数理化学习中街)Br BrCH = CH--CH,(或HC=CH +2Brz→HC-CH )CH3-C = CH2(2)不能ac(3)H2S Br2 +H2S=S↓+2HBr(4)日回CuSO, 溶液CuSO, 溶液CH3(5)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶(2)顺式C=CH液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证3.烯烃的顺反异构例3有机化学中有 多种同分异构现象，其中有顺反异构,例如2 -丁烯有两种顺反异反式CH,构体:A中两个- -CH,在双键同侧,称为顺式，B中两个- -CH3在双键两侧,称为反式,如下所三、知识要点精炼示:1.①丁烷、②2 -甲基丙烷、③戊烷、④2 -H,C.甲基丁烷、⑤2 ,2-二甲基丙烷等物质的沸点排列顺序正确的是( )(A)①>②>③>④>⑤(B)⑤>④>③>②>①H,C(C)③>④>⑤>①>②(D)②>①>⑤>④>③2.下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中，根据此原理,苯丙烯的同分异构体中除有不正确的是( )三种位置异构外还有一对顺反异构,写出其结(A)乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和构简式链烃.(1)三种位置异构:(B)乙烯分子中所有原子处于同一平面上,乙烷分子则为立体结构,原子不在同--平(2)两种顺反异构:面上解析:情景式自主学习是学习的一种重要(C)乙烯分子中的双键和乙方式,即通过自主学习,解决新问题.本题要求烷分子中的C-C单键相比较,双键的键能大，答题者首先学习顺反异构的知识,然后与以前键长长学习的同分异构相比较,融合后运用到问题的(D)乙烯能使酸性KMnO,溶液褪色,乙解决之中.烷不能.答案:(1) <》-CH2- -CH = CH23.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,从而得到纯净乙烷的方法是( )(A)与足量溴反应.58●2011年第/>期(数理化学习高中国(B)通人足量溴水中条件下通人氢气,虽可将乙烯转变为乙烷,但(C)在- -定条件下通人氢气通人氬气的量不易控制,很难得到纯净的乙(D)分别进行燃烧烷;且用氢气无法鉴别它们;若分别进行燃烧，4.分子式为C,H1o的烯烃共有(要考虑顺显然无法再得到乙烷;因此只能选B,因为乙烷反异构体)( )不和溴水反应,而乙烯能和溴水发生加成反应(A)5种(B)6种(C)7种(D)8种而使溴水褪色,且生成的CH2 BrCH2 Br为液态，答案与解析:便于分离.1.(C)解析:对 于烷烃而言,相对分子质4.(B)解析:根据其分 子式可以写出其量大的,分子间作用力大,沸点较高,即{③、同分异构体分别为④.⑤}>{①、②};对于相对分子质量相同的①CH,- -CH =CH-CH2CH3烷烃,支链越多,沸点越低,即①>②③>④②CH2 = CH-CH2CH2CH,>⑤③CH2 = CH-CH-CH32.(C)解析:(A)(B) (D)均为正确的CH描述;因为C = C、双键键能比C-C单键④CH2- -C- -CH2- -CH,键能大,从而决定键长要短一些,故C项是错误的.⑤CH,-C = CH--CH,3.(B)解析:乙烷和乙 烯均是无色气体,CH3但前者易发生取代反应,后者易发生加成反其中①有顺反异构体,故共有6种.应,若与足量溴作用,乙烷可以发生取代反应而生成溴乙烷,乙烯发生加成反应生成二溴乙烷,不仅不易鉴别,还会损失大量的乙烷且混山东枣庄二中(277400)人大量的溴蒸气杂质,显然不合理;若在一定化学物质及变化单元检测试题一、选择题(20分,每小题只有一个正确答(D)均- -性和稳定性案)3.某固体化合物A不导电，但熔化或溶于1.氧化还原反应的实质是( )水可以完全电离,下列说法正确的是( )(A)化合价的升降(A) A为非电解质(B)得氧和失氧(B)A为强电解质(C)电子的转移(C) A为共价化合物(D)有单质参加反应或有单质生成(D) A为弱电解质2.胶体与溶液的区别是( )4.按照物质的不同分类标准,HNO3可以(A)丁达尔现象属于( )(B)分散质粒子的直径①酸②盐③氧化物④含氧化合物⑤碱(C)电泳现象⑥纯净物⑦化合物⑧混合物.59201年秀数慧