常见烃的结构与性质2022年高考化学一轮复习过考点.docx

考点48常见烃的结构与性质

一、甲烷的结构和性质

甲烷的存在和用途

(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。

甲烷的分子结构

组成与结构

分子式 电子式 结构式 球棍模型 比例模型

CH4

空间结构

空间结构示意图 结构特点及空间构型

4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等，是正四面体结构；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点

甲烷的性质

物理性质

颜色 气味 状态

无色 无味 气态

水溶性难溶

密度

比空气的小

化学性质

在通常情况下，甲烷性质比较稳定，与酸性KMnO4等强氧化剂以及强酸、强碱都不反应。但在特定条件下也会发生某些反应。

①甲烷的氧化反应——可燃性

CH4+2O2

CO2+2H2O

现象：燃烧时放出大量的热，还伴有淡蓝色火焰。

②甲烷的取代反应

a.甲烷与氯气的取代反应

实验操作

装置

a.色变浅：试管内气体的颜色逐渐变浅，最终变为无色；

实验现象 b.出油滴，生白雾：试管内壁有油状液滴出现，同时试管中有少量白雾；c.水上升：试管内液面逐渐上升。

装置：无明显现象

色变浅：说明氯气参与了反应，导致混合气体的黄绿色变浅；

现象分析

出油滴：说明反应后有难溶于水的有机物生成；c.生白雾：说明有HCl生成；

d.水上升：说明反应后气体体积减小而使水位上升光照条件下，甲烷与Cl2发生反应：

实验结论

b.甲烷的四种氯代产物

CH3Cl+Cl2CH2Cl2+Cl2CHCl3+Cl2

CH2Cl2+HClCHCl3+HClCCl4+HCl

名称 一氯甲烷状态 常温时呈气态

二氯甲烷 三氯甲烷

常温时均呈液态

四氯甲烷

俗称 —— ——

氯仿 四氯化碳

结构式

空间构型水溶性密度

用途

注意事项

均是四面体(不是正四面体)

均不溶于水

—— 均比水的大

—— —— 有机溶剂

正四面体

有机溶剂、灭火剂

(1)有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“―→”。(2)CH4与Cl2的反应逐步进行，应分步书写。

4 2 4 2 3(3)当n(CH)∶n(Cl)=1∶1时，反应并不只发生CH+Cl?光?照??CHCl+HCl

4 2 4 2 3

取代反应与置换反应的比较

取代反应

可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应能否顺利进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大。

分步取代，很多反应是可逆的二、烷烃的结构和性质

烷烃

烷烃的概念

置换反应

反应物、生成物中一定都有单质

在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序

反应一般是单向进行

烃分子中的碳原子之间只以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，从而使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。

烷烃的通式

CnH2n+2(n为正整数)，符合此通式的烃一定是烷烃。相邻烷烃分子在组成上相差一个CH2原子团。(3)烷烃的结构特点

烷烃分子中C原子间只以单键相连接，每个C原子都是以4个共价单键与其他C(或H)原子相连，如

乙烷 丙烷 正丁烷

烷烃结构的表示方法(以乙烷为例)

表示方法

含义

实例

分子式

结构式

用元素符号表示物质分子组成的化学式

用短线来代替原子间的共用电子对

C2H6

把结构式中表示共价单键的“—”删去，把碳原

结构简式

子连接的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团

球棍模型 用球和棍表示原子间的结合方式

CH3CH3

比例模型

(4)烷烃的性质

①烷烃的物理性质

用大小不同的小球表示原子间的连接方式

烷烃的熔、沸点较低，且随碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高；

递变性 碳原子数≤4的烷烃在常温常压下是气体，其他烷烃在常温常压下是液体或固体；烷烃的相对密度都较小，且随碳原子数的增加，烷烃的相对密度逐渐增大

相似性

烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂，液态烷烃的密度均小于1g·cm?3

②烷烃的化学性质

烷烃通常较稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，也不能与强酸、强碱发生反应，性质与

稳定性

氧化反应

甲烷相似

烷烃都具有可燃性，在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O

3n 1

CnH2n+2+ 2 O2

nCO2+(n+1)H2O

取代反应

取代反应是烷烃的特征反应，在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质可发生取代反应

烃类的熔、沸点规律

有机物一般为分子晶体，在有机同系物中，随着碳原子数增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点逐渐升高。

常温下，n≤4的烃呈气态，新戊烷也呈气态。

分子式相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。例如沸点：CH3(CH2)3CH3(CH3)2CHCH2CH3C(CH3)4。(4)互为同