年高考化学一轮复习知识梳理题组训练烃及化石燃料

第2讲 烃及化石燃料

[考纲要求] 1.掌握烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)的组成、结构特点和主要性质。2.知道天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用。3.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。4.了解加成反应、取代反应。

考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质

1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式

2．物理性质

(1)烃的物理性质变化规律

性质 状态 沸点 相对密度 水溶性 (2)甲烷、乙稀、乙炔的结构和物理性质比较 烃的种类 分子式 结构简式 甲烷 CH4 乙烯 C2H4 CH2===CH2 乙炔 C2H2 CH≡CH 变化规律 常温下含有1～4个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态 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 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小 均难溶于水 H—C≡C—H 分子结构特点 正四面体结构，键角为109°28′，由极性键形成的非极性分子 物理性质

平面结构，键角为120°，所有原子处于同一平面内，非极性分子 无色、稍有气味的气直线形结构，键角为180°，分子中所有的原子均处于同一直线上，非极性分子 无色、无味的气体，纯乙炔是无色、无味- 1 -

极难溶于水，密度比空气小 碳的质量分数 3.脂肪烃的化学性质 (1)甲烷、烷烃的化学性质

75% 体，难溶于水，密度比空气略小 85.7% 的气体，密度比空气小，微溶于水 92.3% 常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下才发生某些反应。

①取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应。 光照

如乙烷和氯气生成一氯乙烷：CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl。 完成甲烷与Cl2发生取代反应的化学方程式 光CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl(第一步)； 光CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl； 光CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl； 光CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl。

②燃烧：烷烃分子不含不饱和键，因而不能被酸性KMnO4溶液氧化，但可以发生燃烧反应。 点燃如CH4＋2O2――→CO2＋2H2O。 烷烃燃烧的通式为

3n＋1点燃CnH2n＋2＋O2――→nCO2＋(n＋1)H2O。

2(2)乙烯、烯烃的化学性质

乙烯和烯烃都含有“活泼的化学性质。 ①氧化反应

”，使得它们易被氧化、易发生加成反应，表现出较

a．乙烯在空气中燃烧，火焰明亮带有黑烟。 点燃

方程式为C2H4＋3O2――→2CO2＋2H2O。 写出烯烃燃烧的化学方程式： 3n点燃CnH2n＋O2――→nCO2＋nH2O。

2b．与酸性KMnO4溶液的反应

能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。

- 2 -

②加成反应

有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，如乙烯

可与溴水发生加成反应而使溴水褪色，CH2===CH2＋Br2―→。

完成丙烯分别与卤素单质(Br2)、H2及H2O等物质发生加成反应的方程式：

CH2===CH—CH3＋Br2―→

催化剂CH3CH===CH2＋H2――→CH3CH2CH3； △

；

催化剂CH2===CH—CH3＋H2O――→△③加聚反应

合成聚乙烯：nCH2===CH2催化剂,CH2—CH2

。

(单体) (高聚物) 合成聚丙烯： 催化剂nCH2===CH—CH3――→(3)炔烃的化学性质 ①与酸性KMnO4溶液的反应

能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。 KMnO4如：CH≡CH―→CO2(主要产物)。 H―SO

2

4

2

3

]。

②燃烧

3n－1点燃燃烧通式为CnH2n－2＋O2――→nCO2＋(n－1)H2O。

2③加成反应

催化剂

如CH≡CH＋H2――→CH2===CH2； △催化剂CH≡CH＋2H2――→CH3—CH3。 △④加聚反应 引发剂如nCH≡CH――→

==

。

4．乙烯和乙炔实验室制法

乙烯 乙炔 - 3 -

原理 浓H2SO4CH3CH2OH170――→℃ CH2===CH2↑＋H2O CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑ 反应装置 收集方法 深度思考 1．实验室制取乙烯时，为什么要迅速升高到170℃？制取的乙烯气体中常含有SO2、CO2，原因是什么？

浓硫酸

答案 在140℃时乙醇在浓硫酸作用会发生分子之间脱水，生成乙醚，2CH3CH2OH――→140℃CH3CH2OCH2CH3＋H2O。浓硫酸使乙醇脱水生成碳，碳与浓硫酸发生氧化还原反应，生成SO2和CO2气体。

2．乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理是否相同？能否用酸性KMnO4溶液鉴别CH4和CH2===CH2?

答案 褪色原理不相同，前者是发生了加成反应，后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化。由于CH4与酸性KMnO4溶液不发生反应，而CH2===CH2能使酸性KMnO4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者。

排水集气法 排水集气法或向下排空气法

题组一 脂肪烃的结构与命名

1．已知丙烷的分子结构可简写成键线式结构。有机物A的键线式结构为

，有机物B与

等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是( ) A．有机物A的一氯代物只有4种 B．用系统命名法命名有机物A，名称为C．有机物A的分子式为C8H18

D．B的结构可能有3种，其中一种名称为答案 A

三甲基

戊烯

三甲基戊烷

解析 根据信息提示，A的结构简式为

，其有5种

- 4 -