211烷烃和烯烃

第二章 烃和卤代烃第一节脂肪烃第1课时烷烃和烯烃见学生用书P024学习目标练法指导1.了解烷烃和烯烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。2掌握烷烃和烯烃的主要化学性质。1.重视结构，熟知某些有机物分子的立体构型。2理解概念，掌握递变规律。3突出实验，巩固对知识的理解。课/前/预/习轻/松/搞/定1关于烷烃性质的叙述，正确的是()A都不能使高锰酸钾酸性溶液褪色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，不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，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(新戊烷除外)为液态或固态，B、D两项不正确；烷烃都不溶于水，C项不正确。2科学家对绕月探测工程“嫦娥一号”卫星获得的数据进行了分析，发现月球形成时可能存在稀薄的原始大气层，主要由氖、氢、氦、氩等气体组成，不含甲烷等碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()A碳氢化合物的通式为CnH2n2B燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C碳原子间以单键相连的烃是烷烃D碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数答案D解析CnH2n2是烷烃的通式，A项错误；燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物，化学式为CxHyOz的有机物的燃烧产物也是二氧化碳和水，B项错误；碳原子间全部以单键相连的链烃才是烷烃，C项错误；因为碳原子的相对原子质量(12)为偶数，烃分子中的氢原子个数也一定为偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数，D项正确。3下列说法正确的是()A烷烃就是饱和烃B乙烷分子中的两个C原子共线，而C、H八个原子共面CC3H8分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面DC20H42一定属于烷烃答案D解析A错，饱和烃包括烷烃和环烷烃；B中两个C原子共线，但C、H八个原子不可能共面；C项烷烃中C原子是锯齿形的结构，C3H8中的三个碳原子不可能共线；D项中C、H原子的个数关系符合烷烃的通式CnH2n2。4在1.01105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点如下表所示。据表分析，下列选项正确的是()物质名称沸点/正丁烷CH3(CH2)2CH30.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在标准状况时，新戊烷是气体B在1.01105 Pa,20 时，C5H12都是液体C烷烃随碳原子数的增加，沸点降低DC5H12随着支链的增加，沸点降低答案D解析由表中数据可知新戊烷沸点为9.5 ，所以标准状况下为液体，在20 时新戊烷为气体，所以A、B均不对；随碳原子数的增加，烷烃沸点应升高，C选项不对；由C5H12的沸点易知，烷烃随支链的增加，沸点降低。5下列物质，不可能是乙烯的加成产物的是()ACH3CH3 BCH3CHCl2CCH3CH2OH DCH3CH2Br答案B解析乙烯加成是断开一个不饱和键，分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团，如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。选项中只有B项不符合这一要求。6由乙烯推测2丁烯的结构或性质正确的是()A分子中四个碳原子在同一直线上B分子中所有原子都在同一平面上C与HCl加成只生成一种产物D不能发生加聚反应答案C解析乙烯分子为平面结构，键角为120，两个甲基取代乙烯双键两端的两个氢原子后，成为2丁烯，所以四个碳原子不可能在同一直线上，A错。2丁烯分子中存在甲基，所有原子不可能在同一平面上，B错。2丁烯与HCl加成的产物只有一种，C正确。2丁烯中含有碳碳双键，可以发生加聚反应。7下列各物质中能形成顺反异构的是()ACH2=CCl2 BCH3CH=CHCH3C. DCH2=CHCH2Cl答案B解析双键的碳原子上都分别连有两种不同的原子或原子团时，才能形成顺反异构。课/堂/效/果题/组/检/测题组一烷烃、烯烃的概念及物理性质1.下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是()A烷烃同系物随相对分子质量的增大，熔点、沸点逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态B烷烃同系物的密度随相对分子质量增大逐渐增大C烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应D烷烃同系物都能使溴水、KMnO4酸性溶液褪色答案D解析烷烃是饱和烃，化学性质稳定，具有代表性的反应是取代反应，C对；发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，KMnO4酸性溶液也不能将烷烃氧化，D错；烷烃物理性质的递变叙述正确。2丁烷、2甲基丙烷、戊烷、2甲基丁烷、2,2二甲基丙烷等物质的沸点排列顺序正确的是()A BC D答案C解析对于烷烃而言，相对分子质量大的，分子间作用力大，沸点较高，即；对于相对分子质量相同的烷烃，支链越多，沸点越低，即，。题组二 烷烃、烯烃的化学性质3.制取一氯乙烷最好采用的方法是()A乙烷和氯气反应 B乙烯和氯气反应C乙烯和氯化氢反应 D乙烷和氯化氢反应答案C解析乙烷和氯气发生取代反应，得到的取代物是混合物，A错误；乙烯和氯气反应得到二氯取代物，B错误；乙烷和氯化氢不反应，乙烯和氯化氢反应可以得到较纯净的一氯乙烷。4下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中，不正确的是()A乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃B乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，原子不在同一平面上C乙烯分子中的和乙烷分子中的CC相比较，双键的键能大，键长长D乙烯能使KMnO4酸性溶液褪色，乙烷不能答案C解析A、B、D均为正确的描述；因为键能比CC键能大，从而决定键长要短一些，故C项是错误的。5由乙烯推测丙烯与溴水反应时，对反应产物的叙述正确的是()ACH2BrCH2CH2BrBCH3CHBrCH3CCH3CH2CHBr2DCH3CHBrCH2Br答案D解析本题考查学生对加成反应规律的理解。加成反应时，碳碳双键中一个键断裂，分别加上一个原子或原子团，碳链结构并不发生变化。6下列各组物质之间的化学反应，反应产物一定为纯净物的是()答案A解析题中涉及的四种烯烃，除CH2=CH2以外其他三种的分子结构都是“不对称”结构。在Br2、HCl、H2O中，除Br2以外，其他两种物质的分子结构也都是“不对称”结构。在加成反应中，不对称结构分子与不对称结构分子相加成时，产物往往不止一种，所以A项可选，B、C两项不可选；D项中的反应是加聚反应，产物为高分子化合物，高分子化合物一般为混合物，所以D项也不可选。7下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物中有同分异构体的是()ACH2=CH2BCH3CH=CH2CCH3CH=CHCH3DCH3CH2CH=CHCH2CH3答案B解析CH3CH=CH2与HBr加成，产物为CH3CH2CH2Br或。8下列各组中的两个反应所属反应类型相同的是()A光照甲烷和氯气的混合气体，混合气体颜色变浅；乙烯能使溴水褪色B乙烷在氧气中燃烧；乙烯在氧气中燃烧C乙烯能使溴水褪色；乙烯能使高锰酸钾酸性溶液褪色D工业上由乙烯和水反应生成乙醇；乙烯能使高锰酸钾酸性溶液褪色答案B解析A选项中的反应分别为取代反应和加成反应；B选项中的反应均为氧化反应；C选项中的反应分别为加成反应和氧化反应；D选项中的反应分别为加成反应和氧化反应。题组三 烷烃与烯烃的鉴别9.既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，从而得到纯净乙烷的方法是()A与足量溴反应B通入足量溴水中C在一定条件下通入氢气D分别进行燃烧答案B解析乙烷和乙烯均是无色气体，但前者易发生取代反应，后者易发生加成反应，若与足量溴作用，乙烷可以发生取代反应而生成溴乙烷，乙烯发生加成反应生成二溴乙烷，不仅不易鉴别，还会损失大量的乙烷且混入大量的溴蒸气杂质，显然不合理；若在一定条件下通入氢气，虽可将乙烯转变为乙烷，但通入氢气的量不易控制，很难得到纯净的乙烷，且用氢气无法鉴别它们；若分别进行燃烧，显然无法再得到乙烷；因为乙烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，且生成的CH2BrCH2Br为液态，便于分离，故选B。题组四 顺反异构10.下列有机分子中，可形成顺反异构的是()ACH2=CHCH3BCH2=CHCH2CH3CCH3CH=C(CH3)2DCH3CH=CHCl答案D解析能否形成顺反异构主要看两个方面，一是是否有双键，二是双键两端的基团是否不同。A、B、C三项双键两端的基团有相同的，不可能形成顺反异构，D项可以，可形成课/后/巩/固快/速/提/能1由沸点数据：甲烷161.5 、乙烷88.6 、丁烷0.5 、正戊烷36.0 ，可判断丙烷的沸点可能是()高于0.5 约是90 约是40 高于88.6 A BC D答案D解析烷烃的沸点随碳原子数的递增而升高。丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷的沸点之间。2两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16 gL1，则关于此混合物组成的说法正确的是()A一定有甲烷B一定有乙烷C可能是甲烷和戊烷的混合物D可能是乙烷和丙烷的混合物答案A解析该混合烃的平均相对分子质量为1.1622.426。甲烷是相对分子质量最小的烷烃，相对分子质量为16，其他烷烃相对分子质量都大于26，所以组成中一定有甲烷，是甲烷和某气态烷烃的混合物。3下表中所列的都是烷烃的分子式，它们的一卤取代物均只有一种，分析下表中各项的排布规律，按此规律排布的第5项X应为()123456CH4C2H6C5H12C8H18XC26H54A.C17H36 BC20H42CC25H52 DC53H108答案A解析根据题给表格进行分析，不难发现，奇数项的烷烃分子式中的C原子个数为前一奇数项中烷烃的C原子和H原子个数之和，偶数项亦是如此。则可推断出第5项X中的C原子数为51217，即X为C17H36。4下列不属于取代反应的是()ACH4Cl2CH3ClHClBCH3ClCl2CH2Cl2HClCCH44Cl2CCl44HClDCH2=CH2H2CH3CH3答案D解析取代反应是有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应，从定义中可以看出，取代反应的产物应该不止一种，所以选D。5下列反应中属于加成反应的是()A甲烷与氯气的混合气体在光照条件下的反应B丙烯和氯气在一定条件下生成ClCH2CH=CH2的反应C乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应D乙烯与HCl气体生成一氯乙烷的反应答案D解析甲烷与氯气的混合气体在光照条件下的反应属于取代反应，选项A错误；丙烯和氯气在一定条件下生成ClCH2CH=CH2的反应属于取代反应，选项B错误；乙烯使高锰酸钾酸性溶液褪色，乙烯发生了氧化反应，选项C错误；乙烯与HCl气体生成一氯乙烷的反应属于加成反应，选项D正确。6使1 mol 乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生取代反应，则两个过程中消耗的氯气的总物质的量是()A3 mol B4 molC5 mol D6 mol答案C解析认真分析乙烯和氯气的加成反应和甲烷与氯气发生的取代反应的结构变化，不难发现加成反应所消耗的氯气与双键数之比为11，而取代反应所消耗的氯气与分子中的氢原子数之比为11,1 mol乙烯中含有碳碳双键1 mol，氢原子4 mol，所以该两个过程中消耗的氯气总物质的量为5 mol。7(双选)将1 mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到1.5 mol CO2和2 mol H2O。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一定没有乙烷答案BD解析本题考查有机化学计算中常用平均分子式的方法确定有机物的组成。根据题目可知该混合物的平均分子式是C1.5H4，两种气态烃分子中含碳原子数的平均值为1.5，根据平均的思想，必有一种分子中碳原子数大于1.5，另一种分子中碳原子数小于1.5，而分子中碳原子数小于1.5的烃只有甲烷，所以必然有甲烷。甲烷分子中的氢原子数为4，且混合烃中氢原子数的平均值为4，因此另一种烃分子中的氢原子数必然也是4，碳原子数大于等于2。8下列现象中，不是因为发生化学反应而产生褪色现象的是()A乙烯使KMnO4酸性溶液褪色B将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色C乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色D甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失答案B解析溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，苯滴入溴水中，振荡后水层褪色，褪色的原因是发生了萃取。9等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是()ACH4 BC2H6CC3H8 DC6H14答案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CHx，x越大，氢的质量分数就越大，耗氧量就越多。本题中A为CH4；B为CH3；C为CH2.7；D为CH2.3。故答案为A。10(双选)关于有机物的下列说法中，正确的是()A甲烷和乙烷可用KMnO4酸性溶液鉴别B烃R催化加氢可得有机物，则烃R只可能是烯烃C乙烯和乙炔都能使溴的四氯化碳溶液褪色D乙基与氢氧根结合可得有机物甲醇答案BC解析甲烷和乙烷都不与KMnO4酸性溶液反应，故无法鉴别；乙基是电中性的游离基，而氢氧根是带负电荷的离子，两者无法结合生成电中性分子甲醇。11目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：2COO22CO22H2O22H2OCH42O2CO22H2O(1)根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是_。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是_(填“增大”或“减小”)进风口，如不做改进可能产生的不良结果是_。(2)管道煤气中含有的烃类除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：乙烷丙烷丁烷熔点/183.3189.7138.4沸点/88.642.10.5试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因：_。答案(1)天然气增大天然气不能充分燃烧，生成有害气体CO(2)丁烷遇冷凝结为液体使管道内气流不畅解析燃烧相同体积的CO、H2与CH4，前两者消耗O2体积相同，后者则是前两者的4倍，故燃烧天然气消耗空气体积较大，应增大灶具的进风口，否则空气不充足，使CH4燃烧不完全产生有毒的CO，污染环境。12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原子。(1)A的结构简式为_。(2)A中的碳原子是否都处于同一平面？_(填“是”或“不是”)。答案(1) (2)是解析(1)由题意可知，该烃属于烯烃，设其分子式为CnH2n，则有12n2n84，得n6，即该烃的分子式为C6H12。由于该烃分子中只有一种类型的H原子，因此，该分子双键两端的碳原子上只能分别连接两个甲基，即结构简式为。(2)根据乙烯分子的结构可知，双键两端的碳原子上连接的4个原子与双键上的2个碳原子在同一平面上。故A中的碳原子都处于同一平面。13(1)某烷烃的相对分子质量为128，其化学式为_。请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构：若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到，则该烷烃的结构简式为_。(2)CH3C(CH3)2CH2C(CH3)3系统命名为_，该烃的一氯取代物有_种。(3)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式为_。答案(1)C9H20(CH3)3CCH2C(CH3)3(2)2,2,4,4四甲基戊烷2(3)CH(CH2CH3)3解析(1)设该烷烃分子式为CnH2n2，则14n2128，n9，则其化学式为C9H20；若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成而得到，则其分子中相邻碳原子中至少有一个碳原子上没有氢原子，则其结构简式为。(2)该烷烃结构简式为，其名称为2,2,4,4四甲基戊烷，其分子中氢原子有2种，故其一氯取代物有2种。(3)因为1,2号碳原子上不存在乙基，符合要求的有机物乙基应连在3号碳原子上，该烷烃的主链上最少有5个碳原子。14写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是氢气的36倍。_。 (2)烷烃B的分子中含有200个氢原子。_。 (3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时