高中化学选修5知识点：脂肪烃的性质

一、烷烃和烯烃的物理性质

脂肪烃类熔、沸点一般较低。其变化规律：

①组成与结构相似的物质(即同系物)，相对分子质量越大，其熔、沸点越高。

②相对分子质量相近或相同的物质(如同分异构体)，支链越多，其熔、沸点越低。

二、烷烃的结构特点与化学性质

1．烷烃及其结构特点

(1)烷烃

分子中的碳原子间都以单键结合成链状，剩余价键都与氢原子结合的饱和烃叫烷烃，如甲烷、丁烷等。烷烃的通式为C_nH₂_n_＋2(n≥1)。

(2)结构特点：分子中的碳原子全部饱和，除甲烷、乙烷以外，烷烃分子中的碳原子之间呈锯齿状排列。

2．化学性质

(1)稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。

(2)特征反应——取代反应

烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷，化学方程式为

(3)氧化反应——可燃性

烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO₂和H₂O，燃烧的通式为

(4)分解反应——高温裂化或裂解

烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：

分子通式为C_nH₂_n_＋2的烃一定是烷烃，碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。但符合通式C_nH_m且碳原子数不同的烃不一定互为同系物。

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烷烃取代反应的特点

(1)一氯乙烷与乙烷相比较，碳链结构保持不变，只是乙烷分子中的一个氢原子被氯原子所取代。

(2)烷烃与卤素单质发生的取代反应不会停留在第一步，如一氯乙烷会继续与氯气反应生成二氯乙烷、三氯乙烷等。故一氯乙烷一般不用乙烷与氯气发生取代反应制取。

(3)烷烃只能与卤素单质反应，不能与卤素单质的水溶液反应。

三、烯烃的结构特点与化学性质

1．烯烃及其结构特点

(1)烯烃

链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫烯烃，如乙烯、丙烯等。分子中含有一个碳碳双键的烯烃的通式为C_nH₂_n(n≥2)。

(2)结构特点：烯烃的官能团是碳碳双键，称为不饱和烃；乙烯分子的空间构型为平面形，6个原子共平面。

2．烯烃的同分异构现象

(1)官能团异构：单烯烃与等碳的环烷烃互为同分异构体。

(2)碳链异构与碳碳双键的位置异构：书写烯烃的同分异构体时，先写碳链异构，再写碳碳双键的位置异构。如烯烃C₄H₈的同分异构体的结构简式有(不考虑立体异构)

(3)顺反异构

由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，称为顺反异构。

如：顺2丁烯的结构简式为

反2丁烯的结构简式为

3．化学性质

(1)氧化反应

①将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色变浅直至消失。

②烯烃在空气或氧气中完全燃烧生成CO₂和H₂O，简单的烯烃燃烧通式为

(2)加成反应

写出下列烯烃发生加成反应的化学方程式：

①丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2二溴丙烷：

②乙烯制乙醇：

③乙烯制氯乙烷：

④丙烯转化为丙烷：

⑤二烯烃的1,2加成与1,4加成

在温度较高的条件下大多发生1,4加成，在温度较低的条件下大多发生1,2加成。

(3)加聚反应

丙烯发生加聚反应的化学方程式：

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加成反应和取代反应的区别

知识点小结

四、炔烃

1．炔烃的概念及其通式

分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃，其分子的通式可表示为C_nH₂_n_－2(n≥2)，其中碳原子数小于4的炔烃是气态烃，最简单的炔烃是乙炔。

2．乙炔

(1)组成和结构

结构特点：乙炔分子中的四个原子在一条直线上。

(2)物理性质

乙炔是无色无味的气体，密度比相同条件下的空气稍小，微溶于水，易溶于有机溶剂。

(3)实验室制法

实验室常用下图所示装置制取乙炔，并验证乙炔的性质。完成实验，观察实验现象，回答下列问题：

①写出电石(碳化钙CaC₂)与水反应制取乙炔的化学方程式：CaC₂＋2H₂O→Ca(OH)₂＋C₂H₂↑。

②装置A的作用是除去H₂S等杂质气体，防止H₂S等气体干扰乙炔性质的检验，装置B中的现象是溶液褪色，装置C中的现象是溶液褪色。

③注意事项

a．用试管作反应容器制取乙炔时，由于CaC₂和水反应剧烈并产生泡沫，为防止产生的泡沫涌入导气管，应在导气管附近塞入少量棉花。

b．电石与水反应很剧烈，为了得到平稳的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水，并用分液漏斗控制水流的速率，让食盐水逐滴慢慢地滴入。

c．因反应放热且电石易变成粉末，所以制取乙炔时不能使用启普发生器。

(4)化学性质

(1)炔烃的通式为C_nH₂_n_－2(n≥2)，其官能团是—C≡C—，化学性质与乙炔相似。注意符合通式C_nH₂_n_－2的烃不一定是炔烃。

(2)炔烃(—C≡C—)、烯烃(

)等脂肪烃均能使酸性KMnO₄溶液、溴水褪色，而烷烃则不能。

(3)烯烃中存在顺反异构，而炔烃分子中与三键相连的两个原子与三键碳原子在同一条直线上，不能形成顺反异构体。