高三化学专题十八 各类烃的组成、结构和特性
双基知识
1．各类烃的组成及代表物的结构、特性和相互关系
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| 烷 | 烯 | 炔 | 苯及其同系物 |
| 通式 | CnH2n+2 （n≥1） | CnH2n （n≥2） | CnH2n-2 （n≥2） | CnH2n-6 （n≥6） |
| 代表物 | 甲烷 | 乙烯 | 乙炔 | 苯 |
| 碳碳键长 （×10-10m） | 1．54 | 1．33 | 1．20 | 1．40 |
| 键 角 |
| 约120° | 180° | 120° |
| 分子构型 | 正四面体 | 平面型 | 直线型 | 平面正六边型 |
| 主要化学 性质 | 卤代、受 热分解 | 加成、加聚 氧化 | 加成、氧化 加聚 | 取代、 加成 |
109°28
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3．石油的分馏
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②炼制 分馏：根据石油中各种烃沸点不同，对石油加热，收集不同沸点范围的蒸馏产物（馏分）的方法（属物理变化）
裂化：在一定条件下，将相对分子质量较大的、沸点较高的烃断裂为相对分子质量小、沸点较低的过程（属化学变化）
裂解：是一种深度裂化，列解气主要成分是乙烯、丙烯、异丁烯。
（2）石油的分馏装置要注意以下几点：
①烧瓶要干燥，原油应占烧容积的1/3到2/3 ， ② 加碎石片以防止暴沸，
③温度计水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处， ④ 冷凝器进、出水方向是下进上出。
巧思巧解
1．烃的燃烧规律：
（1）等物质的量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量决定于“X+Y/4”的值，此值大耗氧多。
（2）等质量的烃完全燃烧时，耗氧量决定于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。
（3）若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1 ：2，则完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量相等。
（4）等质量的最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成CO2和H2O的量均相等。
（5）气态烃CxHy完全燃烧后生成CO2和H2O 。
CxHy+（x + y/4）O2 xCO2
+ y/2 H2O
当H2O为液态时（温度低于100℃），1mol气态烃完全燃烧后，气体体积减少△V=1+ y/4
当H2O为气态时（温度高于100℃），1mol气态烃完全燃烧前后，气体总体积的变化有以下三种情况：
①当y=4时，△V=0，反应后气体体积不变。
②当y＞4时，△V= y/4 - 1 ，反应后气体总体积增大。
③当y＜4时，△V= 1- y/4 ，反应后气体体积减小。
常温常压下呈气态的烃中，只有甲烷、乙烯、丙炔反应前后气体总体积不变。
2.关于烃混合物中各组成成分物质的量之比的计算
（1）主要题型：
①已知混合烃的平均分子组成；②已知混合烃的平均相对分子质量；③已知混合烃（气态）完全燃烧时气体体积的变化；④已知混合烃完全燃烧时放出的热量。
（2）解题技巧：十字交叉法
（3）“十字交叉法”的应用范围：①两组分形成的混合体系，②可用于计算物质的量、体积、质量、原子个数等的量之比。
（4）根据有机物参加反应的化学方程式中某些物质的已知量，确定有机物的化学式。
3．反应条件对产物的影响
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饱和碳原子上的卤代反应在光照条例下进行，苯环上的卤代反应在铁粉的催化作用下进行。
（2）苯环上原有取代基对卤代、硝化反应的影响：苯的同系物发生苯环上的取代反应，取代基主要进入烷烃基的邻位和对位。
（3）乙烯的制备过程中C2H5OH 的脱水。
（4）当反应中使用的溶剂不同所得产物也不同，如卤代烃在NaOH 水溶液中发生水解反应，而在NaOH的醇溶液中加热则发生消去反应，前者产物是醇，后者产物是不饱和烃（烯或炔）。
4．有机物物理性质归纳
（1）沸点的规律
①同系物中随碳原子的增加沸点逐渐升高。
②在常温常压下，烃中碳原子数≤4的为气态，烃的衍生物中常见的气体是HCHO、CH3Cl。
③同分异构中直链的高，且支链越多沸点越低。
④碳原子数相同时：R-COOH > RCH2OH > RVHO > RCH3
（2）溶解性规律
①碳原子较少的醇、醛、酸易溶于水，但随着碳原子数的增加溶解度减小，如乙醇与水互溶，而戊醇溶解度为8g。
②苯酚、乙炔微溶于水。 ③烃、酯、油脂、一氯化烃，难溶于水且密度小于1 g/cm-3
④硝基苯、溴代烃、多氯代烃难溶于水且密度大于1 g/cm-3 。
例题精析
【例1】常温常压下，某气态烃和氧气的混合气体V升完全燃烧后，通过浓H2SO4，再恢复到原来温度和压强时，气体体积变为原来的一半，假设烃完全燃烧后无剩余，则该烃可能是：
①C2H4 ②C2H6 ③C3H6 ④C4H6 ⑤C4H8 ⑥CH4 ⑦C3H8
A．①⑤ B.②③ C.①②⑥⑦ D.④⑤
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A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上,
B.除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上,
C.12个碳原子不可能都在同一平面上,
D.所有原子有可能都在同一平面上。
【例3】烯烃在一定条件下氧化时，由于C=C键断裂，转化为醛、酮。如
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CH3-C=CHCH3
CH3—C—CH3 + CH3-CHO 已知某烃（C8H14）在上述条件下反
应后，生成三种有机物： CH3-CHO 、CH3
C CH3 、 OHC-CH2-CHO
，
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【例4】1 mol某链烃能和2 mol HCl发生加成反应，生成1 mol氯代烷，该氯代烷能和6 mol氯气发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烃。该烃可能是（ ）
A．丙烯 B.丙炔 C. 1-丁炔 D. 1,3 -丁二烯
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【例5】由苯乙烯（ ）和羟基乙酸乙酯（ HOCH2COOCH2CH3 ）组成的混合物中，若碳元素的质量分数为70%，那么氢元素的质量分数约为 （ ）
A．4.6% B. 7.7% C. 15.6% D.无法计算
【例6】由等物质的量A和B组成的混合物，其中A为烃（A为直链烷、烯、炔烃），B为烃的含氧衍生物。取混合物0.5mol在1.25mol氧气中充分燃烧,二者恰好反应,生成1.0mol CO2 和1.0 molH2O。请回答：
（1）从分子式的角度看，该混合物的组成可能有几种，以分子式填充下表（可不填满）：
| 混合物 | A | B | 混合物 | A | B |
| ①组 | ④组 | ||||
| ②组 | ⑤组 | ||||
| ③组 | ⑥组 |
（2）在上表混合物中，有一组符合下述条件：取一定量A和B 以任意比混合，只要物质的量之和一定，完全燃烧耗氧量也一定。写出其结构简式：A ，B 。
（3）在上表混合物中，有一组符合下述条件：取一定量A和B 以任意比混合，只要物质的量之和一定，完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量也一定。写出其结构简式：A ，
B 。
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【例7】从柑桔中可炼制萜二烯（ ），下列有关它的推测不正确的是（ ）
A．分子式为C10H16
B.常温下液态难溶于水
C. 能发生加聚反应
D. 与过量溴的CCl4 溶液反应后产物为
【例8】某有机物的分子式组成为CxHyOz ,取该物质m g在足量O2 中充分燃烧后,将产物全部通过足量的过氧化钠,充分反应后,过氧化钠固体质量也增加mg,则物质分子中必须满足
A.x=y B.x=z C.y=z D.x=y=z
答案:1.C 2.B 3. CH3-CH=CH-CH2-CH=C(CH3)-CH3
4.B 5.B 6.（1）①CH4 与C3H4O2 ②C2H2 与C2H6O2 ③C2H4 与C2H4O2 ④C2H6 与C2H2O2 ⑤C3H6 与CH2O2 7.A 8.B