2022年必修2-烷烃知识点总结 .pdf
《2022年必修2-烷烃知识点总结 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年必修2-烷烃知识点总结 .pdf(14页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 人教版必修 2 第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷第 1课时甲烷的性质知识概括:一、甲烷的存在与结构1甲烷的存在甲烷是 天然气 、沼气 、油田气和煤矿坑道气的主要成分。天然气中甲烷所占的体积分数一般为 80%97%。思考题 1一般引起煤矿中瓦斯爆炸的气体的主要成分是什么?答案甲烷。2甲烷的组成与结构甲烷的分子式为CH4。甲烷分子是一种对称的正四面体 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 。碳原子与四个氢原子形成四个完全相同的共价键(键的长度和强度相同,夹角相等)。思考题 2甲烷分子中所含的共价键有几种?是极性键还是非极性键?答案一种 (CH
2、键);极性键。二、甲烷的性质1物理性质甲烷是一种 没有 颜色、 没有 气味的气体,极难 溶于水,密度比空气小。2化学性质(1)稳定性:在通常情况下,甲烷比较稳定 ,与 KMnO4等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。(2)可燃性:甲烷是一种优良的气体燃料,通常状况下,1 mol 甲烷在空气中完全燃烧,生成 CO2和液态水,放出890 kJ 热量。甲烷完全燃烧的化学方程式为CH42O2点燃CO22H2O。(3)取代反应甲烷与 Cl2等物质可以发生取代反应。取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。 在室温下,甲烷和氯气的混合物无光照时,不发生反应;但光照时, 混
3、合物的颜色逐渐变浅 ,瓶壁出现 油状 液滴, 瓶中有少量 白雾 。反应的化学方程式为 CH4Cl2光照CH3Cl HCl、 CH3ClCl2光照CH2Cl2HCl 、CH2Cl2Cl2 光照CHCl3HCl 、CHCl3Cl2光照CCl4HCl 。甲烷与氯气取代反应的四种有机产物都不溶于水。 在常温下, 一氯甲烷是 气体 ,其他三种都是 油状液体 。思考题 3以下关于甲烷与氯气发生取代反应所得生成物的说法中正确的选项是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页2 A都是有机物B都不溶于水C有一种是气态物质,其余都是液
4、体D有一种是无机物,其余都是有机物解惑一、 甲烷的分子组成和结构1甲烷分子式的推导假设已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g L1,含碳 75%,含氢 25%,请确定它的分子式。甲烷分子式的推导过程:M 22.4 Lmol10.717 gL122.4 L mol116 g mol1含碳原子的个数:N(C)16 g mol1 75%12 g mol11 含氢原子的个数:N(H)16 g mol125%1 g mol14 所以,甲烷的分子式为CH4。2甲烷的分子结构及其特点在甲烷分子中, 碳原子与4 个氢原子形成4 个 CH 共价键,分子式为CH4, 结构如下:(1)在电子式的基础上,用一条短
5、线表示一对共用电子所得的图式叫做结构式。省略了部分或全部短线的结构式叫做结构简式。甲烷的结构简式为CH4(它同时也是甲烷的分子式)。(2)图中的式子或模型,从不同的侧面不同程度地表达了分子的组成与结构的状况。电子式和结构式突出表达了分子里原子间连接的顺序和方式(化学键 ),结构简式是结构式的简化形式, 但它们不能表示分子真实的空间结构。球棍模型和比例模型以逼真的形式突出表达了分子里原子间连接的顺序、方式以及原子的相对体积和空间分布、分子的空间构型。(3)从表达效果和便于使用等方面综合考虑,在平时的学习中最常使用的是结构简式,其次是电子式和结构式。(4)在 CH4分子里,每个氢原子都以单键与碳原
6、子结合,任意2 个 C H 键之间的夹角都是 109 28,使CH4分子的空间构型为正四面体。甲烷在组成与结构上是最简单的有机化合物,但其分子空间构型是认识复杂有机化合物分子空间构型的基础。(5)判断甲烷分子的空间构型是正四面体形而不是平面正方形的方法一般可以通过研究二氯甲烷只有一种结构来确定。假设甲烷分子呈正四面体形,则其二氯代物只有一种( )。而假设甲烷分子呈平面正方形,则其二氯代物可以有两种(、 )。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页3 ( ) () () 事实是甲烷的二氯代物只有一种,由此可判断甲烷分子的空
7、间构型为正四面体形而非平面正方形。二、甲烷的化学性质甲烷分子结构稳定,通常不与强酸、 强碱或强氧化剂反应,也不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。但是在一定条件下,甲烷也能发生某些反应。1氧化反应 甲烷的燃烧甲烷完全燃烧的化学方程式:CH4 2O2点燃CO22H2O 燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了水在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了二氧化碳甲烷是优良的气体燃料,通常状况下, 1 mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,放出 890 kJ 热量。因此以甲烷为主要成分的天然气、沼气是理想的清洁能源。特别提醒 经硫酸酸化的K
8、MnO4溶液有很强的氧化性,在有机化学的学习中经常通过观察某有机物是否能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色来判断其性质是否活泼等。CH4通入酸性KMnO4溶液中,现象是溶液不褪色,证明了甲烷不能被酸性KMnO4溶液氧化,即CH4分子结构很稳定。2取代反应在室温下, 甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中共存而不发生反应,但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应。在光照条件下,CH4与 Cl2发生下述反应:反应并没有到此终止,生成的一氯甲烷继续与氯气反应,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(又叫氯仿 )和四氯甲烷 (又叫四氯化碳),这些反应可分别表示如下:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
9、 - - - - - - -第 3 页,共 14 页4 在这些反应里,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所取代,生成四种取代产物(CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3,CCl4)及 HCl 的混合物。特别提醒 甲烷的取代反应要注意:反应条件:光照(室温下,在暗处不发生反应,但不能用强光直接照射,否则会发生爆炸)。反应物:纯卤素单质,如甲烷通入溴水中不反应。反应不会停留在某一步,因此产物是5种物质的混合物。 1 mol H 被取代需要1 mol Cl2,认为 1 个 Cl2分子能取代2 个 H 原子是一个常见的错误。有机物参加的反应往往比较复杂,常有副反应发生,生成副产物,因此,有关有机物反应的化学
10、方程式通常不用“=”而用“ ”表示。3甲烷的高温分解反应甲烷在 1500 以上的高温条件下能较完全分解,生成炭黑和氢气。反应的化学方程式为 CH4 高温C 2H2。三、取代反应与置换反应的区别取代反应是有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替,含义是指连接上某些原子或原子团的同时,要断下来某些原子或原子团。对小分子而言, 自身要分成两部分, 一部分参加取代,同时, 另一部分和被取代下来的原子或原子团结合成新的分子,因此取代反应要形成两种产物。从反应物的类型来看,取代反应中至少有一种是有机物,另一种反应物既可以是有机物也可以是无机物;从分子组成的变化形式上看,有机物分子里被代替的既
11、可以是原子又可以是原子团,代替连接到有机物分子中去的同样既可以是原子又可以是原子团。而置换反应是一种单质和一种化合物之间的反应,产物是另一种单质和化合物,它一定是氧化复原反应。类别取代反应置换反应实例CH4Cl2 光CH3Cl HCl ZnH2SO4=ZnSO4H2区别定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物生成物一般生成两种化合物另一化合物和另一种单质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 1
12、4 页5 电子得失不一定发生电子转移, 不一定是氧化复原反应一定发生电子转移,一定是氧化复原反应是否可逆有不少是可逆反应一般是不可逆反应典例导析知识点 1:甲烷燃烧的计算例 1瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%15%(体积分数 )时遇火所产生的, 发生爆炸最剧烈时,甲烷在空气中的体积分数大约为() A10.5% B9.5%C8% D5% 跟踪练习 1将标准状况下的11.2 L 甲烷和 22.4 L 氧气混合后点燃,恢复到原状况时,气体的体积共 () A11.2 LB22.4 L C33.6 L D44.8 L 知识点 2:甲烷的取代反应例 2将 1 mol CH4与 Cl2发生取代反应,待反应完全后,
13、测得四种有机取代物的物质的量相等,则消耗的氯气为() A0.5 mol B2 mol C2.5 molD4 mol 跟踪练习 2在光照条件下,将1 mol CH4与 1 mol Cl2混合充分反应后,得到的产物是() ACH3Cl 和 HCl BCH2Cl2和 HCl CCH3Cl 和 CH2Cl2DCH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、 CCl4和 HCl 同步测控1在西部大开发中,国家投入巨资兴建“西气东输”工程,将西部蕴藏的丰富资源通过管道输送到东部地区。这里所指的“西气”的主要成分是() ACO BCH4CH2DNH32 以下各图均能表示甲烷的分子结构,其中不能反映出甲烷是正四面体结构
14、的是() ABCD5某有机物在O2中完全燃烧,生成CO2和 H2O,则以下关于该有机物组成的表达中最合理的是 () A一定含 C、H、O 三种元素B一定含C、H 两种元素,可能含O 元素C一定含C、H 两种元素,一定不含O 元素D一定含 C 元素,可能含H 元素和 O 元素CHHHH精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页6 9等物质的量的甲烷和氯气组成的混合气体,经较长时间的光照,生成物中物质的量最大的是 () ACH3Cl BCH2Cl2CCCl4DHCl10甲烷的电子式为_ ,结构式为 _ 。1 g 甲烷约含 _个
15、甲烷分子, 4 g 甲烷与 _mol H2O 所含的分子数相等,与_g CO 所含的原子数相等,与_L(标准状况下 )NH3所含的电子数相等。答案; 1022; ; ;11 将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶,用玻璃片盖好瓶口后, 分别作如下处理。写出实验现象:(1)置于黑暗中:_。(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁:_。(3)放在有光线的房间里:_ ,甲烷和氯气发生的一系列反应都是_(填反应类型 ),请写出甲烷和氯气反应生成四氯化碳的化学方程式: _。答案(1)无明显现象 (2)爆炸(3)黄绿色逐渐变浅,有油状液滴生成;取代反应;CH44Cl2光照CCl44HCl 14将一定量的甲烷与足量的
16、O2混合后充分燃烧,将所生成的气体依次通过装有足量无水 CaCl2和 NaOH 固体的玻璃管。结果盛NaOH 固体的玻璃管质量增加了1.1 g,则原来甲烷在标准状况下的体积为() A2.24 L B1.12 L C0.56 LD0.28 L 第 2 课时烷烃知识概括一、烷烃的组成和结构特点1烃:只由 碳和氢两种元素组成的化合物叫碳氢化合物,也叫烃。2烷烃:烃的分子中碳原子之间只以单键结合,剩余的价键全部跟氢原子 结合,到达饱和 状态,这样的烃叫饱和烃,也叫烷烃。由于C C 连成链状,所以烷烃又叫饱和链烃。3烷烃的组成通式为CnH2n 2 (n1)。思考题 1烷烃分子中碳元素的质量分数随着碳原子
17、数的增大会如何变化?答案逐渐增大。二、烷烃的命名及性质1烷烃的简单命名碳原子数在十个以内时,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数,其后加“烷”字;碳原子数在十个以上时,直接用汉字数字来代表碳原子数。如 CH4: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的增加,烷烃的物理性质呈现规律性的变化:CHHHH精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页7 烷烃熔沸点变化规律1常温下,碳原子小于或等于4 时均为
18、气体新戊烷常温下也为气体;随着碳原子数增加,分子间作用力增大,烃沸点增大。2碳原子数相同时,一般支链越多熔沸点越低。3随着碳原子数增加,相对密度逐渐增大,但都小于水的密度。技巧:先比较相对分子质量,再看支链!烷烃同分异构体熔沸点变化规律: 碳数越多,熔沸点越高;支链越多,越对称,熔沸点越低; .邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯状态:由气态到 液态再到 固态, C 小于等于4 的烷烃为气态 新戊烷例外 、 C5C16的烷烃为液态;C 的个数在17 个以上的,为固态烷烃的命名1、习惯命名法:根据分子里所含碳原子的数目来命名:碳原子数在十以下的,依次用甲、 乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年必修2-烷烃知识点总结 2022 必修 烷烃 知识点 总结
限制150内