必修2有机化学知识点烷烃

必修2第3章有机化合物第一部分是最简单的有机化合物甲烷一类甲烷的性质自学指南首先，甲烷的存在和结构1.甲烷的存在甲烷是天然气、甲烷、油田气和煤矿巷道气的主要成分。天然气中甲烷的体积分数一般为80% 97%。问题1:导致煤矿瓦斯爆炸的主要气体成分是什么？答案是甲烷。2.甲烷的组成和结构甲烷的分子式是CH4。甲烷分子是对称的正四面体结构，其中碳原子位于四面体的中心，四个氢原子分别位于四面体的顶点。碳原子和四个氢原子形成四个相同的共价键(键的长度和强度相同，夹角也相同)。问题2:甲烷分子包含多少共价键？它是极性键还是非极性键？一个答案(C-H键)；极性键。第二，甲烷的性质1.物理属性甲烷是一种无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。2.化学性质(1)稳定性：在正常情况下，甲烷相对稳定，不会与高锰酸钾或强酸强碱等强氧化剂发生反应。(2)可燃性：甲烷是一种极好的气体燃料。在正常情况下，1摩尔甲烷在空气中完全燃烧产生二氧化碳和液态水，释放出890千焦的热量。甲烷完全燃烧的化学方程式是CH4 2O2CO2 2H2O。(3)取代反应甲烷和Cl2可以发生取代反应。取代反应是指有机分子中的一些原子或基团被其他原子或基团取代的反应。在室温下，甲烷和氯的混合物在没有光的情况下不会发生反应。然而，当被照亮时，混合物的颜色逐渐变浅，瓶壁上出现油滴，瓶内有少量白雾。该反应的化学方程式为CH4 cl 2ch3cl HCl、ch3cl cl 2ch2cl2 HCl、ch2cl2 cl 2cl3 HCl、chcl3 cl 2ccl4 HCl。甲烷和氯取代反应的四种有机产物不溶于水。在室温下，一氯甲烷是一种气体，其他三种都是油性液体。问题3下面关于甲烷和氯之间的取代反应的陈述是正确的()A.全有机的B.都不溶于水一个是气体，其余的是液体一种是无机的，其余的是有机的解散一、甲烷的分子组成和结构1.甲烷分子式的推导如果已知甲烷在标准条件下密度为0.717 GL-1，75%碳和25%氢，请确定其分子式。甲烷分子式的推导过程：m=22.4 Lmol-1=0.717 Gl-122.4 Lmol-1=16 Gmol-1碳原子数：n(c)=1氢原子数：n(h)=4因此，甲烷的分子式是CH4。2.甲烷的分子结构和特性在甲烷分子中，碳原子和四个氢原子形成四个碳氢共价键，分子式为CH4，结构如下：(1)在电子学的基础上，用一条短线来表示通过共享电子而获得的一对图式，这叫做结构式。省略部分或全部短线的结构公式称为结构简化。甲烷的结构式是CH4(也是甲烷的分子式)。(2)图中的公式或模型从不同侧面不同程度地表达了分子的组成和结构。电子和结构公式强调分子中原子间连接的顺序和模式(化学键)。结构式是结构式的简化形式，但它们不能代表分子的真实空间结构。棒模型和标度模型突出了分子中原子连接的顺序和模式，原子的相对体积和空间分布，以及现实形式中分子的空间构型。(3)考虑到表达效果和易用性，常规学习中最常用的是结构简化，其次是电子和结构公式。(4)在CH4分子中，每个氢原子通过单键与碳原子结合，任意两个碳氢键之间的夹角为10928，使CH4分子的空间构型为正四面体。甲烷是组成和结构最简单的有机化合物，但其分子空间构型是理解复杂有机化合物分子空间构型的基础。(5)判断甲烷分子空间构型的方法是正四面体而不是平面正方形，一般可以通过研究二氯甲烷只有一种结构来确定。如果甲烷分子是正四面体，那么只有一个二氯()。然而，如果甲烷分子是平面正方形，可能有两种二氯化合物(二和三)。()()()事实是甲烷只有一种二氯化合物，因此可以判断甲烷分子的空间构型是正四面体而不是平面正方形。第二，甲烷的化学性质甲烷的分子结构稳定。它通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，也不会使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。然而，甲烷在某些条件下也会发生反应。1.甲烷的氧化反应燃烧甲烷完全燃烧的化学方程式：CH42o222h2o燃烧现象测试产品方法现象结论淡蓝热情用一个干燥的烧杯盖住火焰。烧杯内壁上会产生水滴水产生了在火焰上方盖上涂有透明石灰水的烧杯。烧杯内壁变得混浊。产生二氧化碳甲烷是一种极好的气体燃料。在正常情况下，1摩尔甲烷完全燃烧产生二氧化碳和水，释放出890千焦的热量。因此，天然气和以甲烷为主要成分的甲烷是理想的清洁能源。特别提醒硫酸酸化的高锰酸钾溶液具有强氧化性。在有机化学研究中，经常观察到一种有机物能否使紫色酸性高锰酸钾溶液变色，以判断其性质是否具有活性。CH4被引入到酸性高锰酸钾溶液中，其现象是溶液不褪色，这证明了甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，即CH4分子结构是稳定的。2.取代反应在室温下，甲烷和氯的混合物可以在黑暗中共存而不发生反应，但是当放置在明亮的地方时，混合物会发生反应。在光照条件下，CH4和Cl2反应如下：反应不止于此。生成的一氯甲烷继续与氯反应，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(也称为氯仿)和四氯甲烷(也称为四氯化碳)。这些反应可以表达如下：在这些反应中，甲烷分子中的氢原子逐渐被氯原子取代，产生四种取代产物(三氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳)和氯化氢的混合物。特别提醒(1)甲烷置换反应应注意：反应条件：光照(室温下黑暗中不发生反应，但不能用强光直接照射，否则会发生爆炸)。反应物：纯卤素简单物质，如甲烷，被引入溴水中，不发生反应。反应不会停留在一个步骤中，因此产品是5种物质的混合物。1摩尔氢的取代需要1摩尔氯气。认为一个Cl2分子可以取代两个氢原子是一个常见的错误。(2)有机物参与的反应往往很复杂，往往会发生副反应，产生副产物。因此，有机物反应的化学方程式通常用“-”来表示，而不是“=”。3.甲烷的热解甲烷可以在1500以上的高温下完全分解，生成炭黑和氢气。反应的化学方程式是ch4c 2h2。第三，替代反应和替代反应的区别取代反应是指有机分子中的一些原子或原子团被其他原子或原子团取代，也就是说，当一些原子或原子团相互连接时，一些原子或原子团被切断。对于小分子，它们分为两部分。一部分参与替换。同时，另一部分与被取代的原子或原子结合合成新的分子。因此，取代反应需要形成两种产物。从反应物的类型来判断，至少一个取代反应是有机的，而另一个反应物可以是有机的或无机的。根据分子组成的变化形式，有机分子可以同时被原子和自由基所取代，与有机分子相连的分子可以同时被原子和自由基所取代。置换反应是简单物质和化合物之间的反应。该产品是另一种简单的物质和化合物。这一定是氧化还原反应。种类取代反应置换反应例子甲烷+氯气+氯化氢锌+硫酸=硫酸锌+H2面积有机分子中的原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应一种简单物质与一种化合物反应生成另一种简单物质和另一种化合物试剂一种化合物和另一种化合物或简单物质简单物质和化合物结果通常，产生两种化合物另一种化合物和另一种简单物质电子得失电子转移不一定发生，也不一定涉及氧化还原反应。一定有电子转移，一定是氧化还原反应。它是可逆的吗有许多可逆反应这通常是不可逆的反应典型案例分析知识点1:甲烷燃烧的计算实施例1当空气中含有5% 15%(体积分数)的甲烷并遇到火时，产生气体爆炸。当爆炸最剧烈时，空气中甲烷的体积分数约为()10.5%B.9.5%C.8%D.5%在练习1之后，在标准条件下混合并点燃11.2升甲烷和22.4升氧气。当混合物恢复到原始状态时，气体的体积为()11.2磅22.4升33.6升至44.8升知识2:甲烷的替代反应实施例2用Cl2取代1摩尔CH4。反应完成后，确定四种有机替代物的量相等，消耗的氯为()A.0.5 molB.2 molC.2.5 molD.4 mol后续练习2在光照条件下使1摩尔CH4和1摩尔Cl2充分反应后，获得的产物为()A.ch3cl和HClB.ch2cl2和HClC.ch3cl和CH2Cl2D.ch3cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl同步测量和控制在西部大开发中，国家投入巨资建设“西气东输”工程，通过管道将西部丰富的资源输送到东部地区。这里所说的“西气东输”的主要成分是()A.COB . CH4 . H2D . NH32.下图可以代表甲烷的分子结构，但不能反映甲烷是规则的四面体结构()工商管理硕士疾病预防控制中心5.某种有机物在O2中完全燃烧生成CO2和H2O，那么下面关于有机物组成的描述中最合理的一个是()A.必须包含c、h和o元素B.它必须包含两个元素c和h，可能是o。C.它必须包含两个元素，c和h，并且不能包含o。D.必须包含元素c，可能是h和o。9.甲烷和氯气混合物等物质的量，经过长时间的光照，产品中物质的最大量是()A.CH3ClB . CH2Cl2C.四氯化碳氯化氢10.甲烷的电子类型是_ _ _ _ _ _，其结构式是_ _ _ _ _ _。1 g甲烷含有大约_ _ _ _ _ _个甲烷分子，4 g甲烷含有与_ _ _ _ _ _摩尔H2O相同数量的分子，与_ _ _ _ _ _ g co相同数量的原子，以及与_ _ _ _ _ _ l相同数量的电子(在标准条件下)NH3。答案；3.76251022；0.25；17.5；5.611.三个装有甲烷和氯气混合气体的集气瓶应覆盖玻璃片，然后按以下方法处理。写下实验现象：(1)黑暗中：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)将点燃的镁棒靠近集气瓶外壁：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)在有光的房间里：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，甲烷和氯之间的一系列反应是_ _ _ _ _ _ _ _(填写反应类型)。请写下甲烷和氯反应生成四氯化碳的化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。回答(1)无明显现象(2)爆炸(3)黄绿色逐渐变浅，产生油滴；取代反应；CH4+4Cl2CCl4+4HCl14.一定量的甲烷与足够的O2混合，然后充分燃烧，产生的气体依次通过充满足够无水氯化钙和氢氧化钠固体的玻璃管。结果含氢氧化钠固体的玻璃管质量增加1.1 g，标准条件下甲烷的原始体积为()A.2.24磅1.12升0.56升至0.28升二类烷烃自学指南一、烷烃的组成和结构特征1.碳氢化合物：仅由碳和氢两种元素组成的化合物，称为碳氢化合物，也称为碳氢化合物。2.烷烃：碳氢化合物分子中的碳原子被一个单键束缚，剩余的价键都被氢原子束缚，达到饱和状态。这种碳氢化合物被称为饱和烃，也称为烷烃。因为碳-碳连接在一起，烷烃也被称为饱和链氢1.烷烃的简单命名法当碳原子数小于10时，a、b、c、d、e、f、g、n、n、癸基依次代表碳原子数，后面跟着单词“烷烃”；当碳原子数大于10时，碳原子数直接用汉字表示。如甲烷：甲烷；C4H10:丁烷；C7H16:庚烷；C12H26:十二烷；C17H36:十七烷。2.烷烃的性质(1)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数量的增加，烷烃的物理性质呈现出规律性的变化：烷烃熔点的变化规律(1)在常温下，当碳原子小于或等于4时，它是气体(新戊烷在常温下也是气体)；随着碳原子数量的增加，分子间作用力增加，碳氢化合物的沸点增加。(2)当碳原子数相同时，支链越多，熔点越低。(3)随着碳原子数的增加，相对密度逐渐增加，但小于水的密度。技能：首先比较相对分子质量，然后看支链！(烷烃异构体熔点的变化规律：碳数越多，熔点越高；支链越多，越对称，熔点越低。邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯)状态：从气态到液态再到固态，碳数小于或等于4的烷烃是气态的(新戊烷除外)，碳五C16的烷烃是液态的。如果C的数目大于17，则它是实心的)烷烃的名称1.惯用术语：(1)根据分子中含有的碳原子数命名：如果碳原子数小于10，则用A、B、C、D、E、F、G、Xin、Ren和癸基顺序表示。如戊烷、辛烷等。如果碳原子数超过10，就用数字来表示。如十一烷、十七烷等。(2)简单烷烃的异构体：正构、异构和新构。例如戊烷2.系统命名法选择主链，称为烷烃；数量，固定分支机构；取代基，写在前面，标记位置，短线连接；不同的基础，简单到复杂，相同的基础，结合。取代基写在前面，注意位置和短线。不同的基础，简单的第一，相同的基础，两个或三个环节。(1)长度：主链最长，根