高中化学——有机化学“烃”类知识小结

2018年04月10日 浏览:

一、各类烃的结构与性质归纳解读

1.各类烃的结构特点、性质和常见的同分异构体

[特别提示] ①烷烃与苯和苯的同系物都能发生取代反应,但反应条件不同,前者为光照,后者为铁粉。②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但苯的同系物一般能被氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。

2.各类烃的检验

类别

液溴

溴水

溴的四氯化碳溶液

酸性高锰酸钾溶液

烷烃

与溴蒸气在光照条件下发生取代反应

不反应,液态烷烃可以萃取溴水中的溴从而使溴水层褪色

不反应,互溶不褪色

不反应

烯烃

常温加成褪色

常温加成褪色

常温加成褪色

氧化褪色

炔烃

常温加成褪色

常温加成褪色

常温加成褪色

氧化褪色

一般不反应,催化条件下可取代

不反应,发生萃取而使溴水层褪色

不反应,互溶不褪色

不反应

 

苯的同系物

一般不反应,光照条件下发生侧链上的取代,催化条件下发生苯环上的取代

不反应,发生萃取而使溴水层褪色

不反应,互溶不褪色

氧化褪色


[特别提示] 应用上述性质可以解决不同类型烃的鉴别问题,同时要特别注意条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。


二、烃类燃烧规律集锦

1.烃完全燃烧前后气体体积变化规律

烃完全燃烧的通式:

(1)燃烧后温度高于100℃,即水为气态

ΔV=V-V=-1

①y=4时,ΔV=0,体积不变②y>4时,ΔV>0,体积增大③y<4时,ΔV<0,体积减小

(2)燃烧后温度低于100℃时,即水为液态

ΔV=V-V=1+,总体积减小

[特别提示] 烃完全燃烧时,无论水是气态还是液态,燃烧前后气体体积变化都只与烃分子中的氢原子数有关,而与烃分子中碳原子数无关。

2.烃完全燃烧时耗氧量规律

(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于(x+)的值,其值越大,耗氧量越多。

(2)等质量的烃完全燃烧,其耗氧量大小取决于该烃分子中氢的质量分数,其值越大,耗氧量越多。相同碳原子数的烃类,碳的质量分数越大,耗氧量越多。

(3)最简式相同的烃,不论它们以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时所消耗的氧气为定值。

(4)脂肪烃完全燃烧耗氧量比较

类别

通式

消耗氧气的量

规律

烷烃

C n H 2 n +2

(3 n +1)/2

消耗氧气的量成等差数列

烯烃、环烷烃

C n H 2 n

3 n /2

炔烃、二烯烃

C n H 2 n -2

(3 n -1)/2


3.烃完全燃烧产物规律

n (CO 2 )∶ n (H 2 O)

通式

类别

1∶1

C n H 2 n

烯烃、环烷烃

>1∶1

C n H 2 n x

炔烃、二烯烃、苯及其同系物

<1∶1

C n H 2 n +2

烷烃


(1)质量相同的烃,碳的质量分数越大,完全燃烧生成的CO2越多。

(2)碳的质量分数相同的烃,只要总质量一定,以任意比混合,完全燃烧后,产生的CO2的量总是一个定值。

4.燃烧时火焰亮度与含碳量的关系比较规律

(1)含碳量越高,燃烧现象越明显,表现为火焰越明亮,黑烟越浓。如C2H2、苯、甲苯等燃烧时火焰明亮,并伴有大量浓烟;而含碳量越低,燃烧现象越不明显,无黑烟,如甲烷;对于C2H4及单烯烃的燃烧则是火焰较明亮,并伴有少量黑烟。

(2)含碳原子较少的各类烃,燃烧时的现象是不同的,烷烃无黑烟产生,烯烃有少量黑烟产生,炔烃及芳香烃有浓黑烟产生。应用燃烧来鉴别简单的烷烃、烯烃和炔烃是一种简单而有效的方法。


三、确定混合烃组成的四种方法

1.平均相对分子质量法

假设混合烃的平均相对分子质量为,则必含相对分子质量比小或相等(由同分异构体组成的混合气体)的烃。如<26(烷、炔相混),则混合烃中一定有CH4,或<28(烷、烯相混),则混合烃中一定有CH4,等等。

2.平均分子组成法

假设混合烃的平均分子式为CxHy,根据其平均分子组成情况有以下规律:若1<x<2,则混合烃中一定有CH4;若2<y<4,则混合烃中一定有C2H2;若混合烃由两种气体组成,当x=2且其中一种分子中含有两个碳原子,则另一种气体分子中也必含有两个碳原子。

3.根据烃燃烧规律分析

遇到烃类物质的燃烧问题时,有很多规律可直接应用于解题,如最简式相同的烃,无论以何种比例混合,当总质量一定时,耗氧量不变且生成CO2和H2O的质量均不变;又如分子式为CxHy的烃,当y=4时,完全燃烧反应前后物质的量相等,等等。

4.讨论法

当解决问题的条件不够时,可以从烃类物质的组成情况(如碳原子或氢原子多少关系)、结构特点(如是否饱和)、各类烃的通式等方面出发进行讨论,得出结果。