高中化学 第三章 有机化合物学案 新人教版必修2.doc

第三章 有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷【目标导学】1了解有机化合物的概念。2了解甲烷的分子结构，了解烷烃的概念、通式及结构特点。3了解甲烷、烷烃的主要性质及取代反应的特点。4理解同系物、同分异构体的概念，并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。知识点一甲烷的性质基础梳理一、有机化合物二、甲烷1存在及用途2分子结构(1)表示方法：分子式电子式结构式分子模型球棍模型比例模型ch4(2)空间结构：分子结构示意图结构特点及空间构型4个ch键的长度和强度相同，夹角相等，具有正四面体结构3物理性质颜色状态气味密度水溶性无色气体无味比空气小极难溶于水4化学性质在通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应。如甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色。但是在特定条件下，甲烷也会发生某些反应。(1)氧化反应：纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为：ch42o2co22h2o。(2)取代反应：取代反应：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。实验探究：甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象a.气体颜色变浅，最后消失b.试管内壁有油状液滴出现c.试管内液面逐渐上升d.水槽中有固体物质析出有关化学方程式ch4cl2ch3clhclch3clcl2ch2cl2hclch2cl2cl2chcl3hcl chcl3cl2ccl4hcl取代产物及性质：a产物名称：除氯化氢外，甲烷四种氯代产物依次是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷(或四氯化碳)。b水溶性：甲烷的四种氯代产物均难溶于水。c状态：常温下除一氯甲烷是气体，其余三种均为油状液体。牛刀小试1判断正误(1)有机物都含有碳元素，则含有碳元素的化合物都是有机物。()(2)有机物都易燃烧。()(3)烃是含有碳元素和氢元素的化合物。()(4)烃在氧气中充分燃烧后只生成二氧化碳和水。()(5)天然气的主要成分是甲烷，其属于可再生能源。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列物质中属于有机物的是()乙醇食盐石墨甲烷蔗糖水一氧化碳碳酸钙乙酸abc d解析：选b有机物是含碳元素的化合物，但是co、co2、h2co3、碳酸盐等属于无机物。碳单质和不含碳的化合物一定不属于有机物。问题一有机化合物的组成和结构的表示方法讲重点表示方法(以甲烷为例)含义分子式：ch4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)：ch4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式：用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子结构式：具有分子式所能表示的意义，能反映物质的结构；表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型结构简式：ch4结构式的简便写法，着重突出结构特点球棍模型：小球表示原子，短棍表示化学键，展示了空间构型比例模型：表示原子的相对大小和空间的相对位置特别提醒ch4的空间构型为正四面体型，决定了分子中4条ch键的长度、强度和夹角完全相同，分子中的4个氢原子性质完全相同，ch4的一氯代物只有一种，二氯代物也只有一种。举典例例题1下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。(1)甲烷的球棍模型是_，甲烷的电子式是_。(2)如果甲烷是平面形，则ch2cl2应该有_种结构，实际上ch2cl2有_种结构，证明甲烷不是平面形，而是_结构，图中_(填图序号)更能反映其真实存在状况。解析(1)4种形式都可表示甲烷，其中分子结构示意图(a)、球棍构型(c)及比例模型(d)均能反映甲烷分子的空间构型，但其中比例模型更能形象地表达出h、c的相对位置及所占比例；电子式(b)只反映原子最外层电子的成键情况。(2)甲烷的结构式为，其分子空间构型若为平面正方形结构，则二氯甲烷有、两种结构，实际上ch2cl2只有1种结构，所以甲烷为正四面体结构。答案(1)cb(2)21正四面体d有机物分子中紧邻碳原子的四个原子的空间构型有机物分子中，碳原子以四个单键与其他原子或原子团结合，则紧邻该碳原子的四个原子形成的空间结构就是四面体结构，即这四个原子一定不共平面。若这四个原子相同，则紧邻该碳原子的四个原子构成正四面体结构。问题二甲烷的取代反应讲重点1反应条件和反应物反应条件为光照，反应物为卤素单质。如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气发生取代反应。2反应产物甲烷与氯气反应生成的产物是ch3cl、ch2cl2、chcl3和ccl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但很难出现全部是某一种产物的情况。3反应特点(1)连锁反应甲烷的取代反应是一种连锁反应，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行。生成物中各物质均含有，其中hcl的物质的量最多。(2)数量关系ch4与cl2发生取代反应时，每1 mol h被取代，消耗1 mol cl2，同时生成1 mol hcl。即1 mol cxhy与cl2发生完全取代，消耗cl2最多为y mol。n(cl2)n(h)n(hcl)。举典例例题2在标准状况下，22.4 l ch4与氯气在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为()a0.5 molb2 molc2.5 mol d4 mol解析1 mol ch4与氯气发生取代反应，生成ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4各0.25 mol，该四种取代物中 n(cl)0.25 mol(1234)2.5 mol，根据取代反应特点，1/2的氯原子进入氯化氢，所以n(hcl)2.5 mol，故生成物中所含氯原子共2.5 mol2.5 mol5 mol，参加反应的氯气为n(cl2)2.5 mol。答案c甲烷发生取代反应的规律(1)ch4与cl2的反应逐步进行，反应方程式应分步书写。(2)当n(ch4)n(cl2)11时，反应并不只发生ch4cl2ch3clhcl，其他反应仍然进行。(3)甲烷的卤代反应的产物是混合物。题组一有机化合物1下列说法中正确的是()a有机物都是从有机体中分离出来的物质b有机物都是共价化合物c有机物不一定只含碳、氢两种元素d有机物不具备无机物的性质解析：选c有机物有些也可由无机物合成，如尿素；ch3coona为离子化合物，也属于盐类，具有类似无机物的性质，故a、b、d不正确；有机物所含元素除c、h外，还可能含o、n、s等元素，c正确。2下列叙述中属于烃的是()a只含有碳元素的物质b含有碳元素和氢元素的物质c仅含有碳元素和氢元素的物质d燃烧后生成二氧化碳和水的物质解析：选c烃是仅含c、h两种元素的物质。题组二甲烷的分子结构3下列关于甲烷的说法不正确的是()a甲烷分子具有正四面体结构b甲烷分子中的四个ch键相同c甲烷分子是平面正方形结构d甲烷分子的结构式是解析：选c甲烷分子的空间结构是正四面体，不是平面正方形。4下图是ch4、ccl4、ch3cl的分子球棍模型图，下列说法正确的是()ach4、ccl4和ch3cl都是正四面体结构bch4、ccl4都是正四面体结构cch4和ccl4中的化学键均为非极性键dch4、ccl4的结构相同，性质也相同解析：选bccl4分子的空间结构同ch4相似，为正四面体结构，ch3cl中的ch键和ccl键不同，不是正四面体结构。5(1)某气态烃在标准状况下的体积为2.8 l，其质量为2 g，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃的分子式为_，电子式为_，结构式为_，其空间构型为_。(2)如图立方体中心的“”表示甲烷分子中的碳原子，请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的4个氢原子的位置。解析：(1)该烃的物质的量为：n2.8 l/22.4 lmol10.125 mol，该烃的摩尔质量m2 g/0.125 mol16 gmol1,1 mol该烃中含氢原子的物质的量为：n(h)16 g25%1 gmol14 mol，含碳原子的物质的量为：n(c)16 g1 mol，所以分子式为ch4。(2)ch4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，在立方体中互不相邻的四个顶点即构成正四面体结构。答案：(1)ch4正四面体结构(2)题组三甲烷的性质6甲烷和氯气以物质的量比11混合，在光照条件下，得到的产物是()ch3clch2cl2chcl3ccl4a只有b和的混合物c只有 d的混合物解析：选d甲烷和氯气按等物质的量反应，不可能是1个甲烷分子与1个氯分子的反应，所以不论反应物的物质的量之比是多少，都会得到各种氯代物。7下列反应属于取代反应的是()ach4c2h2b2hicl2=2hcli2cch42o2co22h2odch3clcl2ch2cl2hcl解析：选d取代反应是指有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。a项不属于取代反应；取代反应是有机反应，反应物中至少要有一种是有机物，而b项反应为无机反应，也不属于取代反应；c项为氧化反应；d项，ch3cl分子中的一个氢原子被一个氯原子所替代，属于取代反应。8如图所示是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 ml ch4，同温同压下向乙管中注入50 ml cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管放在光亮处一段时间。(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为无色；实验过程中，甲管活塞向内移动；甲管内壁有油珠；产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生化学反应的类型为_。(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_。a水 b氢氧化钠溶液c硝酸银溶液 d饱和食盐水(4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量agno3溶液的小试管中会观察到_，若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到_。解析：在光照下，甲烷与氯气发生取代反应：ch4cl2ch3clhcl，ch3clcl2ch2cl2hcl，ch2cl2cl2chcl3hcl，chcl3cl2ccl4hcl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为14时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5141，说明氯气过量，反应后仍有氯气剩余。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收。(4)生成的hcl会与agno3溶液反应生成agcl白色沉淀，同时因ch2cl2、chcl3、ccl4难溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴石蕊，溶液会变红。答案：(1)(2)取代反应(3)b(4)液体分为两层，产生白色沉淀溶液变红色(1)仅含有c、h两种元素的有机物叫烃，最简单的有机物是烃中的甲烷。(2)甲烷分子具有正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于正四面体的四个顶点上。(3)甲烷能在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热。(4)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢的混合物。(5)取代反应：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。(6)甲烷结构与性质的记忆口诀：性质稳定是甲烷，光照氯代四连环；立体构型四面体，易燃防爆分解难。 知识点二烷烃基础梳理一、烷烃1结构特点烷烃饱和：碳原子剩余的价键全部与氢原子结合，每个碳原子均形成 4条价键链状：碳原子结合链可以是直链，也可以含有支链2组成通式cnh2n2。3物理性质(1)递变性(随分子中碳原子数n的增加)： (2)相似性：烷烃均难溶于水，密度均小于1。4化学性质(与甲烷类似)(1)稳定性：一般情况下与强酸、强碱、强氧化剂都不反应。(2)可燃性：烷烃都能燃烧，其燃烧通式为：cnh2n2o2nco2(n1)h2o。(3)取代反应：乙烷(ch3ch3)在光照条件下与氯气发生取代反应的化学方程式为：ch3ch3cl2ch3ch2clhcl(写出生成一氯代物的化学方程式)。5习惯命名法(1)表示：碳原子数(n)及表示n1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n10相应数字烷(2)举例：c6h14命名为己烷，c18h38命名为十八烷。(3)碳原子数n相同结构不同时，用正、异、新表示，如c4h10的两种分子的命名：无支链时，ch3ch2ch2ch3：正丁烷；有支链时，chch3ch3ch3：异丁烷。二、同系物和同分异构体同系物同分异构体概念结构相似，在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质具有同分异构现象的化合物实例ch4、ch3ch3、ch3ch2ch3等正丁烷和异丁烷牛刀小试1判断正误(1)烷烃的分子通式为cnh2n2(n1)，符合通式cnh2n2 的烃一定是烷烃。()(2)分子组成符合cnh2n2且含不同碳原子数的烃不一定是同系物。()(3)一种烷烃对应一种分子式，一种分子式也只能对应一种烷烃。()(4)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应。()(5)相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2有下列烷烃：ch3ch2ch2ch2ch3ch3ch2ch2ch2ch2ch3其中和_互为同分异构体，和_互为同分异构体。答案：、问题一同系物的判断讲重点1判断标准“同类不同碳”2组成特点(1)同系物必须结构相似，即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同。(2)分子组成通式相同。(3)同系物相对分子质量相差14或14的整数倍。3判断规律(1)一差：分子组成差一个或若干个ch2原子团。(2)二同：同通式，同结构。(3)三注意：必须为同一类物质。结构相似(有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目)。同系物的化学性质相似但不完全相同，如烷烃均能发生取代反应，均能燃烧但燃烧的现象不完全相同。特别提醒同系物在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团，但相差一个或若干个ch2原子团的有机物不一定属于同系物。举典例例题1双选下列各组内的物质不属于同系物的是()ach3ch2ch3、ch3ch2ch2ch2ch3bch2=ch2、ch2=chch3、ch3ch=chch3dch3ch2ch2ch2ch3、 解析虽然a项中的3种物质有的是直链结构，有的是带支链的结构，但它们通式相同，都属于烷烃，在分子组成上依次相差一个ch2原子团，故为同系物；b项中的3种物质均只含一个碳碳双键，在分子组成上依次相差一个ch2原子团，也属于同系物；c项中和分子式相同，结构不同，是同分异构体；d项中3种物质互为同分异构体，因此选c、d两项。答案c、d同系物判断中的“似”和“差”(1)“似”：是指结构相似，应属于同一类物质，这也决定了同系物的化学性质相似。(2)“差”是指分子组成上相差一个或若干个ch2原子团，故同系物应符合同一通式，但其相对分子质量一定不同(相差14n)。(3)在具体判断时，“似”是前提，“差”是条件，因为分子组成上相差ch2原子团的有机物不一定属于同系物。问题二同分异构体的判断与书写讲重点1判断标准“同”分子式相同；“异”结构不同。2正确理解(1)分子式相同：同分异构体一定具有相同的组成元素，反之，不一定成立。如ch4、c3h8组成元素均为c、h，但二者不是同分异构体。同分异构体一定具有相同的相对分子质量，反之，不一定成立。如c2h4、n2的相对分子质量均为28，但二者不属于同分异构体。同分异构体中各元素的质量分数一定相同，反之，不一定成立。如c2h4与c3h6分子中c、h的质量分数均分别相同，但二者不是同分异构体。(2)结构不同：原子或原子团的连接顺序不同；原子的空间排列不同。3一卤代烃的同分异构体的判断等效氢法(1)氢原子等效的几种情况：烃分子中同一个碳原子连接的氢原子等效。如甲烷分子中的四个氢原子等效。同一个碳原子所连接的原子团ch3上的氢原子等效。如新戊烷分子中四个原子团ch3上的12个氢原子等效。分子中处于镜面对称位置上的氢原子等效。如分子中的18个氢原子等效。(2)烃分子中等效氢原子有几种，则该一元取代物就有几种同分异构体。特别提醒(1)同分异构体现象广泛存在于有机化合物中，这也是有机物种类繁多的原因之一。(2)烷烃分子中碳原子数越多，其连接方式就越多，同分异构体的数目就越多。举典例例题2某有机化合物的结构简式为：，其一氯代产物有()a3种b4种c5种 d6种解析由对称性分析知中1、5,2、4号碳原子上的h的化学环境相同，因此中1、2、3号碳原子和支链基团ch3上的h可被取代形成4种取代产物。答案b题组一烷烃的结构与性质1关于烷烃性质的叙述中，不正确的是()a烷烃同系物的熔、沸点随相对分子质量增大逐渐升高，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而逐渐增大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溶液褪色解析：选d烷烃不能使溴水、kmno4溶液褪色。2某气态烷烃20 ml，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100 ml，该烃的化学式是()ac2h6 bc3h8cc4h10 dc5h12解析：选b气态烷烃燃烧的化学方程式为：cnh2n2o2nco2(n1)h2o120 ml100 ml即，解得n3。3写出下列物质的分子式：(1)分子中含有14个氢原子的烷烃：_。(2)相对分子质量为44的烷烃：_。(3)碳、氢原子个数比为25的烷烃：_。(4)含碳元素质量分数约为83.7%的烷烃：_。解析：根据烷烃的分子通式cnh2n2进行推断。(1)2n214，n6，其分子式为c6h14。(2)14n244，n3，其分子式为c3h8。(3)n(2n2)25，解得n4，其分子式为c4h10。(4)100%83.7%，解得n6，其分子式为c6h14。答案：(1)c6h14(2)c3h8(3)c4h10(4)c6h14题组二同系物的判断4双选下列说法正确的是()a同系物之间互为同分异构体b两个相邻同系物的相对分子质量之差为14c所有的烷烃都一定互为同系物d同系物具有相似的化学性质解析：选b、d同系物之间至少相差一个ch2原子团，因而其分子式一定不相同，不可能互为同分异构体，a项错误；两个相邻同系物之间相差一个ch2原子团，其相对分子质量相差14，b项正确；分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，c项错误；同系物的结构相似，则其化学性质也相似，d项正确。5下列物质互为同系物的是()cch3ch2cl与ch2clch2cldch4与ch3ch2cl解析：选ba项为同种物质，b项互为同系物，c项所含氯原子数不同，分子组成不是相差一个ch2原子团或其倍数，d项不是同一类别的物质，故不属于同系物。6有下列几组物质：a.h和 hb甲烷和己烷c正丁烷和异丁烷其中，属于同分异构体的是_；属于同位素的是_；属于同一种物质的是_；属于同系物的是_。解析：利用同位素、同系物及同分异构体的概念判断解答。答案：c、eadb题组三同分异构体的判断及书写7下列说法中不正确的是()a相对分子质量相同的有机物互为同分异构体b分子组成相同、结构不相同的有机物互为同分异构体c每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃d分子式相同、结构相同的有机物一定是同一物质解析：选a分子组成相同(即分子式相同，相对分子质量也相同)，结构不相同的有机物是同分异构体，若分子式相同，结构也相同则必为同一物质，故a错误，b、d正确；c项是烷烃的结构特点，正确。8分子式为c5h11cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()a6种b7种c8种d9种解析：选c戊烷c5h12有3种同分异构体，分别是正戊烷(省略h原子)：ccccc，有3种不同的h原子，故cl取代h，有3种；异戊烷：，有4种不同的h原子，故cl取代h，有4种；新戊烷：，有1种h原子，故cl取代h，有1种。所以c5h11cl的同分异构体有8种。9烷烃分子可看成由ch3、ch2、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，这种烃分子应含_个碳原子，其结构简式可能为_或_或_。解析：四种基团有、和种连接方式；由此可知至少需要4个ch3才能形成烷烃，故这种烃最少应有8个碳原子，结构简式为答案：8(1)烃分子中的碳原子间只以单键结合，剩余的价键均与氢原子结合，使每个碳原子都达到“饱和”的烃称为烷烃，其分子通式为cnh2n2。(2)随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，状态由气态液态固态。(3)烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，光照下能与氯气发生取代反应，在空气中能燃烧。烷烃燃烧的通式为：cnh2n2o2nco2(n1)h2o。(4)结构相似，在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质互称为同系物。化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。对应学生用书课时达标训练(七)一、选择题1下列关于有机物的叙述中正确的是()a只含有碳元素和氢元素b一定含有氧元素c都可以燃烧d都是含碳元素的化合物解析：选d有机物的定义是指含有碳元素的化合物，有机物中的烃类仅由c、h两种元素组成，不含氧元素。大部分有机物可以燃烧(但ccl4不能燃烧)。2.在我国的南海、东海海底已发现天然气(含甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是()甲烷属于烃类在相同条件下甲烷的密度大于空气甲烷难溶于水可燃冰是一种极具潜力的能源abc d解析：选c甲烷是最简单的烃，难溶于水，因其相对分子质量为16，故相同条件下密度小于空气，甲烷燃烧放出较多的热量且产物为co2和h2o，所以可燃冰是一种极具潜力的能源，因此c正确。3下列叙述错误的是()a通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应b甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化c甲烷跟氯气反应无论生成ch3cl、ch2cl2、chcl3还是ccl4，都属于取代反应d甲烷的四种取代物都难溶于水解析：选b甲烷的化学性质比较稳定，但能够燃烧生成co2和h2o，一定条件下，也能被氧化剂(如o2)氧化，故b错误。4把纯净的甲烷和氯气混合于集气瓶中，用玻璃片盖住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移动玻璃片，留一条缝，此时观察到的现象有：发生爆炸；瓶口有白雾；瓶内气体颜色变浅；瓶内有油状物。其中正确的是()a bc d解析：选bch4和cl2在光照条件下生成ch3cl(气体)、ch2cl2、chcl3、ccl4和hcl，随着反应的进行，cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的ch2cl2、chcl3、ccl4常温下均为无色液体，故瓶壁上有油状液滴生成，所生成的hcl遇空气中的水分形成白雾，故正确；因为不是强光照射，混合物不会发生爆炸，故不正确。5下列有关烷烃的叙述中，正确的是()在烷烃分子中，所有的化学键都是单键烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性kmno4溶液的紫色褪去分子通式为cnh2n2的烃不一定是烷烃所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色abc d解析：选c烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，说法正确；烷烃属饱和链烃，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kmno4溶液)反应，也不能使溴水褪色，说法不正确；因分子通式cnh2n2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式cnh2n2的有机物一定是烷烃，说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，说法正确。6下列关于同系物的说法中，错误的是()a同系物具有相同的分子式b同系物能符合同一通式c同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个ch2原子团d同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数的增加而呈规律性变化解析：选a同系物结构相似，必属于同一类物质，因此有同一通式，但一定不具有相同的分子式，a错误，b正确；相邻同系物在分子组成上相差一个ch2原子团，c正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数的增加而呈规律性变化，d正确。 7下列说法正确的是()a两者互为同分异构体bch3ch2ch2ch3与ch3ch2ch3两者不属于同系物c与两者属于同系物dch3ch2ch2ch2ch3与两者互为同分异构体解析：选da、c两项分子式、结构都分别相同，属同种物质；b项分子式不同，不是同分异构体，而是同系物；d项分子式相同、结构不同，互为同分异构体。8下列关于丁烷的叙述不正确的是()a在常温下，c4h10是气体bc4h10与ch4互为同系物c丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体dc4h10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的产物解析：选d因为丁烷有两种同分异构体：ch3ch2ch2ch3和，各有两种一氯代物，所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的产物。91 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4 l(标准状况)，它在光照的条件下与氯气反应，能生成4种不同的一氯取代物，该烷烃的结构简式是()a bch3ch2ch2ch2ch3cch3ch2chch3ch3 d解析：选a设烷烃为cnh2n2。根据烷烃燃烧的方程式可得mol，n7，a、d符合，a的一氯取代物有4种，d的一氯取代物有3种。10进行一氯取代反应后，产物只能生成3种沸点不同的烷烃的是()a(ch3)2chch2ch2ch3b(ch3ch2)2chch3c(ch3)2chch(ch3)2d(ch3)3cch2ch3解析：选d根据对称性分析，处于对称位置的碳原子为等效碳，等效碳上的氢为等效氢，以a项为例分析(为便于分析在每个碳上编了号)：号碳和号碳连在同一个碳原子上，为等效碳，其6个氢原子为等效氢，被1个氯原子取代后的产物是一样的，号碳各为一类，分子中总共有5类等效氢，即有5种一氯代物；同理分析，b项有4种一氯代物，c项有2种一氯代物，d项有3种一氯代物，故答案为d项。11在一定的温度、压强下，向100 ml ch4和ar的混合气体中通入400 ml o2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 ml，则反应前混合气体中ch4和ar的物质的量之比为()a14 b13c12 d11解析：选aar是稀有气体，不参与反应，反应前后气体的体积变化由ch4燃烧生成的水引起。设混合气体中ch4的体积为x。ch42o2co22h2ov减小 1 ml 2 ml 1 ml 2 ml x(100 ml400 ml)460 ml40 mlx20 mlar的体积为100 ml20 ml80 ml，ch4与ar的体积之比为14，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，即n(ch4)n(ar)14。12下列分析中正确的是()a含有碳元素的化合物不一定是烃b正丁烷分子中四个碳原子可能在同一直线上c常温常压下是气态d烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应解析：选a烃是只含碳、氢两种元素的化合物，含有碳元素的化合物不一定是烃，如co2、co等；正丁烷分子呈锯齿形，四个碳原子不可能在同一直线上；常温常压下烷烃是液态；烷烃一般不与强酸、强碱反应，但可与氧化剂如氧气等反应。二、非选择题13.如图所示，左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为14)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式_。(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为12，则得到产物为_。ach3clhclbccl4hclcch3clch2cl2dch3clch2cl2chcl3ccl4hcl(3)经过几个小时的反应后，u形管右端的水柱变化是_。a升高b降低c不变d无法确定(4)若水中含有na2sio3，则在u形管左端会观察到_。(5)右端玻璃管的作用是_。解析：(1)因cl2足量，若充分反应，则ch4中的四个h原子可完全被取代，生成ccl4和hcl，ch44cl2ccl44hcl。(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和hcl。(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，u形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，u形管右侧液面下降，左侧液面上升。(4)因左侧生成hcl溶于水后发生反应2hclna2sio3=h2sio32nacl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。(5)为了平衡气压，在u形管右侧插有一个玻璃管。答案：(1)ch44cl2ccl44hcl(2)d(3)b(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压14按要求填写下列空白：(1)乙烷的结构式：_。(2)丙烷的结构简式：_。(3)分子中含30个氢原子的烷烃的分子式_。(4)相对分子质量为58的烷烃的结构有_种；试分别写出它们的结构简式_。(5)分子式为c5h12的直链烷烃的习惯命名为_，其一氯代物只有一种的结构简式为_。解析：(1)乙烷的分子式为c2h6，其结构式为。(2)丙烷的分子式为c3h8，其结构简式为ch3ch2ch3。(3)由烷烃的分子通式可知：2n230，n14，其分子式为c14h30。(4)由烷烃的分子通式可知14n258，n4，c4h10的结构有2种，分别为ch3ch2ch2ch3、。(5)c5h12的直链烷烃为正戊烷，c5h12一氯代物只有一种的是新戊烷。答案：(1) (2)ch3ch2ch3(3)c14h30(4)2ch3ch2ch2ch3、 (5)正戊烷c(ch3)415下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。(1)图中属于烷烃的是_(填字母)。(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成_和_；不仅可以形成_，还可以形成碳环。(3)上图中互为同分异构体的是：a与_；b与_；d与_。(填字母)解析：(1)据烷烃的定义：碳与碳原子之间只以单键互相结合，剩余的价键全部与氢原子结合，知图中8种分子中只有a、c为烷烃。(2)由图中8种分子看出，a、c中碳与碳原子之间全为单键，b、e、f分子中还含有碳碳双键，d与g分子中含有碳碳三键，除h分子形成碳环，其余均为链状分子。(3)据同分异构体的概念推知a与c互为同分异构体，b与e、f、h互为同分异构体，d与g互为同分异构体。答案：(1)a、c(2)碳碳双键碳碳三键碳链(3)ce、f、hg16(1)完全燃烧0.1 mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重9 g，浓碱液增重17.6 g。该烃的化学式为_，并写出其所有可能的结构简式：_。(2)某烃2.2 g，在o2中完全燃烧，生成6.6 g co2和3.6 g h2o，在标准状态下其密度为1.964 3 gl1，其化学式为_。(3)某烷烃的相对分子质量为128，该烷烃的化学式为_。(4)在120 和101 kpa的条件下，某气态烃和一定质量的氧气混合，点燃完全反应后再恢复到原来的温度时，气体体积缩小，则该烃分子内的氢原子个数_。a小于4 b大于4c等于4 d无法判断解析：(1)0.1 mol烃中含n(c)0.4 mol，含n(h)21 mol，则每个烃分子中含4个c原子、10个h原子，即分子式为c4h10。该烃结构简式有2种：ch3ch2ch2ch3，chch3ch3ch3。(2)该烃的摩尔质量m22.4 l mol11.964 3 gl144 gmol1 ，即相对分子质量为44。烃分子中n(c)n(h)238。最简式为c3h8，最简式相对分子质量为44。故化学式为c3h8。(3)设该烷烃化学式为cnh2n2。则14n2128，解得：n9，化学式为c9h20。(4)设烃的分子式为cxhy，则有：cxhyo2xco2h2o，因为反应后气体体积缩小，则1xx，即y4。答案：(1)c4h10ch3ch2ch2ch3、(2)c3h8(3)c9h20(4)a【目标导学】1了解烯烃的概念。2掌握乙烯、苯的分子结构特点，了解有机物结构对性质的影响。3了解乙烯、苯的主要性质和在化工生产中的重要作用。知识点一乙烯基础梳理一、烯烃1不饱和烃与烯烃2烯烃的实验探究实验操作实验现象b中溶液紫色褪去；c中溶液红棕色褪去；d处点燃火焰明亮并伴有黑烟续表实验结论(1)石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物；(2)气态产物中含有与烷烃性质不同的烃，实际是烯烃和烷烃的混合物二、乙烯1组成和结构分子式电子式结构式c2h4结构简式球棍模型比例模型ch2= ch22.物理性质颜色状态气味水溶性密度无色气体稍有气味难溶于水比空气略小3.化学性质(1)氧化反应：乙烯反应：c2h43o22co22h2o(2)加成反应：概念：有机物分子中的碳碳双键(或碳碳三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。乙烯的加成反应：写出反应的化学方程式：ach2=ch2br2；bch2=ch2h2 ch3ch3；cch2=ch2hclch3ch2cl；dch2=ch2h2och3ch2oh。4用途(1)重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。(3)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。牛刀小试1判断正误(1)乙烯的化学性质比乙烷活泼。()(2)乙烯燃烧时火焰明亮，同时冒出黑烟。()(3)乙烯双键中的一个键可以断裂，容易发生加成反应和取代反应。()(4) 的分子式为c3h6，符合通式cnh2n，故该分子是烯烃。()(5)能使酸性kmno4溶液褪色的气体一定是乙烯。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列说法正确的是()a乙烯的分子式可写成(ch2)2b乙烯的最简式为chchc乙烯分子是空间平面结构d乙烯的结构简式为ch2ch2解析：选c乙烯的分子式为c2h4，最简式为ch2，结构简式通常写成ch2=ch2，双键不能省略。3(天津高考)实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()a制氧气时，用na2o2或h2o2作反应物可选择相同的气体发生装置b制氯气时，用饱和nahco3溶液和浓硫酸净化气体c制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体d制二氧化氮时，用水或naoh溶液吸收尾气解析：选a用过氧化钠和过氧化氢制备氧气时，均可采用固液不加热的制气体装置，a项正确；氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成co2，b项错误；制乙烯只能用排水法收集，因乙烯密度与空气密度接近，不能用排空气法收集，c项错误；不能用水吸收制取二氧化氮的尾气，因为二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮不溶于水造成污染，d项错误。问题一乙烯的分子结构和性质讲重点1结构特点2乙烷、乙烯结构和性质的比较分子式c2h6c2h4分子结构结构式碳碳键的类别碳碳单键碳碳双键分子内各原子的相对位置c、h不全在一个平面内6个原子在同一个平面内性质相同点（都能燃烧）不同点（特征性质