烷和烯烃的性质
）甲烷和烷烃
1、有机物分子中碳原子与碳原子间通过C－C相互连接成碳链，剩余价键全部被H所饱和形成的链状有机化合物，称为饱和链烃，简称烷烃。烷烃中最具代表性的物质是甲烷，又称沼气、坑气、天然气等。
甲烷是一种无无味的气体，密度比空气小，不溶于水，甲烷CH4分子中C原子以sp3杂化形成共价单键，键角为109.5°，形成正四面体型的空间结构。
①甲烷的燃烧：
现象：火焰明亮并呈淡蓝，1molCH4燃烧放出890kJ热量，产物CO2和H2O，产物无污染，因此以甲烷为主要成分的天然气是一种清洁能源。
甲烷可以燃烧，但不能被酸性KMnO4溶液所氧化；
②甲烷的取代反应：
本反应的机理是甲烷分子中的一个氢原子被分子里的一个氯原子取代，依次生成了一氯甲烷，二氯甲烷，，四氯甲烷，替代下来的氢原子与分子里的另一个氯原子结合生成氯化氢，反应产物共有5种。
③高温下甲烷可以分解：CH4→C＋2H2
2、烷烃的结构与性质和甲烷相似，一般情况下，烷烃的熔沸点随着C原子数的增多而升高，密度逐渐增大，C原子数相同时，随支链的增多，熔沸点逐渐减小，分子里碳原子数小于等于4的烷烃，在常温常压下呈气态；烷烃均不溶于水，但易溶于有机溶剂。
由于烷烃的分子结构与甲烷分子相似，因此它们与甲烷有相似的性质：a、烷烃较稳定，不能被酸性KMnO4氧化，也不与强酸、强碱发生反应；b、易燃烧；c、在光照条件下，与Cl2、Br2等卤素单质发生取代反应；d：高温下发生分解反应等。
［说明］
1、在高温下，烷烃均可发生分解反应，但产物不一定相同，可以生成烯烃、环烷烃等短链气态烃，也可以生成C和H2，如：石油的热裂化或催化裂化，就是把高沸点烃断裂成短链的低沸点烃的过程；
2、有机物的取代反应是指：有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应，不一定仅限于烷烃，苯及其同系物、卤代烃、醇等烃的衍生物等均可发生取代反应，有机物发生取代反应时，还要生成一个小分子物质，如：HX、H2O等；
3、烷烃发生取代反应时，产物很多，也很复杂，因此，一般不用取代反应来制取卤代烃；
4、甲烷的二取代产物无同分异构体，说明甲烷的分子结构为正四面体型而不是平面正方形结构。
例1. 能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是：
甲烷与反应A. 甲烷的四个碳氢键的键能相等
B. 甲烷的四个碳氢键的键长相等
C. 甲烷的一氯代物只有一种
D. 甲烷的二氯代物只有一种
解析：这是一道考查甲烷空间
结构的判断题。甲烷的空间构型可能有两种①平面正方形 ②空间正四面体结构。无论是①还是②A、B、C都成立，反之，A、B、C并不能证明甲烷空间构型是①还是②。
答案：D
例2. 将1molCH4和Cl2发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为：
A. 0.5mol B. 2mol C. 2.5mol D. 4mol
解析：CH4和Cl2发生取代反应，生成四种等物质的量的取代产物，即：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种物质的量相同，均为0.25mol；又由于烷烃在与X2发生取代反应时，每取代一个X原子，就生成一个HX，消耗1个X2，则消耗的Cl2的物质的量为：
0.25mol×1＋0.25mol×2＋0.25mol×3＋0.25mol×4＝2.5mol
答案：C
例3. 写出碳原子数小于10的烷烃中一氯代物只有一种的有机物的结构简式。
解析：一氯代物只有一种，说明该有机物中所有的H原子均等效，即处于对称位置。由于同一C原子上所连接的H原子是等效的，因此CH4、CH3－CH3的一氯代物只有一种结构，同样，同一C原子上所连接的－CH3也是等效的，既然CH3等效，CH3上的H原子也是等效的，故：
也只有一种卤代烃结构
答案：CH4、CH3－CH3、
共四种
（二）乙烯和烯烃
1、乙烯是无，稍有气味的气体，难溶于水，标准状况下的密度为1.25g·L－1
乙烯分子中碳碳原子间以sp2杂化方式形成共价双键，其中有一个键易断裂，因而能发生加成或加聚反应，能使溴水和KMnO4溶液（酸性）褪。
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