第2课时
烃和卤代烃
一、几类重要烃的代表物比较 1.结构特点甲烷 结构 简式 CH4 乙烯 CH2==CH2 乙炔 CH≡CH
正四面体结构,C原 子居于正四面体的 中心,分子中的5个 原子中没有任何4个 结构 原子处于同一平面 特点 内。其中任意三个 原子在同一平面内, 任意两个原子在同 一直线上
直线形结构,分 平面形结构,分子 子中的4个原子处 中的6个原子处于 于同一直线上。 同一平面内,键角 同一直线上的原 都约为120° 子当然也处于同 一平面内
甲烷
乙烯
乙炔
空间 构型
H—C≡C—H
物理 无色气体,难 无色气体,难 性质 溶于水 溶于水
无色气体,微 溶于水
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。 ①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 890 kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式为: 。
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890 kJ/mol 。②取代反应:有机物分子里的某些 原子或原子团 被其 他原子或原子团所替代的反应。
甲烷与氯气的取代反应分四步进行: 光 CH3Cl+HCl CH + Cl ――→ 4 2 第一步: 光 CH2Cl2+HCl CH Cl + Cl ――→ 3 2 第二步: 光 CHCl3+HCl CH Cl + Cl ――→ 2 2 2 第三步: 光 CCl4+HCl CHCl + Cl ――→ 3 2 第四步: 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 ①与卤素单质 X2 加成 CH2=CH2+X2―→ XCH2—CH2X ②与 H2 加成 CH3—CH3 CH2=CH2+H2催化剂 ――→ △ ③与卤化氢加成 CH3—CH2X CH2=CH2+HX催化剂 ――→ △ ④与水加成 CH3CH2OH 催化剂 CH2=CH2+H2O加热、加压 ――→
⑤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 ⑥易燃烧 点燃 2CO2+2H2O CH2=CH2+3O2――→ 焰明亮,伴有黑烟)。 ⑦加聚反应 (现象: 火
褪去
。
二、烷烃、烯烃和炔烃1.概念及通式 (1)烷烃:分子中的碳原子之间只以单键结合成链 状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的饱和烃,分 子通式为:CnH2n+2(n≥l)。
(2) 烯烃:分子中含有碳碳双键的不饱和链烃,单烯烃的分子通式为:CnH2n(n≥2)。 (3) 炔烃:分子中含有碳碳三键的一类脂肪烃,单 炔烃的分子通式为:CnH2n-2(n≥2)。
2.物理性质 (1)状态:常温下分子中含有1~4个碳原子的烃 为气态烃,随分子中碳原子数的增多,逐渐过渡到 液态、固态。 (2)沸点:①随着分子中碳原子数的增多,沸点 逐渐升高。 ②同分异构体之间,支链越多,沸点越低。 (3)相对密度:随着分子中碳原子数的增
多,相 对密度逐渐增大,密度均比水小。 (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: y y 点燃 CxHy+(x+ )O2――→xCO2+ H2O 4 2 (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 KMnO4 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.苯的物理性质颜色 状态 气味 密度 水溶性 熔、沸点 毒性 有毒 ___ 特殊气味 比水小 ____ 无色 液体 __ 不 __溶于水 低
2. 苯的结构
(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)空间构型: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。
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:CnH2n-6(n≥6)。 (2)化学性质(以甲苯为例) ①氧化反应:甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,说明 苯环对烷基的影响使其取代基易被氧化。 ②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 ①相同点: a.都含有碳、氢元素; b.都含有苯环。 ②不同点: 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.苯的同系物分子中只含一个苯环,通式为 CnH2n - 6(n≥6) ;芳香烃分子中含有一个或多个苯环; 芳香族化合物分子中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 ①苯的一氯代物只有1种: 。
②苯的二氯代物有3种:
(2)苯的同系物及其氯代物
①甲苯(C7H8)不存在同分异构体。