烷烴和烯烴知識點(diǎn)總結
烴:僅含碳和氫兩種元素的有機物稱(chēng)為碳氫化合物,又叫烴,在烴中最簡(jiǎn)單的是甲烷,下面是小編整理的相關(guān)內容,希望對你有幫助。
一、甲烷的物理性質(zhì)
無(wú)色、無(wú)味,難溶于水的,比空氣輕的,能燃燒的氣體,天然氣、坑氣、沼氣等的主要成分均為甲烷。
收集甲烷時(shí)可以用排水法
二、甲烷的分子結構
甲烷的分子式:CH4 電子式: 結構式:
。ㄓ枚叹(xiàn)表示一對共用電子對的圖式叫結構式)
〔模型展示〕甲烷分子的球棍模型和比例模型。
得出結論:以碳原子為中心,四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的正四面體結構。甲烷是非極性分子,所以甲烷極難溶于水,這體現了相似相溶原理。
CH4:正四面體 NH3:三角錐形
三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)
1.甲烷的氧化反應
a.方程式的中間用的是
”(箭頭)而不是“====”(等號),
主要是因為有機物參加的反應往往比較復雜,常有副反應發(fā)生。
b.火焰呈淡藍色:CH4、H2、CO、H2S
在通常條件下,甲烷氣體不能被酸性KMnO4溶液氧化而且與強酸、強堿也不反應,所以可以說(shuō)甲烷的化學(xué)性質(zhì)是比較穩定的。但穩定是相對的,在一定條件下也可以與一些物質(zhì)如Cl2發(fā)生某些反應。
2.甲烷的取代反應
現象:①量筒內Cl2的黃綠色逐漸變淺,最后消失。
、诹客矁缺诔霈F了油狀液滴。
、哿客矁人嫔仙。
、芰客矁犬a(chǎn)生白霧
〔說(shuō)明〕在反應中CH4分子里的1個(gè)H原子被Cl2分子里的1個(gè)Cl原子所代替,但是..
反應并沒(méi)有停止,生成的一氯甲烷仍繼續跟氯氣作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯點(diǎn)燃
甲烷,反應如下:
a.注意CH4和Cl2的反應不能用日光或其他強光直射,否則會(huì )因為發(fā)生如下劇烈的反應:CH4+2Cl2?強光???C+4HCl而爆炸。
b.在常溫下,一氯甲烷為氣體,其他三種都是液體,三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)是工業(yè)重要的溶劑,四氯化碳還是實(shí)驗室里常用的溶劑、滅火劑,氯仿與四
。然汲爻合碌拿芏染笥1 g·cm3,即比水重。
c.分析甲烷的四種氯代物的分子極性。但它們均不溶于水。
取代反應 有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應
三、烷烴的結構和性質(zhì)
1.烷烴的概念
a.分子里碳原子都以單鍵結合成鏈狀;
b.碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子結合.
2. 烷烴的結構式和結構簡(jiǎn)式
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
結 構 式:
結構簡(jiǎn)式:CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 /CH3(CH2)2CH3
3.烷烴的物理性質(zhì)
。╝)隨著(zhù)分子里含碳原子數的增加,熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高,相對密度逐漸增大;
。╞)分子里碳原子數等于或小于4的烷烴。在常溫常壓下都是氣體,其他烷烴在常溫常壓下都是液體或固體;
。╟)烷烴的相對密度小于水的密度。
。╠)支鏈越多熔沸點(diǎn)越低。
。2)烷烴分子均為非極性分子,故一般不溶于水,而易溶于有機溶劑,液態(tài)烷烴本身就是良好的有機溶劑。
4.烷烴的化學(xué)性質(zhì)
。1)通常狀況下,它們很穩定,跟酸、堿及氧化物都不發(fā)生反應,也難與其他物質(zhì)化合;
。2)在空氣中都能點(diǎn)燃;
。3)它們都能與氯氣發(fā)生取代反應。
補充:(1)烷烴與氯氣也可以是溴在光照條件下發(fā)生的取代反應,由于碳原子數的增多而使生成的取代產(chǎn)物的種類(lèi)將更多;例如:甲烷的氯代物有:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四種氯代物。
。2)在空氣或氧氣中點(diǎn)燃烷烴,完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O,相同狀況下隨著(zhù)烷烴分子里碳原子數的增加往往會(huì )燃燒越來(lái)越不充分,使燃燒火焰明亮,甚至伴有黑煙;
。3)烷烴分子也可以分解,但產(chǎn)物不一定為炭黑和氫氣,這在以后的石油裂化—裂解的學(xué)習中就將學(xué)到。
5.烷烴的通式:CnH2n+2
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12??
若烷烴分子的碳原子數為n,那么氫原子的數目就可表示為2n+2,這樣烷烴的分子式就可以表示為CnH2n+2。
乙烯、烯烴知識點(diǎn)
一、乙烯的實(shí)驗室制法
工業(yè)上所用的大量乙烯主要是從石油煉制廠(chǎng)和石油化工廠(chǎng)所生產(chǎn)的氣體中分離出來(lái)的。
1.制備原理
溫度計:水銀球插入反應混合液面下,但不能接觸瓶底。
2.發(fā)生裝置
、 濃硫酸起了什么作用?濃H2SO4的作用是催化劑和脫水劑。
、 混合液的組成為濃硫酸與無(wú)水酒精,其體積比為3∶1。
、 由于反應溫度較高,被加熱的又是兩種液體,所以加熱時(shí)容易產(chǎn)生暴沸而造成
危險,可以在反應混合液中加一些碎瓷片加以防止。(防暴沸)
、 點(diǎn)燃酒精燈,使溫度迅速升至170℃左右,是因為在該溫度下副反應少,產(chǎn)物較
純。
、 收集滿(mǎn)之后先將導氣管從水槽里取出,再熄酒精燈,停止加熱。
、 這樣的話(huà)該裝置就與實(shí)驗室制氯氣的發(fā)生裝置比較相似,只不過(guò)原來(lái)插分液漏
斗的地方現在換成了溫度計。
3.收集方法:排水法
二、乙烯的性質(zhì)
1.物理性質(zhì)
無(wú)色、稍有氣味、難溶于水、ρ=1.25g/L,乙烯是一種典型的不飽和烴
2.化學(xué)性質(zhì)
。1)氧化反應
〔實(shí)驗〕將原先的裝置中用于收集乙烯的導氣管換成帶玻璃尖嘴的導氣管,點(diǎn)燃酒精燈,使反應溫度迅速升至170℃,排空氣,先收集一部分乙烯于試管中驗純,之后用火柴點(diǎn)燃純凈的乙烯。
實(shí)驗現象:乙烯氣體燃燒時(shí)火焰明亮,并伴有黑煙。 CH2==CH2+3O22CO2+2H2O 〔實(shí)驗〕熄滅燃燒的乙烯氣,冷卻,將乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的試管中。 實(shí)驗現象:酸性KMnO4溶液的紫色很快褪去。
〔實(shí)驗〕將乙烯氣通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管中。
實(shí)驗現象:溴的四氯化碳溶液的紅棕色很快褪去。 點(diǎn)燃
。2)加成反應
加成反應:有機物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
除了溴之外還可以與水、氫氣、鹵化氫、Cl2等在一定條件下發(fā)生加成反應,如工業(yè)制酒精的原理就是利用乙烯與H2O的加成反應而生成乙醇。
。3)聚合反應 n CH2==CH2〔 CH2—CH2 〕— n —
通過(guò)剛才的加成反應知道C2H4分子中的雙鍵不穩定,在適宜的溫度、壓強和有催化劑存在的條件下,乙烯的碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵會(huì )斷裂,分子里的碳原子能互相結合成很長(cháng)的鏈,就生成了聚乙烯。
CH2==CH2+CH2==CH2+CH2==CH2+?? 催化劑
???—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+—CH2—CH2+??
???—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2??
什么叫高分子化合物?什么叫聚合反應?
聚乙烯的分子很大,相對分子質(zhì)量可達到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)。相對分子質(zhì)量很大的化合物屬于高分子化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)高分子或高聚物。那么由類(lèi)似乙烯這樣的相對分子質(zhì)量小的'化合物分子互相結合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應叫做聚合反應。
三、乙烯的用途
乙烯的一個(gè)重要用途:作植物生長(cháng)調節劑可以催熟果實(shí);乙烯是石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎原料,可用于制造塑料、合成纖維、有機溶劑等,乙烯的生產(chǎn)發(fā)展帶動(dòng)其他石油化工基礎原料和產(chǎn)品的發(fā)展。所以一個(gè)國家乙烯工業(yè)的發(fā)展水平即乙烯的產(chǎn)量,已成為衡量這個(gè)國家石油化學(xué)工業(yè)水平的重要標志之一。
乙烯的結構特點(diǎn)是分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵,那么我們就把分子里含有碳碳雙鍵的一類(lèi)鏈烴叫做烯烴,乙烯是烯烴的典型,也是最簡(jiǎn)單的烯烴。
五、烯烴
1.烯烴的概念:分子里含有碳碳雙鍵的一類(lèi)鏈烴
2.烯烴的通式:CnH2n(n≥2)
在烴分子中,當碳原子數一定時(shí),每增加一個(gè)碳碳鍵必減少兩個(gè)氫原子,將烷烴和烯烴的分子組成比較可得,烯烴的通式應為CnH2n
實(shí)際我們所說(shuō)的烯烴都是指分子中只含一個(gè)碳碳雙鍵的不飽和烴,所以也叫單烯,也還有二烯烴:CH2==CH-CH==CH2 烯烴的通式為CnH2n,但通式為CnH2n的烴不一定是烯烴,如右圖中其分子式為C4H8,
符合CnH2n,但不是烯烴。
3.烯烴在物理性質(zhì)
對于一系列無(wú)支鏈且雙鍵位于第一個(gè)碳原子和第二個(gè)碳原子之間的烯烴,
、匐S著(zhù)分子里碳原子數的增加,熔沸點(diǎn)逐漸升高,相對密度逐漸增大;烯烴的相對密度小于水的密度;不溶于水等。
、谙N常溫常壓下C 1~4 氣態(tài),C 5~10液態(tài),C 11~固態(tài),
4.烯烴化學(xué)性質(zhì)
3n點(diǎn)燃①氧化反應 a.燃燒 CnH2n + O2nCO2+nH2O 2
b.使酸性KMnO4溶液褪色
、诩映煞磻
′R-CH==CH-R+Br-Br
、奂泳鄯磻 催化劑 R-CH==CH2 (聚丙乙烯)
5.烯烴的系統命名法
、龠x主鏈,稱(chēng)某烯。(要求含C═C的最長(cháng)碳鏈)
、诰幪柎a,定支鏈,并明雙鏈的位置。