【步步高】2015-2016学年高中化学 第二章 第1-3节学案（打包5套）新人教版选修5
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【步步高】2015-2016学年高中化学 第二章 第1-3节学案（打包5套）新人教版选修5,步步高,学年,高中化学,第二,节学案,打包,新人,选修
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1 第一节 脂肪烃 第 1 课时 烷 烃 学习目标定位 知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质，认识烷烃的特征结构。 1甲烷的分子式是 构式是 ，空间构型是 正四面体形 。 (1)通常状况下，甲烷性质稳定，与 强酸 、 强碱 、 强氧化剂 都不反应，但在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。 (2)甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈 淡蓝色 ，反应的化学方程式： 2 点燃 2 (3)甲烷与 光照 写第一步 )，该反应为 取代 反应。甲烷与 中常温下为气态的有 2种，具有正四面体结构的物质是 物中量最多的是 2烃是仅由 C、 叫 碳氢化合物 。下列有机化合物中属于链烃的是 ，环烃的是 ，芳香烃的是 ，脂肪烃的是 。 2 C =脂肪烃的类别与通式 1有下列三种有机物： 1)它们共同的结构特点是 碳原子间都以单键形成碳链、碳原子剩余的价键全部被氢原子饱和 ，其类别是 烷烃 (饱和链烃 )。 (2)它们在分子组成上的主要差别是 相差一个或若干个 其通式是 2(n1) 。 2分析比较下列两组有机物，回答下列问题： = =组： H C 1)A 组有机物的官能团是 ，类别是 烯烃 ，它们在分子组成上的主要差别是 相差一个或若干个 其通式是 n2) 。 (2)B 组有机物在分子结构上的相同点是 都含有一个 CC ，在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个 其通式是 2(n2) 。 归纳总结 (1)常见脂肪烃的类别与通式 烷烃： 2(n1) ； 烯烃： n2) ； 3 炔烃： 2(n2) 。 (2)同系物的概念是 结构相似，组成上相差一个或若干个 (3)同系物的判断要点 一差 (分子组成至少相差一个 对分子质量相差 14 或 14的整数倍 )； 二 (相 )似 (结构 相似， 化学性质 相似 )； 三相同 (即 组成元素 相同， 官能团 种类、个数与连接方式相同，分子组成 通式 相同 )。 活学活用 1下列说法不正确的是 ( ) A分子式为 6B具有相同通式的有机物不一定互为同系物 C两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差 14 D分子组成相差一个或几个 答案 D 解析 判断两种有机物是否是同系物时，必须从两方面考虑： 分子结构是否相似，即必须为同一类物质，且符合同一通式； 分子组成上相差一个或若干个 同系物相对分子质量相差 14的整数倍。选项 36定为同系物，选项 烷烃和烯烃通式相同 (但结构特点不同，二者不是同系物，选项 项 项 2 下列物质： O 2 氯仿 O 3 中属于同系物的有 (填序号，下同 )，互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，属于同位素的有 ，是同一种物质的有 。 答案 和 或 和 和 和 和 解析 本题考查的是同系物、同分异构体、同位素、同素异形体的判断。同素异形体： 3；同位素： ；同一种物质： 氯仿和 系物： 同分异构体： 探究点二 烷烃的性质 1阅读教材表 2 1并结合你已学知识内容，填写下表： 4 物理性质 变化规律 状态 当碳原子数小于或等于 4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈固态 或液态 (新戊烷常温下为气态 ) 溶解性 都难溶于 水 ，易溶于 有机溶剂 沸点 随碳原子数的增加，沸点逐渐 升高 。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越 低 相对密度 随碳原子数的增加，相对密度逐渐 增大 。烷烃的 密度 小于 水的密度 构决定物质性质，这个规律在有机物中体现的更为明显。烷烃的化学性质与甲烷相似： (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，只有在特殊条件下 (如光照或高温 )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 光照 (3)氧化反应 可燃性 烷烃可在空气或氧气中燃烧生 成 2O，燃烧的通式为 2 3n 12 点燃 (n 1) (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： 催化剂 高温 归纳总结 (1)随碳原子数的增加，烷烃物理性质的递变规律：熔点、沸点逐渐 升高 ，相对密度逐渐 增大 ，状态：气态 (碳原子数 4) 液态 固态。 (2)烷烃的化学 性质 很稳定 ，与 强酸 、 强碱 、 强氧化剂 不发生反应，能 燃烧 发生氧化反应，与卤素单质能发生 取代 反应，高温下发生 裂化 (或裂解 )。 活学活用 3 丁烷 2 甲基丙烷 戊烷 2 甲基丁烷 2,2 二甲基丙烷，其沸点排列顺序正确的是 ( ) A B C D 答案 C 解析 对于烷烃而言，含有碳原子数多，相对分子质量大的烃，分子间作用力大，沸点较高， 5 即沸点： 、 、 、 ；对于含有相同碳原子数的烷烃，支链越多 ，沸点越低，即 ； ，故有 。 4下列有关烷烃的叙述中，不正确的是 ( ) A在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 B烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性 C分子通式为 2的烃一定是烷烃 D所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 答案 B 解析 烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和，无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，选项 烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、 碱、氧化剂 (如酸性 反应，选项 分子通式 2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式 2的有机物一定是烷烃，选项 烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特征之一，选项 (1)判断两种有机物互为同系物的关键：一看是否是同类物质，二看是否结构相似，三看是否相差 “” 原子团。 (2)比较烷烃的熔点、沸点思维流程 (3)烷烃的分子结构特点：碳原子以单键形成链状结构，烷烃的主 要性质： 取代 (光照 )、 氧化 (点燃 )、 分解 (高温 )。 1取代反应是有机化学中一类重要的反应，下列反应属于取代反应的是 ( ) A丙烷与氯气在光照的作用下生成氯丙烷的反应 B乙烯与溴的四氯化碳溶液生成二溴乙烷的反应 C乙烯与水生成乙醇的反应 D乙烯自身生成聚乙烯的反应 答案 A 6 2下列叙述正确的是 ( ) A各元素的质量分数相等的物质一定是同系物 B具有相同分子通式的不同有机物一定属于同系物 C同系物之间互为同分异构体 D两个 相邻的同系物的相对分子质量之差为 14 答案 D 解析 可用枚举法解答本题。如 各元素的质量分数相同，但不是同系物关系；单烯烃与环烷烃的分子通式相同，但不是同系物关系；同系物之间相差一个或若干个而不可能是同分异构体关系。 3下列说法中，正确的是 ( ) A烷烃的分子中，所有碳原子不可能位于同一平面上 B随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐降低 C所有的烷烃在光照条件下都能与 D所有的烷烃间一定互为同系物 答案 C 解析 烷烃分子中的所有碳 原子可能位于同一平面上 (如 也可能不都位于同一平面上 如 (个碳原子共平面 ；随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力逐渐增大，使其熔、沸点逐渐升高；烷烃的特征反应是取代反应，也就是说烷烃在光照条件下都能与 子式相同的不同烷烃之间互为同分异构体，分子式不同的烷烃之间互为同系物。 4下列有关简单的烷烃的叙述中正确的是 ( ) 都是易燃物 特征反应是取代反应 相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基 A 和 B 和 C只有 D 和 答案 D 解析 烷烃含有碳和氢两种元素，都能燃烧生成二氧化碳和水， 正确；烷烃都易发生取代反应， 正确；相邻两个烷烃在分子组成上相差一个 不正确。 5关于烷烃性质的叙述，正确的是 ( ) A都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B都是液体 C都能溶于水 D都是气体 答案 A 解析 烷烃是饱和烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色， A 项正确；常温下，碳原子数 4 的烷烃为气态，碳原子数 4 的烷烃为液态或固态， B、 D 两项不正确；烷烃都不溶于水， C 项 7 不 正确。 6主链含 5个碳原子，有甲基、乙基 2个支链的烷烃有 ( ) A 2种 B 3种 C 4种 D 5种 答案 A 解析 符合题意要求的同分异构体有 和 。需要注意的是烷烃分子中乙基不能出现在第 2 位碳上，否则主链上就不是 5 个碳原子而是 6 个碳原子，如：。 基础过关 一、同系物的概念与判断 1下列叙述正确的是 ( ) A分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B通式相同的不同物质一定属于同系物 C分子 式相同的不同物质一定是同分异构体 D相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 答案 C 2下列各组内的物质中互为同系物的是 ( ) A =B C 案 D 8 二、甲烷的结构与性质 3 不是正方形的平面结构，理由是 ( ) A B C D 答 案 B 4光照对下列反应几乎没有影响的是 ( ) A氯气与氢气反应 B氯气与甲烷反应 C甲烷与氧气反应 D次氯酸分解 答案 C 解析 甲烷与氧气点燃时才反应。 5下列实验能获得成功的是 ( ) 甲烷气体通入空气中点燃获得热量 甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷 甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，可使紫色褪去 甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气 A只有 B只有 C只有 D 答案 B 解析 甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强 氧化剂反应，不能使溴水和酸性 是在一定条件下，甲烷也会发生某些反应，如燃烧、与氯气的取代反应。 6有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的组成与烷烃相似。下列说法错误的是 ( ) A硅烷的分子通式可表示为 2 B甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水 C甲硅烷 (密度大于甲烷 D甲硅烷的热稳定性强于甲烷 答案 D 三、烷烃的物理性质 7下列烷烃沸点由高到低顺序正确的是 ( ) C 3C 5C 8C 12 B C D 答案 B 解析 规律总结：一般来说组成和结构相似的物质，其相对分子质量越大，熔、沸点越高。 8下列烷烃的沸点：甲烷 164 ，乙烷 89 ，丁烷 1 ，戊烷 36 ，根据上述 9 数据推断，丙烷的沸点可能是 ( ) A低于 89 B约为 42 C高于 1 D高于 36 答案 B 解析 由烷烃的熔、沸点变化规律可知，随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点升高，故丙烷的沸点介于乙烷和丁烷之间，根据题 目提供的数据，丙烷的沸点可能为 42 。 四、烷烃的化学性质 9某运动会火炬所用燃料为 65%的丁烷 ( 35%的丙烷。下列说法不正确的是 ( ) A火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能 B正丁烷的沸点比丙烷高 C丁烷和丙烷都不溶于水 D丁烷和丙烷的燃烧产物对环境无影响 答案 D 10下列化学性质中，烷烃不具备的是 ( ) A一定条件下发生分解反应 B可以在空气中燃烧 C与氯气发生取代反应 D能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案 D 解析 烷烃可以在一定条件下发生分解反应，也可以燃 烧，还可以发生取代反应，但烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 11等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是 ( ) A B C D 案 A 解析 判断等质量的不同烃燃烧时的耗氧量，可先简化其分子式为 x 越大，氢的质量分数就越大，耗氧量就越多。本题中 项最简式为 答案为 A。 12将 1 种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到 1.5 2O。下列说法正确的是 ( ) A一定有乙烷 B一定有甲烷 C一定没有甲烷 D不一定有甲烷 答案 B 能力提升 13某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是 ( ) 10 A B C D 案 C 解析 题给各选项均为烷烃，且其一氯代物只有一种，这表明烷烃分子中只有一种类型的氢原子。结合烷烃的结构简式，其主链末端只能连有甲基 ( 可得出 “ 若烷烃的一氯代物只有 1种，则除甲烷外，其他烷烃中的 氢原子数必定是 6的倍数 ” 的规律性结论，据此分析题给各选项中烷烃的氢原子数，可知只有选项 14化学家们合成了一种新物质 五星烷，其键线式如图所示。下列有关五星烷的说法正确的是 ( ) A五星烷与乙烷互为同系物 B五星烷的化学式为 五星烷的分子中含有 7个五元环 D五星烷的一氯代物有 3种 答案 B 解析 乙烷的分子式为 星烷的分子式为 然两者不是同系物， 星烷分子中含有 2个五元环，其余的为六元环， 星烷的一氯代物有 2种， 拓 展探究 15科学家探测到北极海洋中存在大量由天然气水合物 “ 可燃冰 ” 释放出的气泡，这种气体会加剧全球变暖。 (1)这种 “ 可燃冰 ” 样品是一种夹杂着白色颗粒状的沉积物，放入水中可以观察到有大量气泡涌出，该白色气泡内的气体主要成分是 。 (2)有科学家预测，从边缘海释放的甲烷，在大气中就占了相当大的比重。有研究表明，地质历史时期有若干全球变化事件 (如地球生命灭绝 )是由天然气水合物分解甲烷释放造成的，所以海底甲烷如同高悬人类头顶的达摩克利斯之剑。甲烷释放到大气中的危害有 。 A导致温 室效应 B导致局部大气爆炸 C使地球生物缺氧而死 D甲烷有毒，毒死地球生命 (3)已知每 1 立方米这种晶体能释放出 164立方米的甲烷气体，假设甲烷气体体积是标准状况下的数据，且甲烷水合物固体的密度与冰密度相同，若冰密度取水的密度 1 g 3。试计算 “ 可燃冰 ” 晶体中甲烷与水的分子个数比为 ，用化学式表示 “ 可燃冰 ” 晶体： 。 答案 (1)甲烷 (2)3)177H 2O 11 解析 (1)甲烷水合物不稳定，在水中极易分解而产生甲烷气体，所以气泡内的主要气体成分就是 甲烷。 (2)甲烷的温室效应比二氧化碳的温室效应要大得多，所以这是大气中甲烷含量多而导致的危害；另外当大量的甲烷逸出到空气中，与空气混合，当达到其爆炸极限时，遇闪电或火花即可导致局部甚至整个地球大气的爆炸，后果不堪设想。 (3)1立方米 “ 可燃冰 ” 晶体释放出的甲烷气体的物质的量： 164 2.4 m 3 1 则其中的水的物质的量： (1 000 kgm 3 6)18 kg 1 所以， 2O 甲烷水合物的组成可能是 77H 2O。 1 第 2 课时 烯 烃 学习目标定位 知道烯烃的物理性质变化规律，熟知烯烃的化学性质，认识烯烃的特征结构及烯烃的顺反异构。 1烯烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增，其变化规律与烷烃物理性质变化规律类似，即熔、沸点逐渐 升高 ，相对密度逐渐 增大 ，常温下的存在状态也是由 气态 逐渐过渡到 液态、固态 。 (1)当烃分子中碳原子数 4 时，常温下呈 气态 。 (2)分子式相同的烃，支链越多，熔、沸点越 低 。 (3)烯烃的相对密度 小 于水的密度。 2 (1)乙烯的结构简式是 =能团是 ，空间构型是 平面形结构 ，分子中 6个原子在 同一平面内 。 (2)写出乙烯与下列物质反应的化学方程式： 溴水： = H 2： = 催化剂 = 催化剂 H 2O： = 催化剂 制聚乙烯： = 催化剂 2 探究点一 烯烃的化学性质 烯烃分子结构与 =分子结构 相似 ，都含有一个 ，所以烯烃的化学性质与乙烯的化学性质 相似 。 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 (2) 烯 烃 在 空 气 或 氧 气 中 完 全 燃 烧 生 成 燃 烧 通 式 为。 2写出丙烯与溴的四氯化碳溶 液反应生成 1,2二溴丙烷的化学方程式： 。 3写出丙烯发生聚合反应生成聚丙烯的化学方程式： 。 归纳总结 烯烃的化学性质 (1)氧化反应 可燃性：烯烃均可燃烧，发出 明亮火焰 ，由于其分子中的含碳量较高，所以在燃烧时会产生 黑烟 。 烯烃能被强氧化剂如酸性 (2)加成反应 烯烃都能与 烯烃能使溴水褪色，常用于鉴别烷烃和烯烃。 (3)加聚反应 = 催化剂 。 活学活用 1由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是 ( ) A分子中 3个碳原子在同一直线上 B分子中所有原子在同一平面内 C与 D能使酸性 答案 D 解析 3 2推断烯烃的结构 (1)相对分子质量为 70 的烯烃的分子式为 ；若该烯烃与足量的 个甲基的烷烃，则该烯烃的可能的结构简式为 。 (2)有机物 若 该单烯烃可能有 种结构。 答案 (1) (2)5 解析 (1)由 M( 70 可求出烯烃的分子式为 烯烃加成后所得的产物 (烷烃 )中含有 3个甲基，表明在烯烃分子中只含有一个支链。当主链为 4个碳原子时，支链为 1个 时烯烃的碳骨架结构为 ，其双键可在 、 、 三个位置，有三种可能的结构。 (2)有机物 双键可处于 、 、 、 、 五个位置。 探究点二 烯烃的顺反异构 1根据下列有机物 A、 答有关问题： 熔点： 4 沸点： 4 1 相对密度： 1)是否是同一物质？你判断的依据是什么？ 答案 不是同一物质。因为它们的许多物理性质不 同。 (2)是否是同分异构体？你判断的依据是什么？ 答案 是同分异构体。因为它们的分子式相同，均为 它们的许多性质不同，可推知其结构不同，从其结构简式可以看出碳碳双键连接的原子或原子团的空间排列方式不同。 2根据以上分析，总结顺反异构的概念 (1)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。 (2)顺反异构产生的条件 分子中具有 碳碳双键 结构； 组成双键的每个碳原子必须连接两个 不同 的原子或原子团。 (3)顺反异构的类别 顺式 结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的 同一侧 。 反式结构：两个相同的原子或原子团分别排列在双键的 两侧 。 归纳总结 (1)有机物分子存在顺反异构的判断 先看有机物分子中是否存在 碳碳双键 ，然后再看 碳碳双键两个不饱和碳原子 上是否分别连有不同的原子或原子团 ，若同一个不饱和碳原子上连有 相同的原子或原子团 ，则不存在顺反异构。 (2)顺反异构体的性质特点 化学 性质基本相同， 物理 性质有一定的差异。 活学活用 3下列有机物分子中，可形成顺反异构的是 ( ) A = = =C( D =案 D 解析 能否形成顺反异构主要看两个方面：一是看是否有双键，二是看双键两端碳原子所连的基团是否不同。 A、 B、 可能形成顺反异 5 构。 形成 和 。 4 (1)包括顺反异构体在内，分子式为 种。 (2)苯丙烯 (有 A、 中 和反式 写出它们的结构简式。 A ； B ； C ； D 。 答案 (1)4 解析 (1)分子式为 烯烃的同分异构体有 =三种，其中只有 =在顺反异构。 (2)苯丙烯 (两种直链位置异构体分别为 和 ， 其中前者存在顺反异构。 6 1如图所示的 3种有机物中， 表示一个碳原子，氢原子未画出，则它们互为 ( ) A同位素 B同系物 C同分异构体 D同素异形体 答案 C 解析 、 、 三种物质具有相同的分子式 结构不同，故它们互为同分异构体。 2有关烯烃的下列说法中正确的是 ( ) A烯烃分子中所有的原子一定在同一平面内 B烯烃只能发生加成反应不能发生取代反应 C分子式是 D烯烃既能使溴 水褪色也能使酸性 答案 D 解析 只有乙烯中所有原子一定共面， 烃易发生加成反应，但不是不能发生取代反应， 可能是环烷烃， 3丙烯在一定条件下发生加聚反应的产物是 ( ) 答案 A 4已知乙烯为平面结构，因此， 1,2二氯乙烯可以形成两种不同的空间异构体：。下列各物质中，能形成类似上述两种空间异构体的是 ( ) A 1,1二氯乙烯 B丙烯 C 2丁烯 D 1丁烯 答案 C 5胡萝卜中含有 较多的胡萝卜素，它是人体的主要营养元素， 胡萝卜素的键线式结构为 7 (1)写出 胡萝卜素的分子式： 。 (2)1 胡萝卜素最多能与 (3) 胡萝卜素与 胡萝卜素互为同分异构体，且只是虚线框内结构不同，但碳的骨架相同，写出 胡萝卜素虚线框内可能的结构简式。 答案 (1)2)11 (3) 解析 (1)按照每有一个双键和一个环都比烷烃少两个氢原子的规则，此烃共有 40 个 C,11个 、 2个环，所以氢原子数为 402 2 112 22 56。所以分子式为 2)每有一个双键即和一个 1 烃能与 11 (3)根据观察，右框内双键有三种不同位置，故有三种同分异构体。 6已知烯烃能被酸性 某烃的分子式为 烃在催化剂作用下可以吸收 2 2；用热的酸性 到下列三种有机物： ； ； 由此推断该烃可能的结构简式为 。 答案 解析 由题给信息可知，烯烃能被酸性 碳双键变为碳氧双键，且碳碳双键碳原子上氢原子被氧化为 8 基础过关 一、烯烃的分子结构 1下列说法正确的是 ( ) A含有双键的物质是烯烃 B能使溴水褪色的物质是烯烃 C分子式为 D分子中所有原子在同一平面的烃是烯烃 答案 C 解析 分子式为 ，所以一定是烯烃。 2已知乙烯分子是平面结构，如果每个双键碳原子上都连接了两个不同的原子或原子团，则可产生顺反异构体。例如 1,2二氯乙烯就有顺式和反式两种顺反异构体。据此判断，分子式为 链状同分异构体共有 ( ) A 2种 B 3种 C 4种 D 5种 答案 C 解析 依题给信息可推知：碳碳双键的任意一个不饱和碳原子上连接两个相同的基团时，不存在顺反异构体，连接两个不同的基团时存在顺反异构体。 链状异构体有：= 、 =中 的不饱和碳原子上连有两个不同的基团，有顺反异构体，故共有 4种异构体。 3下列有机物分子中可形成顺反异构的是 ( ) A B = D =C( 答案 B 解析 顺反异构是由于碳碳双键不能围绕键轴自由旋转而产生的同分异构现象，它要求每个双键碳原子上连接的两个原子或原子团不同。 二、烯烃的检验与净化 4下列物质由于发生加成反应而使溴水褪色的是 ( ) A B乙烷 C 2戊烯 D己烷 答案 C 解析 A 错误。乙烷不能与溴水发生反应，也 9 不能使溴水褪色，故 烷是液态烷烃，可将溴水中的溴萃取出来而使溴水褪色，但不是发生加成反应，故 5既可以用来鉴别乙烯和甲烷，又可用来除去甲烷中混有的乙烯的方法是 ( ) A通入足量溴的四氯化碳溶液中 B与足量的液溴反应 C通入酸性高锰酸钾溶液中 D一定条件下与 答案 A 解析 鉴别乙烯和甲烷的最好的方法：通入足量溴的四氯化碳溶液中，能使溴的四氯化碳溶液褪色的是乙烯 ，不能使溴的四氯化碳溶液褪色的是甲烷；除去甲烷中混有的乙烯的最好的方法：将混合气体通入足量溴的四氯化碳溶液中，乙烯与溴的四氯化碳溶液充分反应而除去，剩余甲烷。鉴别乙烯和甲烷的另一种方法：通入酸性高锰酸钾溶液中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲烷；但除去甲烷中混有的乙烯不能用酸性高锰酸钾溶液，因为乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳气体而引入新杂质。 6能除去 ) A通入足量溴水中 B点燃 C催化加氢 D通入足量酸性 答案 A 解析 与溴水、 )溶液反应。丙烯是不饱和烃，能与溴水、 )溶液反应，但用 )溶液氧化丙烯时，会产生一些其他气体，混杂在甲烷气体中。丙烯与 水 )发生的是加成反应，不会有其他气体产物。 三、烯烃的加成反应及其应用 7下列各反应中属于加成反应的是 ( ) A 3 点燃 22 光照 2 D 2 催化剂 2案 C 解析 8用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下图所示。关 10 于其性质描述不正确的是 ( ) A能使溴水和酸性 B 1 2完全加成 C该物质在空气中燃烧产生刺激性气体 D该物质属于烯烃 答案 D 解析 该物质分子中含有三个碳碳双键，能使溴水和酸性 液褪色， 1 2完全加成。因为含有 C、 H、 属于烃，燃烧时可产生刺激性的 体。 9某烯烃与 则该烯烃的结构式可能有 ( ) A 1种 B 2种 C 3种 D 4种 答案 C 10制取一氯乙烷最好采用的方法是 ( ) A乙烷和氯气反应 B乙烯跟氯气反应 C乙烯跟氢气、氯气反应 D乙烯跟氯化氢反应 答案 D 能力提升 11一种气态烷烃和一种气 态烯烃的混合物 9 g，其密度是相同条件下氢气密度的 混合气体通过足量溴水时，溴水增重 4.2 g，则这两种气态烃是 ( ) A甲烷和乙烯 B乙烷和乙烯 C甲烷和丙烯 D甲烷和丁烯 答案 C 解析 根据已知条件，先求出混合气体的平均相对分子质量，即 于烷烃中只有甲烷的相对分子质量小于 该混合物中一定含有甲烷。混合气体通过溴水时溴水增重，说明该混合气体中烯烃的质量为 4.2 g，则甲烷的质量为 9 g 4.2 g 4.8 g，即 n( 0.3 该不饱和烃的物质的量为 x，则有 9 x 22.5 g 1，解得： x 0.1 该不饱和烃的摩尔质量为 42 g 1，为丙烯。 11 12某不饱和烃与氢气加成后的生成物为 ，请按要求回答下列问题： (1)请用系统命名法对该物质进行命名： 。 (2)若该不饱和烃为一单烯烃，则可能有 种结构，结构简式分别为 。 (有几种写几种 ) 答案 (1)2,2,5三甲基己烷 解析 (2)从该物质相邻的两个碳原子上各去掉 1 个氢原子，然后通过双键相连接即得到烯烃的结构简式。 13已知碳原子数小于或等于 8的某单烯烃与 加成产物只有一种结构。 (1) 符 合 此 条 件 的 单 烯 烃 有 种 ， 判 断 的 依 据是 。 (2)在这些单烯烃中，若与 得烷烃的一卤代物的同分异构体有 3种，这样的单烯烃的结构简式为 。 答案 (1)7 单烯烃结构以 为中心对称 (2)= (= 14某烃类化合物 A 的质谱图表明其相对分子质量为 84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。 (1) ； (2) 。 (填 “ 是 ” 或 “ 不是 ”) 12 答案 (1) (2)是 拓展探究 15环丙烷可作为全身麻醉剂，环己烷是重要的有机溶剂。下表是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式 (其中 。 结构简式 键线式 回答下列问题： (1)环烷烃与 是同分异构体。 (2)从反应 可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是 (填名称 )，判断依据为 。 (3)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与 一定条件下反应，其化学方程式为 (不需注明反应条件 )。 (4) 写 出 鉴 别 环 丙 烷 与 丙 烯 的 一 种 方 法 ， 试 剂 ； 现 象 与 结论 。 答案 (1)同碳原子数的烯烃 (2)环丙烷 反应所需条件 (温度 )要求最低 (3) (4)酸性 能使酸性 褪色的是环丙烷 1 第 3 课时 炔烃 脂肪烃的来源及其应用 学习目标定位 以乙炔为例，认识炔烃的化学性质，学会乙炔的实验室制法。 1常见脂肪烃有烷烃、烯烃和炔烃。判断下列结论正误。 (1)符合通式 2的物质一定是同系物 ( ) (2)符合通式 ) (3)符合通式 2的链烃一定是同系物 ( ) (4)烷烃的通式相同，其碳元素的质量分数也 相同 ( ) (5)烯烃的通式相同，其碳元素的质量分数一定相同 ( ) (6)相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃分子中，碳元素的质量分数依次增大 ( ) 2烷烃、烯烃、炔烃三种脂肪烃具有相似的物理性质变化规律。判断下列关于炔烃物理性质的说法正误。 (1)炔烃都是无色物质，微溶于水而易溶于苯、乙醚等有机溶剂，密度比水小 ( ) (2)分子中的碳原子数 4 的炔烃在常温常压下都是气体，其他炔烃在常温常压下是液体或固体 ( ) (3)随着分子中碳原子数的增加，常温下炔烃的状态也由气态逐渐过渡到液态或固态( ) (4)炔烃的相对分子质量越大，其熔、沸点越高 ( ) (5)相对分子质量相近或相同的炔烃 (如同分异构体 )，支链越多，其熔、沸点越低 ( ) 探究点一 乙炔的结构、性质及实验室制法 1炔烃是分子里含有 碳碳三键 的一类脂肪烃，通式为 2(n2) ，最简单的炔烃是乙炔。乙炔的分子式是 子式是 H CC H，结构式是 H CC H，分子空间构型是 直线形分子 ，分子中的四 个原子在 同一直线上 。 2乙炔是一种无色无味的气体， 微 溶于水， 易 溶于有机溶剂。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： 2 (1)写出电石 (碳化钙 水反应，制取乙炔的化学方程式 2H) 2。 (2)用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是 控制反应速率，得到平稳的乙炔气流 ；制取时常在导气管口附近塞入少量棉花的作用是 防止产生的泡沫涌入导气管 。 (3)装置 去 质气体，防止 装置 液褪色 ，装置 液褪色 。 (4)制取乙炔不能用启普发生器的原因： 2O 反应剧烈、不能随用随停 ； 反应中放出大量的热，易发生爆炸 ； 生成的 H)2呈糊状易堵塞球形漏斗 。 3乙炔和乙烯都属于不饱和脂肪烃，都含有碳碳不饱和键，其化学性质极其相似，结合上述实验现象分析推测乙炔的化学性质有： (1)氧化反应 能使酸性 色 。 能燃烧，化学方程式是 燃烧现象是 火焰明亮，并冒出浓黑烟 。 (2)加成反应 乙炔与 溴的四氯化碳溶液发生加成反应 乙炔与氢气发生完全加成反应 乙炔与氯化氢等物质的量发生加成反应 3 归纳总结 (1)炔烃的官能团是 CC ，化学性质与乙炔相似，易发生 加成反应 、 氧化反应 等。 (2)含有不饱和键 (如 、 CC )的烃均能被酸性 酸性 也可与溴水或溴的 利用这一性质鉴别饱和烃与不饱和烃。 活学活用 1下列关于炔烃的描述正确的是 ( ) A分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃 B炔烃分子里的 所有碳原子都在同一直线上 C炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应 D炔烃不能使溴水褪色，但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案 A 解析 如 1丁炔中所有碳原子就不在同一直线上，是折线形； 烃易发生加成反应难发生取代反应； 烃既能使溴水褪色，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。 2炔烃与烯烃的特征反应均为加成反应，不同的是烯烃只有一步加成，而炔烃可以分两步加成，并且可以通过控制条件使加成反应发生一步或两步。请你用乙炔和氯化氢为原料，制取聚氯乙烯树脂，写出其化学反应方程式。 答案 H 催化剂 = 探究点二 脂肪烃的来源及其应用 填写下列表格 来源 条件 产品 石油 常压分馏 石油气、汽油、煤油、柴油等 减压分馏 润滑油、石蜡等 催化裂化及裂解 轻质油、气态烯烃 催化重整 芳香烃 天然气 甲烷 煤 干馏 芳香烃 直接或间接液化 燃料油、化工原料 归纳总结 4 (1)石油分馏是 物理 变化，煤的干馏是 化学 变化。 (2)鉴别直馏汽油和裂化汽油的方法是 分别滴加溴的四氯化碳溶液，褪色的 是裂化汽油、不褪色的是直馏汽油 。 活学活用 3下列说法错误的是 ( ) A石油中含有 过石油的分馏得到汽油 B含 上的重油经催化裂化可以得到汽油 C开采天然气 (主要成分是甲烷 )应做到安全规范的操作 D煤中含有苯和甲苯，可用分馏的方法把它们分离出来 答案 D 解析 石油中含有 烷烃，可以通过石油的常压分馏得到汽油、煤油、柴油等；含上的重油经催化裂化可以得到汽油、煤油、柴油等；天然气的主要成分是甲烷，开采天然气必须安全规范地操作，否则易造成井喷事件； 煤焦油中含苯和甲苯，可以通过分馏的方法将它们分离出来，但煤是多种无机物和有机物的混合物，并不含苯和甲苯等芳香烃。 4关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是 ( ) A石油裂解得到的汽油是纯净物 B石油产品都可用于聚合反应 C天然气是一种清洁的化工原料 D水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 答案 C 解析 石油裂解产物有烯烃和烷烃，属于混合物，烷烃不能发生聚合反应， A、 B 项错误；甲烷是含碳量最少的烃，易充分燃烧，且燃烧产物不污染空气， 煤气是碳与水高温下反应得到的 误。 5石油化工是以石油、天然气为原料，通过炼制生产石油产品，如各种燃料、石蜡、沥青等；对一些石油产品和天然气进一步加工可以获得石油化工产品，如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯等基本化工原料、合成材料等。 (1)写出丁烷两种裂解方式的化学方程式。 (2)写出合成材料聚丙烯的结构简式： 。 答案 (1) 高温 高温 (2) 5 1下列关于石油的说法不正确的是 ( ) A石油主要含有碳和氢两种元素 B石油主要是由各种烷烃组成的混合物 C石油没有固定的沸点 D石油通过分馏可以得到多种馏分，但每种馏分仍然是多种烃的混合物 答案 B 2下列叙述乙炔的结构和性质中，既不同于乙烯，也不同于乙烷的是 ( ) A存在不饱和键 B不易发生 取代反应，易发生加成反应 C分子中的所有原子都处在同一条直线上 D能使酸性 答案 C 解析 乙炔与乙烯分子中都存在不饱和键，故都易发生加成反应而不易发生取代反应，且都能使酸性 3区别 =H 的最简易方法是 ( ) A分别通入溴水 B分别通入酸性高锰酸钾溶液 C分别在空气中点燃 D分别通入盛有碱石灰的干燥管 答案 C 解析 本题考查 =H 三者的鉴别方法。 =H能使溴水和酸 性高锰酸钾溶液褪色，三种气体通过盛有碱石灰的干燥管均无现象。最简易的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无浓烟这两个方面的现象是非常明显的。 4下列物质中不能用于萃取溴水中溴的是 ( ) A直馏汽油 B裂化汽油 C己烷 D苯 6 答案 B 解析 裂化过程中，相对分子质量较大、沸点较高的烃在断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程中产生了不饱和烃，所以裂化汽油能与溴发生加成反应，而直馏汽油不能和溴发生加成反应，能萃取溴水中的溴。 5某气态烃 0.5 成后的产物分子上的氢原子又可被 3 此气态烃可能是 ( ) A H B = D =C(案 C 6请回答下列问题： (1)链烃 相对分子质量在 65 75 之间， 1 完全燃烧消耗 7 ，名称是 。 (2)链烃 B 是 A 的同分异构体，分子中的所有碳原子共平面， 其催化氢化产物为正戊烷，写出 。 (3)C 也是 A 的一种同分异构体，它的一氯代物只有一种 (不考虑立体异构 )，则 C 的结构简式为 。 答案 (1)(H 3甲基 1丁炔 (2)=写它的顺、反异构体 )、 (3) 解析 (1)由 5 75之间， 1 完全燃烧消耗 7 2可推出 5 A 为链烃，有支链且只有一个官能团，则 A 的结构简式是。 (2)判断共平面的原子时要以乙烯、乙炔、苯、甲烷等结构单元为基础来进行分析。 (3)由 C 的结构中只有一种氢原 子，应为环状结构，可推出 C 的结构简式。基础过关 7 一、乙炔的结构、性质及制法 1乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是 ( ) A都难溶于水，且密度比水小 B能够使溴水和酸性 C分子中各原子都处在同一平面内 D都能发生聚合反应生成高分子化合物 答案 A 解析 乙烷分子中各原子不能处于同一平面上；乙烷也不能发生聚合反应；乙烷不能使溴水和酸性 2用乙炔为原料制取 行的反应途径 是 ( ) A先加 加 B先加 加 先加 加 D先加 加 案 D 解析 了 1个 个 以选 3下列关于乙炔制取的说法不正确的是 ( ) A为了减缓反应速率可用饱和食盐水代替水反应 B此反应是放热反应 C为了除去杂质气体，除了用硫化铜外还可用氢氧化钠溶液 D反应中不需加碎瓷片作沸石 答案 C 解析 为了除去杂质气体，要用硫酸铜和氢氧化钠溶液， 4 已知 此可断定 ) A H)2和 H B HC H)2和 = H)2和 H 答案 D 解析 根据题意，先写出由 22H) 2 ，显然该反应为水解反应，可拆成： 2H H) 2 。由此可写出 2H) 2 。 二、炔烃的结构与性质 5下列 说法正确的是 ( ) A丙炔分子中三个碳原子不可能位于同一直线上 B乙炔分子中碳碳间的三个共价键性质完全相同 8 C分子组成符合 2的链烃一定是炔烃 D在所有炔烃中，乙炔所含碳的质量分数最高 答案 D 解析 丙炔可看作是乙炔分子中的一个氢原子被甲基取代的产物，因此，丙炔分子中三个碳原子位于同一直线上。对于炔烃，随着相对分子质量的增大，所含碳的质量分数逐渐减小。 6下列关于分子组成为 烃、炔烃的说法中不正确的是 ( ) A当 x4 时，常温常压下均为气体 B C 燃烧 1 耗氧气 (x y4)在密闭容器中完全燃烧， 150 时测得的压强一定比燃烧前增加 答案 D 解析 根据 燃烧通式可知： (x 2 点燃 50 时，水为气态 )，反应前后物质的量 (压强 )变化为 (x (1 x 1。当 y 4时，反应前后压强不变，如 y4时，反应后压强增大，如 y4时，反应后压强减小，如 7 据报道，近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔，其结构简式为 CC CC CC CN 。下列对该物质的判断正确的是 ( ) A属于不饱和烃 B不能使酸性 C所有原子都在同一条直线上 D可由乙炔和含氮化合物加聚制得 答案 C 解析 此物质组成中含有氮元素，不属于烃；分子中存在碳碳三键，能使酸性 发生加成反应；该化合物不是高分子化合物，不能通过加聚反应制得 。 8某炔烃含有一个三键，与 。该炔烃可能具有的结构有 ( ) A 1种 B 2种 C 3种 D 4种 答案 B 解析 加成产物的结构中可以放入三键的位置为乙基的碳碳之间，但右侧的两个乙基是等价的。 三、脂肪烃的来源及其应用 9 9下列有关石油及石油加工的叙述中正确的是 ( ) A石油是各种液态烃的混合物 B常压分馏的原料是重油 C由分馏塔分馏出的各馏分均是混合物 D减压分馏的主要产品有汽油、润滑油、煤油和沥青 答案 C 解析 石油主要是由各种烷烃、环烷烃和 芳香烃组成的混合物，石油大部分是液态烃，同时在液态烃中溶有气态烃和固态烃，选项 压分馏的原料是原油，减压分馏的原料才是重油，选项 压分馏的主要产品有汽油、柴油、煤油等，减压分馏的主要产品是润滑油、石蜡、燃料油、沥青等，选项 论是常压分馏还是减压分馏，由分馏塔出来的各馏分都是不同沸点范围的蒸馏产物，每一种馏分仍然是多种烃的混合物，因此只有选项 10下列叙述中，不正确的是 ( ) A天然气是以甲烷为主要成分的高效清洁燃料 B煤的干馏可得到煤焦油，通 过煤焦油的分馏可获得各种芳香烃 C石油中含有烷烃和环烷烃，因此由石油不可能获得芳香烃 D通过石油的催化裂化及裂解可以得到轻质油和气态烯
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