烷烃 烯烃 炔烃 苯的结构和性质比较

子结构如右图 下列关于 TCNQ 说法错误的是
N
H
H
C
C＝C
N C
C＝C
C＝C
C N
C＝C
H
H
C N
A. TCNQ 分子所有原子都在同一平面上
B. TCNQ 属于苯的同系物
C. TCNQ 是一种非极性分子
D. 1mol TCNQ 在一定条件下最多跟 12 molH2 反应
解析：TCNQ 分子中不存在苯环，因此它不是苯的同系物，由于结构非常对称，故是非
HC CH
H－C≡C－H
直线型
y 通式：CxHy + (x + 4) O2
xCO2
+
y 2
H2O 点燃
C6H6 （共轭π键，也叫大π 键）
平面型
氧 燃烧 化 现象
反
应
酸性
高锰酸钾
火焰明亮 不反应
取代反应
CH4 + Cl2
火焰明亮，有黑烟
火焰明亮，有浓黑 烟
火焰明亮，有浓黑烟
褪色 不能
褪色 不能
苯不反应
H
H
C ①
②C
F 对于平面 M 内的 4 个 C 原
C ③④ M H
子从左向右依次编号为①、
N
H
H
C CC
LH
②、③、④，通过旋转第③个 C 原子和第④个 C 原子之间的 C－C 单键，可以使平面 M 和平
面 N 重合。
直线 L 上有 6 个 C 原子，其中有四个 C 原子在平面 N 内，由图很容易看出直线 L 在平面 N 上。
⑥ ⑦⑧ ⑤ C C—CH3
分子中②号碳和③号碳构成乙烯的平面结构， ⑥号碳和⑦号碳构成乙炔的线性结构。进一步分析知①～④号碳在同一个平面上、⑤～⑧号 碳在同一条直线上。由于苯环是正六边形，和苯环相连的两个单键可以旋转，因此除④号碳 和⑤号碳外苯环上的其余四个碳原子，可能和该分子中的其它碳原子在同一平面上，也有可 能不在同一平面上。根据以上分析该物质的所有碳原子有可能在同一平面上。
催化剂
CH≡CH+ HCl △ CH2＝CHCl
和氯气在紫外线的作 用下加成可以生成六氯环 己烷（俗称六六六）
CH2＝CH2 +
催化剂
H2O △
CH3CH2OH
催化剂
CH≡CH+H2O CH3CHO
和氢气在催化剂、加热 的条件下加成可以生成环 己烷
加聚反应
不反应
CH2＝CH2 + HCl
CH3CH2Cl
【例题 3】某烃的结构简式为：CH3－CH2－CH＝C(C2H5)－C≡CH，该分子中有四面体结 构的 C 原子数为 a，在同一直线的 C 原子数最多为 b，一定在同一平面内的 C 原子数为 c， 则 a、b、c 分别为
A. 4、3、8
B. 4、3、6
C. 2、5、4
D. 4、6、4
解析：根据乙烯、乙炔的结构，可将该分子画 成如图所示结构的结构：
由于双键中的不稳定键较三键中的不稳定键更易断裂，由此，如果一个分子中同时存在 双键和三键，与溴水发生反应时，一般情况下，溴原子先加在双键上。如：
CH2＝CH－C ≡ CH + Br2 → CH2Br－CHBr－C ≡ CH
2. 烷烃的取代于炔烃的加成有何异同？
烷烃在光照的条件下与卤素发生取代反应，是连续多步进行的，很难得到单一的纯洁物。 而炔烃的加成第一步容易，第二步受阻力等因素影响加成困难，所以只要控制反应物的量， 加成反应可以控制在第一步。如乙炔和氯化氢按物质的量之比 1 : 1 混合，在一定的条件下 就只发生：CH≡CH + HCl →CH2＝CHCl 这一步反应。得到较纯洁的氯乙烯，氯乙烯又可以 发生加聚反应，生成聚氯乙烯，它是重要的化工原料，可制成非常有用的硬质和软质塑料。
A. 苯不能使溴水褪色
B. 苯能与 H2 加成
C. 溴苯没有同分异构体
D. 邻二溴苯只有一种结构
（5）现代化学认为苯分子碳碳之间的键是___________。
解析：由制取甲烷的实验原理迁移到苯的制取——脱羧反应。由于 C6H6 比饱和链烃（C6H14） 少 8 个氢原子，有一个三键，结构中必含两个双键，由于 1，3—环己二稀变成苯放热，说明 苯更稳定。假设苯的结构简式为 ，则苯应能与溴水加成而使之褪色，邻二溴苯应有两 种。根据苯的化学性质现代化学认为苯分子碳碳之间的键为介于单键和双键之间的特殊的键 （共轭π键，也叫大π键）。
对于分子中的－CH3，通过 C－C 单键的旋转，可以使其中的 1 个 H 原子落到平面 N 上。 同理分子中的－CHF2，也可以通过 C－C 单键的旋转，可以使其中的 1 个 H 或 1 个 F 原子落
到平面 M 上。故该有机物分子中最多有 20 个原子在同一个平面上。
①② ③ CHF2—CH＝CH ④
答案：A、D
【例题 6】（04 年上海高考）人们对苯的认识有一个不断深化的过程。 —COOH
（1）1834 年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸（
）和碱石灰
的混合物得到一种液体，命名为苯。写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式_____。
（2）由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出 C6H6 的一种含一 个三键且无支链的结构简式_________。苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发 生取代反应的化学方程式_____________。
苯的同系物能使酸性 高锰酸钾溶液褪色
+ Br2(液溴Fe)
CH3Cl + HCl
Br + HBr
溴 水
不反应
加 HCl
成反
应
不反应
H2O
不反应
CH2＝CH2 + Br2 CH2BrCH2Br
CH≡CH + 2Br2
CHBr2CHBr2
不能加成（发生萃取现 象）
CH2＝CH2 + HCl
CH3CH2Cl
两个甲基上的 C 原子在陪你 P 上也有可能，故正确答案为 B。注意题目中的“一定”、“可能”
等条件的要求，不要错选 A。
答案：B 【例题 4】在有机物 CHF2－CH＝CH－
－C≡C－CH3 中，最多有_______
个原子共面。分子中所有的碳原子有没有可能在同一个平面上？
解析：由乙烯、苯、乙炔
的结构，将该有机物分子画成 如下的图形，分成平面 M、平 F 面 N 和直线 L 三个几何图形。
cxhyxy4o2xco2y2h2o燃烧现象火焰明亮火焰明亮有黑烟火焰明亮有浓黑烟火焰明亮有浓黑烟酸性高锰酸钾不反应褪色褪色苯不反应苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色取代反应ch4cl2不能不能br2液溴chhhhchhchhcchhchhhhhcchhhhcch点燃fech3clhcl加成反应溴水不反应ch2ch2br2ch2brch2brchch2br2chbr2chbr2不能加成发生萃取现象hcl不反应ch2ch2hclch3ch2clchchhcl催化剂ch2chcl和氯气在紫外线的作用下加成可以生成六氯环己烷俗称六六六h2o不反应ch2ch2h2o催化剂ch3ch2ohchchh2o催化剂ch3cho和氢气在催化剂加热的条件下加成可以生成环己烷加聚反应不反应ch2ch2hclch3ch2clnchch催化剂不反应实验室制法ch3coonanaohna2co3ch4ch3ch2oh浓硫酸170c2h4h2ocac22h2ocaoh2c2h2c6h5coonanaohna2co3c6h6chchnbrhbrcaocao二例题分析例题112011海南高考下列化合物的分子中所有原子都处于同一平面的有a
CH3
不难看出该取代基的空间结构和 定不可能在同一个平面上。
C中 连的碳类 子中所有
1 2 CH3
的 1 号碳类似于甲烷中的碳，而 2 号碳以及两个苯环中和 1 号碳相 似于甲烷中的氢。所以这四个碳不可能在同一个平面上。因此 C 分 的碳原子肯定不可能在同一个平面上。
D 分子可以看成是由三个苯环组成的，因此 D 分子中所有的碳原子可能在同一个平面上。 根据上面分析得出：
CH3COONa +
CaO
△ NaOH
实验室制法
Na2CO3+CH4↑
CH3CH2OH
浓硫酸 170℃
C2H4↑+ H2O
催化剂
nCH≡CH
－( CH＝CH－)n
不反应
CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2↑
CaO
C6H5－COONa
△
+ NaOH
Na2CO3+C6H6
二、例题分析
【例题 1】（2011 海南高考）下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有
12
CH3 CH3
A 中的 1 号碳和左边的苯环在同一个平面上，2 号碳和右边的苯环 在同一个平面上，由于这两个平面之间是由碳碳单键相连，而碳碳单键 是可以旋转的，因此 A 分子中所有的碳原子可能在同一个平面上。
B 分子中的取代基－C(CH3)3 可改写成
甲烷相似，因此 B 分子中所有的碳原子肯
CH3 —C —CH3
3. 实验室制取乙炔的原理是什么？
CaC2 属于离子型碳化物，它与水可水解。就是说碳化钙中的钙元素和 H2O 中的－OH 生 成氢氧化物，伴随产生的 H 与碳化物中碳原子结合生成相应的烃。即：CaC2 + 2H－OH → Ca(OH)2 + C2H2↑，同理：ZnC2 + 2H－OH→Zn(OH)2 + C2H2↑；Li2C2 + 2H－OH →2LiOH + C2H2 ↑；Mg2C3 + 4H－OH→2Mg(OH)2 + C3H4↑（丙炔）。