烷烃类知识点总结

1 烷烃知识点总结烷烃知识点总结 知识体系知识体系 1 烃的分类 通式和主要化学性质 氧化 燃烧 饱和烃 烷烃 CnH2n 2 1 甲烷 取代 结构 链状 n 碳碳单键 裂解 链烃 氧化 燃烧 使 KMnO4 H 褪色 脂肪烃 烯烃 CnH2n 2 乙烯 加成 H2 X2 HX H2O 等n 结构 链状 碳碳双键 加聚 氧化 燃烧 使 KMnO4 H 褪色 炔烃 CnH2n 2 2 乙炔 加成 n 不饱和烃 结构 链状 碳碳叁键 加聚 氧化 燃烧 使 KMnO4 H 褪色 烃 二烯烃 CnH2n 2 3 1 3 丁二烯 加成 1 2 加成 1 4 加成n 结构 链状 两个碳碳双键 加聚 饱和环烃 环烷烃 CnH2n 3 n 结构 环状 碳碳单键 氧化 燃烧 不能使 KMnO4 H 褪色 不能因反应使反应使溴水褪色 苯 加成 环烃 取代 卤代 硝化 磺化 苯及其同系物 CnH2n 6 6 n 结构 环状 大键 不饱和环烃 芳香烃 氧化 燃烧 使 KMnO4 H 褪色 稠环芳烃 萘 蒽 甲苯 取代 加成 2 烃的转化关系 烷烃 CH3CH3 CH3CH2Cl 石油 烯烃 CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH2 CH n Cl Cl C2H5OH CH2BrCH2Br CH2 CH2 n 焦炭 CaC2 煤 C6H6 C6H5NO2 C6H12 C6H5Br C6H5SO3H 2 3 重要的实验 名 称 药品反应原理发生装 置 几点说明 甲 烷 无水醋 酸钠 碱石灰 CH3COONa NaOH CH4 Na2CO3 CaO 固 固 加热 1 药品不可含水 不能用醋酸钠晶体 CH3COONa 3H2O 原因 若有水 存在 CH3COONa 和 NaOH 因电离 使 分子间反应不能发生 所以 不能制 得甲烷 2 CaO 作用 吸水 使固体疏松以利 于甲烷放出 减弱 NaOH 高温下对玻 璃的腐蚀 乙 烯 乙醇 浓硫酸 体积比 1 3 CH3CH2OH 24 0 H SO 170 C 浓 CH2 CH2 H2O 液 液 加热 使用温 度计 1 浓硫酸起催化剂和脱水剂 沸石 或碎瓷片 是缓和液体沸腾防止受热暴 沸 2 温度计应插入反应液中 3 加热时使液体温度迅速升到并控制 在 170 以减少副反应 温度低于 170 主要生成乙醚 4 制乙烯反应溶液变黑的原因是乙醇 和浓硫酸发生氧化还原反应 C2H5OH 2H2SO4 浓 2C 2SO2 5H2 O C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 所以 乙烯中可能混有 CO2 SO2等杂 质气体 乙 炔 电石 主 要成分 碳化钙 水 CaC2 2H2O CH CH Ca OH 2 固 液 无须加 热 不能 使用启 普发生 器 1 制乙炔不能用启普发生器原因 a 生成的 Ca OH 2溶解度比较小 易沉 积在容器底部而堵塞球形漏斗下端管 口 b 反应放热 c 电石遇水后不能继 续保持块状 2 用简易装置时 常用一团棉花塞在 试管口附近 以防产生的泡沫喷出进 入导气管 3 该反应剧烈 可通过控制加水速度 或改用饱和食盐水的办法来得到平稳 气流 4 所得气体中常含 PH3 H2S 等杂质 是电石中含 CaS Ca3P2等杂质之故 3 溴 苯 苯 液 溴 铁 屑 Br2 Br Fe HBr 烧瓶 长导管 锥形瓶 1 反应使用液态溴而非溴水 2 苯和液溴混合并不反应 加入铁屑 后开始反应并逐渐剧烈呈微沸状 加 入的铁屑与溴反应生成的 FeBr3是该反 应的催化剂 3 反应是放热反应故无须加热 反应 时挥发的苯和溴的蒸气在长玻璃导管 壁上冷凝回流 4 锥形瓶内 导管近水面而不入 导 管口附近可见白雾 反应后在锥形瓶内 滴入硝酸银溶液有浅黄色沉淀 5 纯溴苯无色 比水重 不溶于水 新制溴苯因含 Br2而呈褐色 可用 NaOH 溶液洗涤除去 硝 基 苯 浓硝酸 浓硫酸 苯 HO NO2 24 H SO 浓 NO2 H2O 液 液 水浴加 热 使用 温度计 1 混合酸时应将浓硫酸缓缓加入到浓 硝酸中 混合时放热 2 混酸降温后 逐滴加入苯 边加边 振荡 3 利用水浴加热控制反应温度在 60 左右 防止硝酸受热分解 苯挥发及 副反应发生 4 实验时 温度计插入水中 用于控制 水浴温度 5 纯硝基苯无色 比水重 不溶于水 有苦杏仁味 不纯的硝基苯呈淡黄色 可用 NaOH 溶液除去不纯物中含有的 剩余酸 石 油 的 分 馏 原油 蒸馏烧 瓶 温 度计 冷凝管 1 蒸馏烧瓶中加入碎瓷片防止加热时 液体暴沸 2 温度计水银球位于烧瓶支管口附近 测定蒸馏出气体的温度 3 冷凝水的流动方向和热蒸气流动方 向相反 使冷凝充分 4 分馏汽油不同于裂化汽油 前者不 使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 后 者可以褪色 4 烷烃 烯烃 炔烃的系统命名 类别烷烃烯烃 炔烃 主链条件碳链最长含双键或三键的最长碳链 编号原则离支链最近一端离双键或三键最近一端 写法支链位置 支链名称 母体名称支链位置 支链名称 双键或三键位置 母体 名称 4 注意事项1 不同链 简到繁 相同链 合并算 2 数字间用 数字与汉字用 5 同系物和同分异构体 概念内涵概念外 延相同相异 两者关系 同系物有机物 结构相似 碳干结构或含有相同 官能团种类和数目 分子组成相 差 n 个 CH2原子团 同分异构体 化合物分子组成 分子结构 同系物 同分异构体 碳链异构 类别异构 位置异构 6 石油和煤的加工及主要产品 加工方法原料原理主要产品 常 压 分 馏 原油 用蒸发和冷凝的方法 把 石油分成不同沸点范围的 蒸馏产物 溶剂油 汽油 煤油 柴 油 重油 分 馏减 压 分 馏 重油 用减小压强的方法 以降 低重油中各成分的沸点并 将各成分分离 润滑油 凡士林 石蜡 沥青 石油焦 热 裂 化重油 在加热的条件下 把相对 分子质量大 沸点高的烃 断裂为相对分子质量小 沸点低的烃 汽油和甲烷 乙烷 乙烯 和丙烯裂 化 催 化 裂 化 重油在催化剂作用下 进行裂 化 抗震性能好的汽油和甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 乙烯 丙烯等 裂解 含直链烷 烃的石油 分馏产品 含石油气 在高温下 深度裂化 乙烯 丙烯 丁二烯 石油 重整直馏汽油 在一定的条件下 把直链 烃的分子结构重新进行调 整 使它们转化成芳香烃 或带支链的烷烃异构体 汽油 煤干馏煤隔绝空气加强热 焦炭 煤焦油 粗氨水 焦炉气 5 经典例题经典例题 例例1 120 时 1体积某烃和4体积O2混合 完全燃烧后恢复到原来的温度 压强体积不变 该烃分子式中所含的碳原 子数不可能是 A 1 2 3 4 分析分析 要使反应前后压强体积不变 只要氢原子个数等于 4 并保证能使 1 体积该烃能在 4 体积氧气里完全燃烧即可 答案答案 D 小结小结 有机物完全燃烧前后气体体积的变化 1 气态烃 CxHy 在 100 及其以上温度完全燃烧时 气体体积变化规律与氢原子个数有 关 若 y 4 燃烧前后体积不变 V 0 若 y 4 燃烧前后体积增大 V 1 4 y 若 y 4 燃烧前后体积减少 V 4 1 y 2 气态烃 CxHy 完全燃烧后恢复到常温常压时 气体体积的变化直接用烃类物质燃烧的通式 通过差量法确定 例例 2 据报道 近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔 其结构简式为 HC C C C C C C C C N 对该物质判断正确的是 A 晶体的硬度与金刚石相当 B 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C 不能发生加成反应 D 可由乙炔和含氮化合物加聚制得 分析分析 从结构上可知 其分子内含有 C C 和 C N 所以能发生加成反应 也能使酸性 KMnO4溶液褪色 其不是高分 子化合物 故不可能由加聚制得 由题意知 属于分子晶体 其硬度不可能与金刚石相当 答案答案 B 小结小结 本题考查了学生对晶体 C C 及高分子化合物有关知识的掌握情况 例例 3 下图是制取蒸馏乙醇的气化装置部分 安装时温度计的位置正确的是 A B C D 分析分析 蒸馏时 要测定蒸出蒸气的温度 故水银球应放在蒸馏烧瓶支管口的附近 答案答案 A 小结小结 水浴时 水银球浸在水中 制乙烯时 水银球浸在反应液中 测溶解度时 水银球放 在饱和溶液中 石油分馏时 水银球放在蒸馏烧瓶支管口的附近 例例 4 以下实验能获得成功的是 A 用含结晶水的醋酸钠和碱石灰共热制甲烷气体 B 将铁屑 溴水 苯混合制溴苯 C 在苯酚溶液中滴入少量稀溴水出现白色沉淀 D 将铜丝在酒精灯上加热后 立即伸入无水乙醇中 铜丝恢复成原来的红色 分析分析 选项 A 制甲烷要用无水醋酸钠与碱石灰共热 药品不可含水 不能用醋酸钠晶 CH3COONa 3H2O 选项 B 制取溴苯反应使用液态溴而非溴水 因为溴水浓度较低 难 于生成溴苯 选项 C 苯酚溶液中只有滴入过量浓溴水才能生成 2 4 6 三溴苯酚白 6 色沉淀 故滴入少量稀溴水难于观察到白色沉淀 选项 D 2Cu O22CuO CH3CH2OH CuOCH3CHO H2O Cu 答案答案 D 小结小结 在中学有机化学中 涉及到若干个有机实验内容 如 甲烷 乙烯 乙炔等气体制取和溴苯 硝基苯 酯的制 备 苯酚 醛的检验等 正确掌握上述有机实验的反应原理 则能很好巩固有机反应基础知识和基本实验技能 促进对有机化学的理解和掌握 例例 5 实验室用液溴和苯反应制取粗溴苯 得到粗溴苯后 要用如下操作精制 蒸馏 水洗 用干燥剂干燥 用 10 NaOH 溶液洗 水洗 正确的操作顺序是 A 分析分析 溴苯制取时所得到的粗溴苯中会含溴 少量的水 溶于这部分水中的溴化氢等 先用 水洗可以除去溴化氢及少量溴 然后用 10 NaOH 溶液洗 可除去溴 然后再用水洗一次 把残存的 NaOH 洗去 接着用干燥剂除水 最后蒸馏得到纯溴苯 答案答案 B 小结小结 解题时 学生往往只考虑用 NaOH 溶液洗涤 再用分液的方法来处理 仅用碱洗 溴化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀 很难分离 这显然不能得到纯溴苯 物质分离时 往 往物理方法和化学方法同时使用 例例 6 描述 CH3 CH CH C C CF3分子结构的下列叙述中 正确的是 A 6 个碳原子有可能都在一条直线上 B 6 个碳原子不可能都在一条直线上 C 6 个碳原子有可能都在同一平面上 D 6 个碳原子不可能都在同一平面上 分析分析 根据乙烯 乙炔分子结构的知识 题给有机物的碳架结构如下 可见 6 个碳原子有可能在同一平面上 但不可能在同一直线上 答案答案 B C 小结小结 如何判断有机物分子中原子是否共平面或共直线 必须弄清题给分子的空间结构 只 要牢固掌握甲烷 乙烯 苯 甲醛 CH3 CH2 nCH3 碳链呈 锯齿 形 等典型分子的结 构特征 以此基本结构为模块 再搭建出题给分子的空间结构 问题就能迎刃而解 例例 7 工程塑料 ABS 的结构简式是 CN CH2 CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH n 合成此高分子化合物用了三种单体 这三种单体的结构简式分别是 分析分析 首先判断此高分子化合物是加聚反应的产物 还是缩聚反应的产物 加聚反应产物的 HH CC CC C C 共平面 共直线 7 结构特点是主链全部是碳原子 且碳原子数目是偶数 根据工程塑料 ABS 的结构简式可知 是加聚反应的产物 答案答案 CH2 CH CN CH2 CH CH CH2 CH CH2 小结小结 加聚高聚物单体判断 1 凡链节的主链只有两个碳原子的高聚物 其合成单体必为一种 将两个半链闭 CH3 CH3 合即可 如 CH2 C n 单体是 CH2 C COOCH3 COOCH3 2 凡链节主链只有四个碳原子 且链节无双键的高聚物 其单体必为两种 在正中央划断开 然后将四个半链闭合即 可 如 CH CH2 CH2 CH2 n 单体是 CH2 CH2和 CH CH2 CH3 CH3 3 凡链节主链中 存在 C C 双链结构 其规律是 见双链 四个碳 无双链 两个碳 划线断开 然后将半链闭合 将单双键互换 如 CH2 CH CH2 CH CH CH2 n 单体是 CH2 CH CH CH2和 CH CH2 例例 8 C8H18经多步裂化 最后完全转化为 C4H8 C3H6 C2H4 C2H6 CH4五种气体的混合物 该混合物的平均相对 分子质量可能是 A 28 B 30 C 38 D 40 分析 根据 C8H18C4H10 C4H8 C4H10C2H4 C2H6 C4H10CH4 C3H6 根据题给信息知 混合 气体中已无 C8H18和 C4H10 令 C8H18为 1mol 则最后气体的总物质的量为 3mol M 38 若 C4H8也可