烃的分类和同系物(课堂PPT)

1,3）水溶性难溶于水，易溶于有机溶剂,一、烃的物理性质：,1）状态：烃均为分子晶体，碳原子数增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔沸点升高。常温下，碳原子数小于等于4为气态(新戊烷常温呈气态）碳原子数相同，支链越多，熔沸点越低；,2）密度：所有烃的密度都比水小,如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷,2,二、烃的分类,烃：,链烃（脂肪烃）,饱和烷烃CnH2n+2（n1）,不饱和,CnH2n（n2）,CnH2n-2（n2）,CnH2n-6（n6）,烯烃,炔烃,环烷烃,芳香烃,稠环芳烃,苯及苯的同系物,二烯烃,CnH2n-2（n4）,(脂环烃),环烃,饱和,不饱和,CnH2n（n3）,（不饱和）,3,（3）同系物和通式的关系，是同系物则通式一定相同，但是通式相同，不一定是同系物。例如：C3H6和C4H8，二者通式相同，但不一定是同系物。,三、同系物,同系物的判断规律:,三同:同通式,同类别（结构相似），相同的官能团,一差:分子组成相差一个或若干个CH2原子团三注意:（1）同系物必须为同一类物质;同系物结构相似，但不一定完全相同;（2）同系物间物理性质递变但化学性质相似,4,例1下列各物质中，一定是同系物的是：（A）C3H6和C5H10（B）C4H6和C5H8（C）,（D）C4H10和C9H20,(D),例2下列关于芳香烃的叙述正确的是（）（A）其组成的通式为CnH2n-6（n6）（B）分子里含有苯环的烃（C）分子里含有苯环的各种有机物（D）苯及其同系物的总称,B,5,四、一些重要规律：,1.烃中C%或H%与碳原子数的关系：A、同类烃中，随碳原子数的增多，烷烃中C%增大，H%变小；烯烃中均不变；炔烃中C%变小，H%增大；苯的同系物中C变小，H%增大。B、碳原子数相同的不同烃中，H%大小规律为：烷烃烯烃炔烃苯的同系物。,6,2.烃的混合物计算规律,(1).若M混26，则一定有CH4；若M混28（烷、烯的混合物），则一定有CH4。,（2）若平均分子组成中，存在1n(C)2，则一定有CH4；若平均分子组成中，存在2n(H)4，则一定有C2H2。,（3）由两种烃组成的混合气体，若其平均分子组成中n(C)=2，若其中一种分子含有2个碳原子，则另一种气体分子也一定含2个碳原子。,7,例题1.某种气态烷烃和炔烃的1L混合气体，完全燃烧生成1.4LCO2和1.6L水蒸气(体积均在相同状况下测得)，该混合物是()A.乙烷，乙炔B.甲烷，乙炔C.甲烷，丙炔D.乙烷，丙炔解析：混合烃的平均分子式为C1.4H3.2。由平均碳原子数可知一定有甲烷。由平均氢原子数可知一定有乙炔。答案：B,8,2.某烷烃A和炔烃B的混合气体物质的量为1mol，质量为25.6g。取6.72L标准状况下的此混合气体通入足量溴水中，结果溴水质量增加4.8g，由此推断A为_，B为_。解析：（混合气）=25.6因M（C2H2）=26，所以，A一定是甲烷。6.72L气体物质的量为0.3mol，质量为7.68g，炔为4.8g，甲烷为2.88g。n（CH4）=0.18moln（炔）=0.12molM（炔）=40gmol1所以，B为C3H4答案：A：CH4B：C3H4,9,2、烃的燃烧规律燃烧通式：CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O(1)物质的量相同的烃CxHy完全燃烧时，耗氧量多少决定于x+y/4，生成CO2的量多少决定于x的值，生成水量多少决定于y/2的值。例题：等物质的量下列有机物完全燃烧，耗氧顺序分别为AB：ACH4、C3H4、C2H4、C2H2、C3H8；BC3H8、C2H6O、C2H4O2、C3H8O、C3H6O2,10,等质量的烃完全燃烧，氢碳比高，耗氧多。,等质量下列有机物完全燃烧，耗氧顺序分别为AB：ACH4、C3H4、C2H4、C2H2、C3H8；BC3H8、C2H6O、C2H4O2、C3H8O、C3H6O2,11,(3)最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗氧量就一定。,如C2H2和C6H6,C2H4和C3H6,12,（利用差值法确定分子中的含H数）,CxHy+（x+y/4）O2xCO2+y/2H2OV1x+y/4x（液）减少（1+y/4）1x+y/4xy/2（气）减少（1-y/4）增加（y/41）,H2O为气态：体积不变y=4（CH4C2H4C3H4）体积减小y4,（4）.烃完全燃烧前后气体体积变化规律：,13,例题、1L丙烷与xLO2混合点燃，丙烷完全反应后，生成的混合气体体积为aL（均1201.01105Pa下测定）。将aL混合气体通过足量碱石灰后，测得剩余气体体积为bL。若a-b=5，则x值等于A、4B、4.5C、5D、3.5,C3H85O23CO2+4H2O,C3H84O22CO+CO2+4H2O,（A）,14,任取两种烃混合，完全燃烧后生成CO2的物质的量小于水的物质的量，则两种烃的组合不可能是()A.烷+烷B.烷+烯C.烷+炔D.烯+烯,15,例题1.由A、B两种烃组成的混合物，当混合物总质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量。对A、B两种烃有下面几种说法：互为同分异构体；互为同系物；具有相同的最简式；两种烃中碳的质量分数相同。正确的结论是()A.B.C.D.,解析：由题意可知，单位质量的A和B，完全燃烧所消耗氧气的量是相等的。所以，A、B的最简式一定相同。答案：B,16,2.PmolC2H4在密闭容器中加强热分解，达到平衡时生成mmolC2H2和nmolH2，将平衡混合气体完全燃烧生成水和二氧化碳，要消耗氧气()A.(3m/2+n/2+2P)molB.(3P3m/2n/2)molC.3PmolD.(5m/2+n/2)mol,C、D,17,1、分子量的确定（1）标准状况M=22.4（2）相同条件M1=M2D2、分子式的确定,（1）根据有机物中各元素的质量分数加以确定,（2）根据燃烧产物的量加以确定（3）根据商余法确定烃的分子式3、根据性质推断结构,五、分子量、分子式、结构式的确定,（相对密度）,18,7.2烃的命名和同分异构现象,19,一、同分异构体,含义:,同组成元素,同最简式,同分子式,同分异构体,不同结构,同式量,同质量分数,同分异构体的书写规律:,主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列由邻到间到对,20,种类:碳链异构:指碳原子的连接次序不同引起的异构:,如:,位置异构:官能团的位置不同引起的异构:如:CH3CH=CHCH3和CH3CH2CH=CH2,官能团异构:官能团不同引起的异构,如:烯烃和环烷烃,书写方法:碳链异构位置异构官能团异构,常见的几种基团的异构体数目为：丙基2种，丁基4种。几种简单烷烃的异构体数目为：丁烷2种，戊烷3种，己烷5种。,21,例1：下列各组物质O2和O3H2、D2、T212C和14C乙烷和丁烷CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5互为同系物的是_，互为同分异构体的是_互为同位素的是_，互为同素异形体的是_，是同一物质的是_。,22,有关同分异构体的基本题型:,智力型:解题时不必过分依赖化学原理,解题时对智力因素有一定的要求.,例1.已知二甲苯有三种同分异构体,则四氯苯有_种同分异构体.分析:四氯苯苯环上有两个H原子H原子有邻、间、对三种位置关系四氯苯有三种同分异构体,例2已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为，,的二溴代物的异构体数目为九种，由此推断A苯环上四溴代物异构体数目为（A）（A）9种（B）10种（C）11种（D）12种,23,(2)技巧型:有一定限制条件的同分异构体数目的确定,必须依赖一定的技巧,否则就会造成多写或遗漏.,例3.一氯戊烷中含有两个“CH3”的结构为_4_种.,分析:解答此题时需要一定的技巧,必须先写出戊烷的三种碳架:显然,碳架中的氯原子不能连在链端,碳架中的氯原子必须连在链端,碳架不符合题意.,24,例4分子式为C8H10的芳香烃，其苯环上的一个H原子被Cl原子取代，生成的化合物有三种同分异构体，该烃是（）（A）邻二甲苯（B）对二甲苯（C）间二甲苯（D）乙苯,25,(3)模仿型:是指同分异构体的某些异构方式并不为解题者所了解,但可以模仿题给信息解题,此类题常为信息迁移的形式出现.,例题5.已知将中的c与d原子交换位置,可以得到另一种物质:.C4H8的烯烃同分异构体有_种.,26,分析:四个C的C架有两种:,将双键在C架上移动,则有三种同分异构体产生:,模仿题给信息:有两种同分异构体,即为:,故C4H8的同分异构体有四种.,27,(4)迁移型:主要是指将过去所学知识或题给信息迁移到解题中,有时在解题中需要创造.,例题6.下列有机物与溴(Br2)发生1:1的加成反应,加成产物有多少种.3种,练习:与H2发生1:4加成反应时,其产物有_种.,28,例7、能够说明苯分子中不存在单、双键，而是所有碳碳键完全相同的事实是（）A.甲苯无同分异构体B.苯分子中各原子均在一个平面内，各键键角均为120C.邻二甲苯只有一种D.1mol苯最多只能与3molH2加成,BC,解析：苯分子中各原子均在一个平面内，各键键角均为120，说明苯分子中六元环上的碳碳键键长相等，若由单、双键构成，其键长不可能相等，单键键长一定大于双键的键长，故B正确；若苯分子中存在单、双键，则邻二甲苯有，但事实上邻二甲苯只有一种，则说明所有碳碳键完全相同。,29,三.烷烃命名规律：,（1）.五个原则：A、最长原则：应选最长的碳链作主链。B、最近原则：应从离支链最近的一端对主链碳原子编号。C、最多原则：若存在多条等长碳链，应选择含支链较多的碳链作为主链。D、最小原则：若相同的支链距主链两端等长时，应按支链位数之和为最小的原则对主链原子编号。E、最简原则：若不同的支链距主链两端等长时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子编号。,（2）.五个必须：A、取代基的位数必须用阿拉伯数字“2、3、4”表示；B、相同取代基的个数必须用中文数字“二、三、四”表示；C、位数之间用“，”隔开，如“2，3，4”；D、名称中阿拉伯数字与汉字用“”隔开；E、书写取代基的位数时，遵循简单在前、复杂在后的原则。,30,CH3CCHCH3,CH3,CH3,CH3,2、2、3三甲基丁烷,31,烃的结构特点和化学性质,32,有机化学的基本原理,碳四键、氧二键、氢一键。同系物中的各种有机物性质相似。结构决定性质。有什么样的结构就具有什么样的性质。不同的“结构”可能相互影响。,33,1、它的结构有何特点。2、这种烃的