【人教版】高中化学选修5知识点总结：第二章烃和卤代烃.pdf

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1、 第二章 烃和卤代烃 课标要求 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。4.了解加成反应、取代反应和消去反应。5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。要点精讲 一、几类重要烃的代表物比较 1.结构特点 2、化学性质 （1）甲烷 化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如 KMnO4）等一般不起反应。氧化反应 甲烷在空气中安静的燃烧，火焰的颜色为淡蓝色。其燃烧热为 890kJ/mol，则燃烧的热化学方 程式为：CH4（g）+

2、2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）；H=890kJ/mol 取代反应：有机物物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。第二章 烃和卤代烃 第页共页 知识点总结 甲烷与氯气的取代反应分四步进行：第一步：CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 第二步：CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl 第三步：CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl 第四步：CHCl3+Cl2 CCl4+HCl 甲烷的四种氯代物均难溶于水，常温下，只有 CH3Cl 是气态，其余均为液态，CHCl3 俗称氯仿，CCl4 又叫四氯化碳，是重要的有机溶剂，密度比水大。（2）乙烯与卤素单质 X2 加成 CH2 C

3、H2 X2 CH2X CH2 X 与 H2 加成 催化剂 CH2 CH2 H2 CH3 CH3 与卤化氢加成 CH2 CH2 HXCH3 CH2X 与水加成 CH2 CH2 H2O 催化剂 CH3CH2OH 氧化反应 常温下被氧化，如将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去。易燃烧 CH2 CH2 3O2 点燃 2CO2+2H2O 现象（火焰明亮，伴有黑烟）加聚反应 二、烷烃、烯烃和炔烃 1概念及通式 （1）烷烃：分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃，其通式为：CnH2n 2（n l）。（2）烯烃：分子里含有碳碳双键的不饱和链烃，分子通式为：CnH2n（

4、n 2）。第二章 烃和卤代烃 第 页 共页 知识点总结 （3）炔烃：分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃，分子通式为：CnH2n 2（n 2）。2物理性质 （1）状态：常温下含有 1 4 个碳原子的烃为气态烃，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态。（2）沸点：随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高。同分异构体之间，支链越多，沸点越低。（3）相对密度：随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水的小。（4）在水中的溶解性：均难溶于水。3化学性质 （1）均易燃烧，燃烧的化学反应通式为：（2）烷烃难被酸性 KMnO4 溶液等氧化剂氧化，在光照条件下易和卤素单质发生取代反应。（3）烯烃和炔烃易被酸性 KMn

5、O4 溶液等氧化剂氧化，易发生加成反应和加聚反应。三、苯及其同系物 1苯的物理性质 2.苯的结构 （1）分子式：C6H6，结构式：，结构简式：_或。（2）成键特点：6 个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。（3）空间构形：平面正六边形，分子里 12 个原子共平面。3苯的化学性质：可归结为易取代、难加成、易燃烧，与其他氧化剂一般不能发生反应。第二章 烃和卤代烃 第页共页 知识点总结 4、苯的同系物 （1）概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物。通式为：（2）化学性质（以甲苯为例）CnH2n 6（n 6）。氧化反应：甲苯能使酸性 KMnO4 溶液褪色，说明苯环对烷基的影响

6、使其取代基易被氧化。取代反应 a苯的同系物的硝化反应 b苯的同系物可发生溴代反应 有溴化铁作催化剂时：光照时：5苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物的比较 （1）异同点相同点：a都含有碳、氢元素；b都含有苯环。不同点：第二章 烃和卤代烃 第 页 共页 知识点总结 a苯的同系物、芳香烃只含有碳、氢元素，芳香族化合物还可能含有 O、N 等其他元素。b苯的同系物含一个苯环，通式为 CnH2n 6；芳香烃含有一个或多个苯环；芳香族化合物含有 一个或多个苯环，苯环上可能含有其他取代基。（2）相互关系 6.含苯环的化合物同分异构体的书写（1）苯的氯代物 苯的一氯代物只有 1 种：苯的二氯代物有 3 种：（2）

7、苯的同系物及其氯代物甲苯（C7H8）不存在同分异构体。分子式为 C8H10 的芳香烃同分异构体有 4 种：甲苯的一氯代物的同分异构体有 4 种 四、烃的来源及应用 第二章 烃和卤代烃 第 页 共页 知识点总结 五、卤代烃 1卤代烃的结构特点：卤素原子是卤代烃的官能团。CX 之间的共用电子对偏向 X，形成一个极性较强的共价键,分子中 C X 键易断裂。2卤代烃的物理性质 （1）溶解性：不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。（2）状态、密度：CH3Cl 常温下呈气态，C2H5Br、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 常温下呈液态且密度 （填 “或”“）”1 g/cm3。3卤代烃的化学性质（以 CH3CH

8、2Br 为例）（1）取代反应条件：强碱的水溶液，加热化学方程式为：4卤代烃对环境的污染 （1）氟氯烃在平流层中会破坏臭氧 层，是造成臭氧 空洞的罪魁祸首。（2）氟氯烃破坏臭氧层的原理氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生氯原子氯原子可引发损耗臭氧的循环反应：实际上氯原子起了催化作用 2检验卤代烃分子中卤素的方法（X 表示卤素原子）（1）实验原理 第二章 烃和卤代烃 第 页 共页 知识点总结 （2）实验步骤：取少量卤代烃；加入 NaOH 溶液；加热煮沸；冷却；加入稀硝酸酸化；加入硝酸银溶液；根据沉淀（AgX）的颜色（白色、浅黄色、黄色）可确定卤族元素（氯、溴、碘）。（3）实验说明：加热煮沸是为了加快水

9、解反应的速率，因为不同的卤代烃水解的难易程度 不同。加入稀 HNO3 酸化的目的：中和过量的 NaOH，防止 NaOH 与 AgNO3 反应生成的棕黑色 Ag2O 沉淀干扰对实验现象的观察；检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。（4）量的关系：据 RXNaX AgX,1 mol 一卤代烃可得到 1 mol 卤化银（除 F 外）沉淀，常利用此量的关系来定量测定卤代烃。乙烯、乙炔的实验室制法：乙 烯 乙 炔 试 乙醇、浓硫酸 电石、饱和食盐水 剂 原 CH 3CH 2OH CH 2 CH 2+H2O CaC 2+2H 2O Ca(OH)2+CH CH 理 反 应 装 置 收 排水集气法 排水集气法 集 净

10、 因乙醇被碳化 ,碳与浓硫酸反应,乙烯中 因电石中含有杂质 ,与水的反应会生成 化 会混有 CO 2、SO2 等杂质 ,可用盛有 H2S,可用硫酸铜溶液将其除去 第二章 烃和卤代烃 第 页 共页 知识点总结 NaOH 溶液的洗气瓶将杂质除去 乙醇与浓硫酸的体积比为 13 因反应放热且电石易变 乙醇与浓硫酸混合方法:先在容器中 成粉末,所以不能使用启普 加入 发生器或其简易装置 实 ,边加边 为了得到比较平缓的乙 乙醇,再沿器壁慢慢加入浓硫酸 验 炔气流,用饱和食盐水代 搅 注 替水；拌冷却 意 因反应太剧烈 ,用分液漏 温度计的水银球应插入反应混合液的 事 斗控制滴液速度从而控制 液面 项 反

11、应速率 下 应在混合液中加几片碎瓷片防止暴沸 应使温度迅速升至 170 烷烃、烯烃、炔烃的结构及化学性质的比较：烷烃 烯烃 炔烃 通式（）（）（）结构 碳碳单键，碳原子饱 碳碳双键，碳 碳碳三键，碳 特点 和，锯齿型分子 原子不饱和 原子不饱和 代表物结构 甲烷：正四面体 乙烯：平面结构 乙炔：直线结构 含碳质量分 数 化学活泼性 稳定 活泼 活泼 卤代（只与纯净的卤 取代 素单质在光照条件下 反应 反应）第二章 烃和卤代烃 第 页 共页 知识点总结 加成 反应 加聚 反应 酸性 4 溶液 燃 烧 鉴别 烃的分类：能够与、能够与、不能发生 发生加成反应 发生加成反应 不能发生 能够发生 能够发

12、生 不褪色 褪色 褪色 通 式 现 火焰较明亮，火焰明亮，产生淡蓝色火焰 带浓烈的黑烟 带黑烟 象 溴水不褪色或酸性 溴水褪色或酸性 溴水褪色或酸性 溶液不褪色 溶液褪色 溶液褪色 分类 通式 分子中碳原子成键方式 烷烃（）碳原子之间全以单键结合，属饱和烃 链烃 烯烃（）碳原子之间含有一个碳碳双键，其他（脂肪烃）全以单键结合，属不饱和烃 炔烃 （）碳原子之间含有一个碳碳三键，其他 全以单键结合，属不饱和烃 环 环烷烃（）有一个环，碳碳之间全以单键结合 脂环烃 烃 第二章 烃和卤代烃 第 页 共页 知识点总结 苯及其同 有一个苯环，侧链都是烷基 系物 芳香烃 多环芳烃 有多个苯环 取代反应和加成

13、反应的比较：取代反应 加成反应 概 有机分子中的双键（或三键）有机分子中的某些原子或原子 两端的碳原子与其他原子或原 团被其他原子或原子团所代替 念 子团直接结合生成新的化合物 的反应 的反应 第二章 烃和卤代烃 第 页 共 页 知识点总结 反 应 （代替 通 或代替）式 键 一般是、或键断 的 不饱和键中不稳定者断裂，不 裂，结合一个原子或原子团，变 饱和碳原子直接和其他原子或 另一个原子或原子团同代替下 化 原子团结合 来的基团结合成另一种物质 产 两种或多种物质 一般是一种物质 物 能使溴和酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物：试 剂 的溶液 酸性 溶液 官 能 团 能否褪色 烯烃 原因 加成反应 氧化反应 炔烃 能否褪色 第二章 烃和卤代烃 第 页 共 页 知识点总结 原因 加成反应 氧化反应 能否褪色 苯的 同系物 原因 氧化反应 能否褪色 醇 原因 氧化反应 能否褪色 酚 原因 取代反应 氧化反应 能否褪色 醛 原因 氧化反应 氧化反应 注：“”代表能，“”代表不能。第二章 烃和卤代烃 第 页 共 页 知识点总结