三种代表性烃对应三类反应:甲烷考取代、乙烯考加成加聚、苯考特殊键的性质。空间构型、褪色现象、鉴别试剂三张表记牢,有机推断的第一层就稳了。
三种烃的结构与基本性质
| 烃 | 空间构型 | 含碳量与燃烧现象 |
|---|---|---|
| 甲烷 CH₄ | 正四面体,键角 109°28′ | 含碳量最低,燃烧火焰呈淡蓝色,无黑烟 |
| 乙烯 C₂H₄ | 平面形分子,碳碳双键 | 含碳量较高,火焰明亮伴有黑烟 |
| 苯 C₆H₆ | 平面正六边形,键角 120° | 含碳量最高,火焰明亮伴有大量黑烟 |
三类特征反应
- 甲烷取代反应:CH₄ + Cl₂ →(光照) CH₃Cl + HCl,四种氯代产物逐步生成,光照条件不能换成加热
- 乙烯加成反应:通入溴水或溴的四氯化碳溶液使之褪色,生成 1,2-二溴乙烷;加聚生成聚乙烯
- 乙烯氧化反应:使酸性 KMnO₄ 溶液褪色;是植物生长调节剂,用于果实催熟
- 苯的取代:与液溴在铁催化下生成溴苯(不与溴水反应),与浓硝酸浓硫酸混合加热生成硝基苯
- 苯的加成:与氢气在镍催化下生成环己烷;苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,但能把溴水中的溴萃取出来(分层,上层橙红色)
鉴别与概念辨析
| 待鉴对象 | 试剂 | 现象区分 |
|---|---|---|
| 甲烷与乙烯 | 溴水或酸性高锰酸钾溶液 | 乙烯褪色,甲烷不褪色 |
| 苯与乙烯 | 酸性高锰酸钾溶液 | 乙烯褪色,苯不褪色 |
| 苯与四氯化碳 | 溴水振荡 | 苯把溴萃取到上层(上层橙红),四氯化碳把溴萃取到下层(下层橙红,密度比水大) |
| 饱和与不饱和 | 溴的四氯化碳溶液 | 不饱和烃褪色 |
辨析:同系物、同分异构体、同素异形体,三个「同」别混
同系物:结构相似、组成相差若干 CH₂ 的化合物(甲烷与乙烷);同分异构体:分子式相同、结构不同的化合物(正丁烷与异丁烷);同素异形体:同一元素组成的不同单质(金刚石与石墨)。判断题的常见错法:把「分子式相同」当成同系物的条件(错,同系物分子式一定不同),或把氧原子数不同的烃当成同分异构体。三张定义卡分开背。