2.从哪些方面学习烷烃?
1)常见烷烃。
烷烃即饱和烃,是只有碳碳单键和碳氢键的链烃,是最简单的一类有机化合物。烷烃分子里的碳原子之间以单键结合成链状(直链或含支链)外,其余化合价全部为氢原子所饱和。烷烃分子中,氢原子的数目达到最大值。
2)成分。烷烃的通式为cnh2n+2。分子中每个碳原子都是sp3杂化。最简单的烷烃是甲烷。
烷烃中,每个碳原子都是四价的,采用sp3杂化轨道,与周围的4个碳或氢原子形成牢固的σ键。连接了个碳的碳原子分别叫做伯、仲、叔、季碳;伯、仲、叔碳上的氢原子分别叫做伯、仲、叔氢。
为了使键的排斥力最小,连接在同一个碳上的四个原子形成四面体。甲烷是标准的正四面体形态,其键角为109°28′。
由于烷烃中的碳原子可以按规律随意排列,所以烷烃的结构可以写出无数种。直链烷烃是最基本的结构,理论上这个链可以无限延长。在直链上有可能生出支链,这无疑增加了烷烃的种类。
所以,从4个碳的烷烃开始,同一种烷烃的分子式能代表多种结构,这种现象叫同分异构现象。随着碳数的增多,异构体的数目会迅速增长,烷烃的熔沸点增加,但相同数目的碳原子,支链越多,熔沸点越低。
烷烃还可能发生光学异构现象。当一个碳原子连接的四个原子团各不相同时,这个碳就叫做手性碳,这种物质就具有光学活性。
烷烃失去一个氢原子剩下的部分叫烷基[1],一般用r-表示。因此烷烃也可以用通式rh来表示。
(3)烷烃的命名。
烷烃最早是使用习惯命名法来命名的。但是这种命名法对于碳数多,异构体多的烷烃很难使用。于是有人提出衍生命名法,将所有的烷烃看作是甲烷的衍生物,例如异丁烷叫做2-一甲基丙烷。
现在的命名法使用iupac命名法,烷烃的系统命名规则如下:
找出最长的碳链当主链,依碳数命名主链,前十个以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)代表碳数,碳数多于十个时,以中文数字命名,如:十一烷。
烷烃有多个取代基时,以取代基数字最小且最长的碳链当主链,并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基。
有两个以上的取代基相同时,在取代基前面加入中文数字:一、二、三。如:二甲基,其位置以“ ,隔开,一起列于取代基前面。
4)同分异构体。
同分异构体简称异构体,是具有相同分子式而分子中原子排列顺序和方式不同的化合物。
有机物中的同分异构体分为构造异构和立体异构两大类。
5)异构种类。
子或基团连接的顺序不同的,称为构造异构。在分子中原子的结合顺序相同,而原子或原子团在空间的相对位置不同的,称为立体异构。
构造异构又分为链异构、位置异构和官能团异构。立体异构又分为构型异构和构象异构,而构型异构还分为顺反异构和旋光异构。在高中,我们研究的主要是构造异构。
对于烷烃来说,异构体的数目随着碳原子数目的增加而迅速增加。
3.乙烯有哪些化学性质?实验室如何制取乙烯。
1) 乙烯化学性质:
a.氧化反应:
常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性kmno4溶液,溶液的紫色褪去,乙烯被氧化为二氧化碳,由此可用鉴别乙烯。
易燃烧,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟。
烯烃臭氧化。
b.还原反应。
c.加成反应:有机物分子中双键(或三键)两端的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。
d.加聚反应:nch2═ch2→-(ch2—ch2)- n (制聚乙烯)
2)乙烯的实验室制法:
a.反应原理:ch3ch2oh→浓硫酸、170℃→ch2═ch2↑+h2o
b.发生装置:选用“液+液气”的反应装置。
c.收集方法:排水集气法(因乙烯的密度跟空气的密度接近且难溶于水)。
d.反应类型:消去反应
e.注意事项:
反应液中乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率,增加乙烯的产量。
在圆底烧瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固体,目的是防止反应混合物在受热时暴沸。
温度计水银球应插在液面下,以准确测定反应液温度。加热时要使温度迅速提高到170℃,以减少乙醚生成的机会(在140℃时会生成乙醚,麻醉性气体)。
在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、吸水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇氧化,最后生成co2、co、c等(因此试管中液体变黑),而硫酸本身被还原成so2。so2能使溴水或kmno4溶液褪色。因此,在做乙烯的性质实验前,应将气体先通过碱石灰将so2除去,也可以将气体通过10%naoh溶液以洗涤除去so2,得到较纯净的乙烯。
空气中若含3.4%~34%的乙烯,遇明火极易**,**程度比甲烷猛烈,所以点燃乙烯时要小心。
f.收集方法
乙烯的密度与空气相当,所以不能用排空气取气法,只能用排水法收集。 检验:点燃时火焰明亮,冒黑烟,产物为水和co2;通入酸性高锰酸钾溶液中,紫色高锰酸钾褪色。
g.实验现象
生成无色气体,烧瓶内液体颜色逐渐加深
4.烯烃的定义及其化学性质?
1)烯烃是指含有c=c键的碳氢化合物。属于不饱和烃,分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。
双键中有一根易断,所以会发生加成反应。单链烯烃分子通式为cnh2n,常温下c2—c4为气体,是非极性分子,不溶或微溶于水。双键基团是烯烃分子中的官能团,具有反应活性,可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应,还可氧化发生双键的断裂,生成醛、羧酸等。
2)烯烃化学性质。
烯烃的结构特征是含有碳碳双键,由于组成碳碳双键的π键易断裂,使得碳碳双键成为这类化合物的反应中心,易于发生加成、氧化、聚合等反应。此外,烯烃分子中α-碳上的氢原子也可发生自由基型取代反应。
5.炔烃和乙炔的化学性质是否相似?
1)乙炔的化学性质。
1 加成反应:ch≡ch+2br2→chbr2-chbr2 1,1,2,2-四溴乙烷
氧化反应:
a.使高锰酸钾酸性溶液紫色褪去。
b.乙炔的可燃性:2c2h2+5o2→4co2+2h2o其现象是:火焰明亮,同时冒浓烟,放热。
加聚反应:
利用乙炔使溴水或高锰酸钾酸性溶液褪色来鉴别烷与乙炔,或者是除去烷中的杂质乙炔。乙炔与***的加成产物氯乙烯中含有碳碳双键,它能发生加聚反应:产物聚氯乙烯是一种重要的合成树脂。
2)由于炔烃中都含有相同的碳碳叁键,炔烃的化学性质与乙炔相似,如:容易发生加成反应、氧化反应等,可使溴的四氯化碳溶液、溴的水溶液及酸性kmno4溶液褪色等。也可以利用其能使上述几种有色溶液褪色来鉴别炔烃和烷烃,另外在足够的条件下,炔烃也能发生加聚反应生成高分子化合物,如有一种导电塑料就是将聚乙炔加工而成。
6.实验室制取乙炔要注意哪些事项?
实验装置在使用前要先检验气密性,只有气密性合格才能使用;②盛电石的试剂瓶要及时密封,严防电石吸水而失效;③取电石要用镊子夹取,切忌用手拿电石;④作为反应容器的烧瓶在使用前要进行干燥处理;⑤向烧瓶里加入电石时,要使电石沿烧瓶内壁慢慢滑下,严防让电石打破烧瓶;⑥电石与水反应很剧烈,向烧瓶里加水时要使水逐滴慢慢地滴下,当乙炔气流达到所需要求时,要及时关闭分液漏斗活塞,停止加水;⑦实验室中不可用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置作制备乙炔气体的实验装置。主要原因是:a.
反应剧烈,难以控制。b.当关闭启普发生器导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后,电石与水蒸气的反应还在进行,不能达到“关之即停”的目的。
c.反应放出大量的热,启普发生器是厚玻璃仪器,容易因受热不均而炸裂。d.
生成物ca(oh)2微溶于水,易形成糊状泡沫,堵塞导气管与球形漏斗。
7.什么是苯?什么是芳香烃?苯及其同系物有哪些相同点和不同点?
1)苯(benzene, c6h6)有机化合物,是组成结构最简单的芳香烃,在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,有毒,为iarc第一类致癌物。苯难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。
苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环,是最简单的芳环。
2)芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,是闭链类的一种。具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法,例如萘等。苯的同系物的通式是cnh2n-6(n≥6)。
3)相同点:苯和苯的同系物都能使溴水不因反应而褪色。(因为萃取褪色)在有催化剂的反应中,都能发生加成和取代反应。
且都易取代,难加成。 不同点:在苯的同系物中只要符合直接与苯环相连的碳上连有氢,就能被酸性的高锰酸钾溶液氧化,并使其褪色。
8.石油的炼制方法及其原理有哪些?
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