2019_2020学年高中化学第1章有机化合物的结构与性质烃第3节第1课时烃的概述学案鲁科版选修5.docx

烃的概述核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析：从化学键的饱和性等微观角度理解烷烃、烯烃、炔烃、苯和苯的同系物的结构特点及组成通式，能辨析烃的分类与微观结构的关系及烃的物理性质变化规律与微观结构的关系。2.证据推理与模型认知：根据烷烃的命名原则，在探究中学会合作，讨论总结出烯烃、炔烃在命名原则上的相似点和不同点，体会苯的简单同系物的命名原则。一、链烃(脂肪烃)1烃的分类(1)烃(2)烃的分类需注意的“两”个问题注意饱和烃和不饱和烃的区别：饱和烃包含烷烃和脂环烃。注意脂环烃和芳香烃的区别：含有苯环的烃才是芳香烃，含有其他环的烃是脂环烃。2烷烃、烯烃、炔烃的组成与结构链烃烷烃烯烃炔烃结构分子中碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键被氢原子饱和的链烃分子中含有碳碳双键的链烃分子中含有碳碳叁键的链烃官能团不具有典型官能团CC通式CnH2n2(n1)(单烯烃)CnH2n(n2)(单炔烃)CnH2n2(n2)3.脂肪烃的物理性质4烯烃、炔烃的命名例如：(1)命名为：3,4,5三甲基2乙基1庚烯。(2)命名为：4甲基1戊炔。(3)命名为：2,3二甲基2,4己二烯。烯烃、炔烃的命名与烷烃命名的比较烷烃烯烃、炔烃主链选择不同所有碳链中最长的碳链含有碳碳双键或叁键的最长碳链(烯烃、炔烃的主链不一定是分子中最长碳链)编号定位不同离支链最近离碳碳双键或叁键最近书写名称不同必须注明双键或叁键的位置例1(2018武汉高二月考)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C分子组成符合CnH2n2的链烃一定是炔烃D在所有符合通式CnH2n2的炔烃中，乙炔所含氢的质量分数最小【考点】脂肪烃的组成结构与物理性质【题点】脂肪烃的组成与结构答案D解析丙炔中存在类似乙炔的碳碳叁键直线结构，甲基中的C原子处于乙炔中H原子位置，三个C原子处于同一直线，故A错误；乙炔分子中碳碳间的三个共价键，有1个键、2个键，其中键稳定，键不稳定，分子中碳碳间的三个共价键性质不相同，故B错误；分子组成符合CnH2n2的链烃，可能含有2个碳碳双键，为二烯烃，或含有1个碳碳叁键，为炔烃，故C错误；符合通式CnH2n2的炔烃中，1个C原子结合的H原子的平均数目为2，n值越大，2越大，氢的质量分数越大，故乙炔所含氢的质量分数最小，故D正确。规律总结炔烃、二烯烃、环烯烃的组成符合通式CnH2n2。例2(2018云南高二月考)下列烷烃中，沸点最高的是()A2甲基丙烷B2,2二甲基丙烷C正己烷D2甲基戊烷【考点】脂肪烃的组成结构与物理性质【题点】烷烃的物理性质与递变规律答案C解析正己烷和2甲基戊烷的相对分子质量比2甲基丙烷、2,2二甲基丙烷大，所以正己烷和2甲基戊烷的沸点比2甲基丙烷、2,2二甲基丙烷高，己烷的同分异构体中正己烷支链最少，所以正己烷的沸点最高。思维拓展脂肪烃类熔、沸点一般较低。其变化规律：组成与结构相似的物质(如同系物)，相对分子质量越大，其熔、沸点越高。相对分子质量相近或相同的物质(如同分异构体)，支链越多，其熔、沸点越低。例3(1)有机物的系统命名是_。将其在催化剂存在下完全氢化，所得烷烃的系统命名是_。(2)有机物的系统命名是_。将其在催化剂存在下完全氢化，所得烷烃的系统命名是_。【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】根据结构确定正确名称答案(1)3甲基1丁烯2甲基丁烷(2)5,6二甲基3乙基1庚炔2,3二甲基5乙基庚烷解析根据烯烃、炔烃的命名原则，选主链，编序号，具体编号如下：然后再确定支链的位置，正确书写名称；当对烯烃、炔烃完全氢化后所得烷烃进行命名时，要注意主链及编号的变化。例4按要求填空：(1)写出2,4二甲基3乙基3己烯的结构简式：_。(2)某烯烃的结构简式为有甲、乙、丙、丁四位同学分别将其命名为2甲基4乙基4戊烯、2异丁基1丁烯、2,4二甲基3己烯、4甲基2乙基1戊烯。命名正确的同学是_。【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】烯烃和炔烃的命名综合答案(1)(2)丁解析(2)要注意烯烃的命名与烷烃的命名的不同之处：烯烃中主链的选取必须包含双键在内，这样有可能主链并非是分子中最长的碳链；对主链碳原子的编号是从离双键较近的一端开始，因而支链并不对编号起作用；必须在书写名称时指出双键的位置。据此分析各位同学的命名，可以看出甲同学对主链碳原子编号错误，乙、丙同学的主链选择错误。思维启迪严格按照命名原则命名，形成有机物的命名及正误判断的思维模型，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的培养。相关链接各类有机物命名遵循的规律无官能团有官能团类别烷烃烯烃、炔烃、卤代烃、烃的含氧衍生物等主链条件碳链最长；碳原子数相同时支链最多含官能团的最长碳链编号原则编号起点离取代基最近，兼顾“简”“小”原则编号起点离官能团最近，兼顾离取代基尽量近名称写法支位支名母名；支名同，要合并；支名异，简在前支位支名官位母名符号使用阿拉伯数字之间用“，”，阿拉伯数字与汉字之间用“”，汉字之间不用任何符号二、苯及其同系物1苯及其同系物的组成和结构(1)苯的分子组成及结构特点苯分子为平面正六边形结构，分子中12个原子共平面。6个碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。(2)苯的同系物的组成和结构特点苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代后的产物，其分子中只有一个苯环，侧链都是烷基，分子组成通式为CnH2n6(n6)。分子式C8H10对应的苯的同系物有4种同分异构体，分别为。2苯及其同系物的物理性质(1)苯的物理性质：颜色状态熔沸点密度毒性溶解性无色液体较低比水小有毒不溶于水(2)苯的同系物的物理性质：溶解性与苯相似，毒性比苯稍小。3苯的同系物的命名(1)苯的同系物以苯为母体来命名。(2)苯分子中一个氢原子被取代时根据取代基的名称命名，如命名为甲苯，命名为乙苯。(3)苯分子中多个氢原子被取代时：取代基的位置用“邻”“间”或“对”表示。给苯环上的碳原子编号(由连有取代基的碳原子开始)来区分多个取代基的相对位置。例如：a.命名为邻二甲苯或1,2二甲苯；b命名为间二甲苯或1,3二甲苯；c命名为对二甲苯或1,4二甲苯。例5现有下列六种物质：(1)不属于芳香化合物的是_。(2)属于芳香烃的是_。(3)属于苯的同系物的是_。【考点】苯的同系物【题点】苯的同系物的组成与结构答案(1)(2)(3)解析凡是分子中含有苯环的有机物都属于芳香化合物，中不含苯环，不符合要求；分子中含苯环且仅由C、H两种元素组成的有机物属于芳香烃，符合要求的有；分子中含有一个苯环，且侧链为烷基的有机物属于苯的同系物，符合要求的只有。思维启迪芳香化合物、芳香烃、苯的同系物的关系如下：例6二甲苯苯环上的一溴代物有六种同分异构体，这些一溴代物与生成它的对应二甲苯的熔点分别是一溴代二甲苯234206231.8204205214.5对应的二甲苯135427545427由上述数据可推断，熔点为234的一溴代二甲苯的结构简式是_，熔点为54的二甲苯的名称是_。【考点】苯的同系物【题点】苯的同系物的综合答案间二甲苯解析邻二甲苯苯环上的一溴代物有两种，间二甲苯苯环上的一溴代物有三种，对二甲苯苯环上的一溴代物只有一种。结合题目数据可以判断，熔点为13的为对二甲苯，熔点为54的为间二甲苯，熔点为27的为邻二甲苯。例7用系统命名法给下列苯的同系物命名。(1)的名称为_。(2)的名称为_。【考点】苯的同系物【题点】苯的同系物的命名方法答案(1)1甲基3乙基苯(2)1甲基2乙基3丙基苯相关链接简单芳香族化合物的命名(1)苯环上的取代基为卤素原子时，以苯作为母体，称为“某苯”。(2)当苯环上含有不饱和烃基或虽为饱和基团但体积较大时，可将苯作为取代基。如的名称为苯乙烯；的名称为苯乙炔。(3)苯环上的取代基为其他官能团时，以官能团作为母体，称为“苯某某”。如的名称为苯酚，的名称为苯甲醇。(1)有机物命名时选好主链是命名的最关键的一步，然后是编序号，就近、就简、最小是编序号时遵循的三条原则。同时书写要注意规范，数字与汉字之间用“”隔开，数字之间用“，”隔开。(2)烯烃、炔烃(或烃的衍生物)中都含有官能团，在命名时要注意到官能团对命名的影响，选择主链时要选择含有官能团的碳链为主链。1(2018吉林高二检测)正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是()AX分子中可能含有三个甲基BX的一氯代物一定有三种CX的沸点比正己烷低D标准状况下，11.2LX含2.5NA个CC键【考点】脂肪烃的组成、结构与物理性质【题点】脂肪烃的组成、结构与物理性质综合答案C解析由题意可知X的结构简式可能为或二者分子中均含4个甲基，A错；后者一氯代物有两种，B错；标准状况下二者均为液态，D错。2下列选项中是3-甲基2-戊烯的结构简式的是()【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】根据烯烃名称确定结构简式答案C解析根据有机化合物的名称写出其结构简式，然后对比判断即可。书写时可按如下过程：先写主碳链，再标官能团，最后补充氢原子。3下列有机物的命名正确的是()A2,2二甲基3丁炔：B3乙基1丁烯：C邻二甲苯：D2,2,3三甲基戊烷：【考点】命名有机物的一般规律【题点】根据有机物名称确定结构简式答案C解析A项应为3,3二甲基1丁炔；B项应为3甲基1戊烯；D项应为2,2,4三甲基戊烷。4下列四种烃的名称所表示的物质，命名正确的是()A2甲基2丁炔B2乙基丙烷C3甲基2丁烯D2甲基2丁烯【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】有机物命名正误判断答案D解析根据碳四价的原则可知选项A不可能存在。根据烷烃的命名规则可知选项B中烷烃命名时主链选错，烷烃命名时不可能出现1甲基、2乙基，否则肯定是主链选错了，不是最长碳链，选项B中烷烃应为2甲基丁烷。根据烯烃的命名规则，可知选项C中的烯烃应为2甲基2丁烯。5(2018沈阳高二期初)分子式为C10H14的有机物，苯环上只有两个取代基的同分异构体有(不考虑立体异构)()A3种B6种C9种D12种【考点】苯的同系物【题点】苯的同系物同分异构体数目判断答案C解析分子式为C10H14的芳香烃，其苯环上有两个取代基时分为两大类：第一类，两个取代基，一个为CH3，另一个为CH2CH2CH3或CH(CH3)2，它们在苯环上有邻、间、对三种位置，共有6种结构；第二类，两个取代基均为CH2CH3，它们在苯环上有邻、间、对三种位置；故共有9种同分异构体，C正确。6按要求填空：(1)用系统命名法命名_。(2)写出5甲基4乙基2己炔的结构简式：_。(3)用系统命名法命名_。【考点】命名有机物的一般规律【题点】有机物命名的综合答案(1)3,4,5三甲基庚烷(2)(3)1,3二甲基4乙基苯7有5种烃：甲烷、乙炔、苯、丙烯、甲苯，分别取一定量的这些烃，完全燃烧后生成mmolCO2和nmolH2O。则(1)当mn时，该烃是_(填名称，下同)。(2)当m2n时，该烃是_。(3)当2mn时，该烃是_。(4)当4m7n时，该烃是_。【考点】烃的组成与结构【题点】烃组成与结构的综合答案(1)丙烯(2)乙炔、苯(3)甲烷(4)甲苯解析本题考查烃的通式。烃仅含C、H两种元素，可设其通式为CxHy，燃烧通式为CxHy(x)O2xCO2H2O，则当mn时：即x，则该烃的最简式为CH2，符合的是丙烯；当m2n时：即xy，则该烃的最简式为CH，符合的是乙炔、苯；当2mn时：即x，则该烃的最简式为CH4，符合的是甲烷；当4m7n时：即，则该烃的最简式为C7H8，符合的是甲苯。题组一烃的分类、结构及物理性质1下列说法中正确的是()A分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种B烷烃的通式为CnH2n2，随n值增大，碳元素的质量分数逐渐减小C分子通式为CnH2n2的烃一定是烷烃D异戊烷与2甲基丁烷互为同系物【考点】脂肪烃的组成、结构与物理性质【题点】烷烃的组成与结构答案C解析分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有3种，A项错误；烷烃的通式为CnH2n2，碳元素的质量分数为100%100%，则随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，B项错误；异戊烷与2甲基丁烷为同一种物质，D项错误。2下列说法不正确的是()A通式相同的不同物质一定属于同系物B分子式符合CnH2n的烃不一定是烯烃C烷烃、烯烃和炔烃都属于脂肪烃D芳香烃均带有芳香的气味【考点】脂肪烃的组成、结构与物理性质【题点】脂肪烃组成与结构的综合答案D解析分子式符合CnH2n2的形式，其中碳原子均为饱和碳原子，故一定是烷烃，但是CnH2n形式的烃可能是环烷烃，故A、B对；最早发现的一些芳香化合物具有芳香气味，后来发现的许多芳香族化合物并不具备芳香气味，用“芳香”一词称呼此类化合物并不表示其一定具有芳香气味，故D错。3下列对烃的分类不正确的是()ACH4、CH2=CH2、CH2=CHCH=CH2均属于饱和链烃BCH3CH2CH3、CH3CH=CH2、CH3CH=CHCH2CH=CH2均属于脂肪链烃CCH3CH3、C18H38均属于饱和烃D均属于芳香烃【考点】烃的组成、结构与物理性质【题点】烃的分类答案A解析A项不正确，CH2=CH2与CH2=CHCH=CH2均是不饱和烃，CH4是饱和烃；B项正确，脂肪链烃指的是分子中无环状结构的烃；C项正确，环烷烃中每个C原子均是饱和碳原子；D项正确，含苯环的烃均属于芳香烃。4下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是()丁烷2甲基丙烷戊烷2甲基丁烷2,2二甲基丙烷ABCD【考点】烃的组成、结构与物理性质【题点】烷烃的物理性质与递变规律答案C解析对于烷烃，碳原子数越多，沸点越高；对于碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低；因此，综合排序为。题组二烯烃、炔烃的命名5(2018合肥高二期末)某有机物的结构简式如图所示，其名称正确的是()A5乙基2己烯B3甲基庚烯C3甲基5庚烯D5甲基2庚烯【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】根据烯烃结构确定正确名称答案D解析该有机物的结构简式展开为从离官能团最近的一端开始编号，故该有机物命名为5甲基2庚烯，故D正确。6.下列有机物命名中不正确的是()A3,3二甲基1丁烯B2甲基1丁炔C4甲基2戊烯D2甲基1丙烯答案B解析B中丁炔第2个碳原子上不可能再连甲基。7根据系统命名法，下列烯烃的命名正确的是()ACH3CH=CHCH31,2二甲基乙烯B2甲基2丙烯C3甲基2丁烯D3甲基2戊烯【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】根据烯烃结构确定正确名称答案D解析根据系统命名法A、B、C应分别命名为2丁烯，2甲基1丙烯，2甲基2丁烯。8下列名称的有机物实际上不可能存在的是()A2,2二甲基丁烷B2甲基4乙基1己烯C3甲基2戊烯D3,3二甲基2戊烯【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】有机物命名的正误判断答案D解析依据D项名称可以写出其结构简式为3号位置上的碳原子形成5个共价键，违背碳原子的成键特点。9某有机物的结构简式为其名称是()A4乙基己二炔B3乙基己二炔C3乙基1,4己二炔D4乙基2,5己二炔【考点】烯烃和炔烃的命名方法【题点】根据结构确定正确名称答案C解析根据炔烃的命名原则从离叁键最近的一端编号，注明取代基、叁键的位次和个数，命名为3乙基1,4己二炔。题组三苯及苯的同系物10(2018雄县一中月考)下列物质属于苯的同系物的是()【考点】苯的同系物【题点】苯的同系物的组成与结构答案B解析同系物必须是结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的同一类有机物。苯的同系物中只能含有1个苯环，所以选项B正确。11下列命名不正确的是()A1,5二甲苯B间二甲苯C邻二甲苯D1,4二甲苯【考点】苯的同系物【题点】苯的同系物的命名方法答案A解析苯的同系物在命名时，从简单的侧链开始按顺时针或逆时针给主链上的碳原子进行编号，使侧链的位次和最小，故正确的名称为1,3二甲苯；间二甲苯是苯环上的两个甲基在间位的关系；邻二甲苯是苯环上的两个甲基在邻位的关系；当苯环上的两个甲基在对位时，为1,4二甲苯。12用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得的化合物可能有()A3种B4种C5种D6种【考点】苯的同系物【题点】苯的同系物的同分异构体数目判断答案D解析设相对分子质量为43的烷基为CnH2n1，则14n143，n3，即CH2CH2CH3、故甲苯苯环上的一个氢原子被取代得6种化合物。13按要求回答下列问题：(1)的名称为_。(2)A、B、C三种烃的化学式均为C6H10，它们的分子中均无支链或侧链。若A为环状，则其结构简式为_。若B为含有双键的链状结构，且分子中不存在“”基团，则其可能的结构简式为_(任写一种)。若C为含有叁键的链状结构，则其可能的结构简式及名称为_。【考点】烃的组成、结构与命名【题点】烃的组成、结构与命名的综合答案(1)2,5二甲基4乙基庚烷(2)CH2=CHCH=CHCH2CH3(其他合理答案也可)CHCCH2CH2CH2CH3、1己炔，CH3CCCH2CH2CH3、2己炔，CH3CH2CCCH2CH3、3己炔解析(2)由题干知属于链烃或环烃，同碳原子数的烷烃分子中氢原子为14，缺4个氢可能为含一个叁键的链烃，也可能为含两个双键的链烃，也可能为环烯烃。14以下是几种苯的同系物，回答下列问题：(1)之间的关系是_。(2)按习惯命名法命名，的名称为_；按系统命名法命名，的名称分别为_、_。(3)以上7种苯的同系物中苯环上的一氯代物只有一种的是_(填序号)，中苯环上的一氯代物有_种。(4)的同分异构体有多种，除外，写出苯环上一氯代物有2种，且与互为同分异构体的有机物的结