必修2 有机化合物方法导引和基础练习.doc

有机化合物胡征善有机化合物与人们的生产生活医药保健密切相关，在能源、材料、环境、国防、生命科学、工农业生产等领域里，在推动科技发展、社会进步、提高人类生活质量、改善人类生存环境以及农副产品的开发利用等过程中，都发挥着创造性的作用。 决定 决定反映 反映 在学习有机化合物时，希望能抓住各种或各类有机化合物的“结构性质用途” 这条主线，梳理整合，统摄归纳，为以后选修5课程模块有机化学基础的学习奠定基础。这里让我们一同进入有机化学科学殿堂，去感受有机化合物的奥妙与神奇，去体验研究有机化合物的无穷乐趣。不过攀登科学高峰是要付出辛勤和汗水的，不可能一步到达，让我们不畏艰难，脚踏实地，去欣赏攀登过程中的一路风光，去收获攀登过程中的无比感动。第一节 最简单的有机化合物甲烷导引解析 一、甲烷的分子组成与分子结构（请同学们填写下表，并将甲烷和乙烷对应的各个表示式进行比较）：物质分子式最简式*电子式结 构 式结 构 简 式甲烷乙烷*表示分子（或物质）中原子个数最简比的式子此外，表示有机化合物分子空间结构的模型有：1球棍模型用不同大小或不同颜色的球代表不同的原子，棍代表共价键来表示的分子模型2比例模型表示原子的相对大小和原子间的成键情况的分子模型 二、烷烃的分子通式：CnH2n+2；分子结构直链烷烃和支链烷烃，且烷烃分子中每个碳原子与它相邻的4个原子都是以四面体的结构相连。三、同系物结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物。同分异构体因分子式相同，所以不属于同系物。四、烷烃同系物某些物理性质（熔沸点、相对密度等）的变化规律：1直链烷烃的沸点随着碳原子数增多而升高，熔点（除丙烷外）亦然。2相同条件下，直链烷烃的相对密度随着碳原子数增多而增大，最终趋近于0.8。五、甲烷及其烷烃的主要化学性质甲烷及其烷烃的化学性质较稳定，通常情况不与高锰酸钾等强氧化剂、强酸、强碱反应。1取代反应（与卤素反应亦称卤代反应）与氯气或溴蒸气在光照条件下的反应。2氧化反应（完全燃烧和不完全燃烧）六、同分异构现象1同分异构现象是有机化合物中普遍存在的现象，是有机化合物种类繁多、数量巨大的原因之一，是学习有机化学中一个很重要的概念，也是教学中的重点和难点，因此在学习中应不断加深理解并做到能灵活运用。2概念剖析分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体。（1）“分子式相同” 相对分子质量相同且各元素的质量分数也相同（2）“化合物”是指某些无机化合物和绝大多数有机化合物。（3）“结构不同”包含两个方面： 分子中原子或原子团的连接方式和连接次序不同； 如果满足第种情况后，还可能有分子中原子或原子团在空间的排列方式不同。对于第种情况的同分异构现象将在必修5有机化学基础学习，本章均不涉及。【例题1】某同学用纯净的己烷来进行下列实验：静 置操作橙色的己烷溶液+己烷，振荡操作实验1 溴水 实验2将上述的己烷溶液装入密封性好的无色试剂瓶中，一段时间后，发现溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。请回答下列问题：（1）实验1中用到的仪器有（填名称）_。（2）操作和操作的名称是_。（3）从实验1中可归纳出己烷的物理性质有_。（4）实验2中橙色的己烷溶液逐渐变浅的原因是_。【解析】本题综合考查了萃取分离、己烷重要的物理性质和己烷与溴单质的取代反应。根据从溴水（或碘水）中萃取出溴（或碘）萃取剂的选择要求，可归纳总结出己烷的物理性质；对于第（4）小题的回答应抓住题给条件：“纯净的己烷”、试剂瓶“密封性良好”溴褪色不是因为溴挥发或与其他物质反应所致；试剂瓶“无色”说明能透光；“打开瓶盖瓶口出现白雾”说明溴己烷与溴单质发生了取代反应，生成HBr与水蒸气形成酸雾。【答案】（1） 分液漏斗 烧杯 （2）萃取与分液 （3）常温常压下，为液态；难溶于水；密度比水小；溴单质在己烷中溶解度大。 （4）己烷与溴在光的作用下，发生取代反应，生成溴代己烷（无色液态且溶于己烷中），由于反应消耗了溴单质，所以溶液的颜色变浅，时间一长，还会褪为无色。【例题2】烷烃分子可看成CH3、CH2、CH和C 结构构成的。如果某烷烃分子中同时含有这4种基团，所含碳原子数又最少，这种烃分子中应含_个碳原子，其结构简式为_。【解析】题给的4种基团的剩余价键只能与碳原子相连，不能与氢原子相连。又要求分子中所含的碳原子最少，所以先将CH2、CH和C三者对接得CH2CHC ，剩余5个价键与5个CH3连接即可得出此烷烃分子中的碳原子数，稍作变换即得所求的结构简式。CH3CH3 CH3【答案】 8 符合题意的结构简式有如下3种： CH3 CH3CH3CCHCH2CH3 CH3CCH2CHCH3 CH3CHCCH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH3【例题3】试分析确定简单烷烃同分异构体数目的方法。【解析】简单烷烃同分异构体数目的确定方法：成直链，一线串；从头摘，挂中间； 往边靠，不到端；先分散，后集中。成直链，一线串把所给的烷烃分子式的碳原子先排成一条直链。从头摘，挂中间再从直链的一端依次摘下1个、2个等碳原子，挂在链中间，直到摘下的碳原子数分子式中碳原子数的一半时为止。往边靠，不到端从中间往边排，但不能连到链端碳原子上。若摘下的碳原子作正烃基时，则链端留下的碳原子数等于此烃基碳原子数。先分散，后集中先将摘下的碳原子分散连接在不同碳原子上，后集中连接在链中间碳原子上。例如：确定分子式为C7H16的同分异构体数目（以省略氢原子的碳骨架来表示）。CCCCCCC CCCCCC CCCCCC C C C C CCCCC CCCCC CCCCC CCCCC C C C C C CC CCCCC CCCC CC C C C7H16共有9种同分异构体。通过对C7H16分析体会“口诀”的含义。【例题4】 一定量的CH4燃烧后得到的产物为CO、CO2、H2O（气），此混合气质量为496 g，当缓慢通过浓硫酸时，浓硫酸增重25.2 g，求原混合气体中CO2的质量，并写出此条件下甲烷燃烧的化学方程式。1.4 mol2 4【解析】反应生成水的质量就是浓硫酸增重的量即25.2 g（1.4 mol），根据氢原子守恒可知：甲烷的物质的量n (CH4) = = 0.7 mol而CO、CO2的质量之和为49.6 g 2 5.2 g = 24.4 g ，故有： n (CO) + n (CO2) = 0.7 mol 28 g/mol n (CO) + 44 g/mol n (CO2) =24.4 g 解得：n (CO) = 0.4 mol n (CO2) = 0.3 mol 又因为n (CH4) :n (CO2): n (CO) :n (H2O) = 0.7 mol:0.3 mol :0.4 mol:1.4 mol = 7:3:4:14 此乃化学方程式中各物质的化学计量数，然后根据氧原子守恒可确定O2的化学计量数。点燃【答案】132 g； 7CH4 + 12O2 = 3CO2 + 4CO + 14H2O同步检测11将人畜粪便、农作物秸秆、树叶杂草、厨余垃圾等在隔绝空气的条件下经微生物作用，便产生一种以A为主的可燃性气体，其化学方程式可简单地表示为：微生物(C6H10O5)n + n H2O = 3n A + 3n CO2 请完成第题。 A的分子式为 （ ）ACO BH2 CCH4 DC5H12 这种可燃性气体的名称是 （ ） A天然气 B水煤气 C坑道气 D沼气 现将162 kg含纤维素(C6H10O5)n为10 %的植物在密闭的池子中发酵，使之转化为A，在标准状况下最多能得到A的体积为（标准状况下气体的摩尔体积为22.4 L/ mol）（ ） A22.4 m3 B44.8 m3 C6.72 m3 D 8.96 m32第28届国际地质大会提供的资料显示：海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，外观像冰，亦称“可燃冰”。某种天然气水合物的晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成第题。 若此晶体中每8个笼只有6个笼容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则这种天然气水合物的平均组成可表示为 （ ） ACH414H2O BCH4 8H2O CCH4 23/3H2O DCH46H2O CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述： a.天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 b.等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大 c.燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的 （ ） A是a、b、c B只有a C是a和b D只有c 若开采海底的“可燃冰”，还有许多技术问题和环境问题需要解决。下列说法不正确的是 （ ） A开采时不能破坏海底地质结构 B开采时不能对海水及大气造成污染C开采的设备必须耐高压耐腐蚀 D对开采得到的“可燃冰”加热至高温，才能使其分解产生CH43下列关于甲烷的叙述错误的是 A点燃甲烷前必须进行验纯 B甲烷燃烧放出大量的热，所以甲烷是一种很好的气体燃料 C煤矿井下要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生 D在空气中将甲烷加热到1000以上能分解成炭黑和氢气，4有两种元素X和Y，能组成甲和乙两种化合物，每种化合物中X和Y的质量分数如下表。如果知道甲的最简式为XY4，则乙的最简式是 （ ） X Y AXY2 BX2Y3 甲 75% CXY3 DX3Y乙 20%5（1）当氧气不足量时，甲烷发生不完全燃烧生成一氧化碳和水，请写出其化学方程式：_。（2）空气中甲烷的体积分数为5 %15.4 %时，遇火花将发生爆炸。当甲烷与氧气按完全燃烧时的化学计量数配比，爆炸威力最大，则此时甲烷在混合气（即甲烷与空气的混合气）的体积分数为_。6（1）已知碳元素的非金属性比氢元素的强，则甲烷中碳元素的化合价为_。（2）天然气不仅是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，而且是一种重要的化工原料。已知天然气中的主要成分甲烷能发生如下反应：ACH4+ O2 C +2H2O （不完全燃烧，用于制炭黑）1500骤冷 B2CH4 CHCH + 3H2 （生产乙炔的一种方法）乙炔镍触媒750C2CH4 + O2 2CO + 4H2 镍触媒700900 （制备合成气CO、H2） DCH4 + H2O CO + 3H2在上述反应中，其中属于分解反应的是_；属于置换反应的是_。在反应D中氧化剂是_；被氧化的元素是_；被还原的元素是 _。7材料1：用棍棒搅动富含植物残体的池沼底部，常有气泡逸出，如图可收集到气体。 材料2：农村实施“沼气工程”是建设社会主义新农村的一大举措。把植物秸秆、杂草、树叶、人畜粪便等废弃物质放在沼气池中发酵，产生的气体可解决农村的燃料问题，亦可用来发电解决照明问题。材料3：有资料证明：等质量甲烷的温室效应是二氧化碳的30多倍。根据上述信息回答下列问题： （1）材料1的集气瓶中收集气体的主要成分是_。 （2） 材料2中除可获得一种洁净的能源外，还解决了农村中的哪些实际问题？_。 （3） 从材料1和材料2中可推知：这种气体中的主要成分具有_（填某些理化性质）。（4） 建沼气池除了要解决隔绝空气问题，还应注意哪些问题？_；如何按上述要求设计沼气池？_。 （5）科学证明，水稻收割后的水田，在排水不良的情况下，产生对气候有影响的气体，产生这种气体的原因是_。（6）如果两个锥形瓶的透光性良好且相同时，在左瓶中充有A气体，右瓶中充入空气，让相同强度的日光照射。已知左瓶中气体并未发生化学变化，但U型中有色液体的液面左低右高，则A气体可能是_。有色液体8将下图量筒中的混合气体置于光亮处。 一段时间后，出现的实验现象是：_。 已知甲烷与氯气反应的产物中可能还含有乙烷(CH3CH3)。现将1 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种取代产物的物质的量相等，则消耗的Cl2不可能超过_ mol 。9实践活动若把原子想象成一个球体，则氯原子的体积碳原子的体积氢原子的体积。请用橡皮泥（或黏土）捏成（或用罗卜、马铃薯削成）不同大小的球体作不同的原子，用牙签(或火柴棒）作共价键（CH键用短些的牙签或火柴棒，CCl键用长些的牙签或火柴棒），分别制成CH4、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等分子模型（CH2Cl2的分子模型制作2个），并将2个CH2Cl2的分子模型在空间进行平移或翻转，看是否完全重合？若完全重合，再将其中1个分子模型的任意两个小球（连同短棍一起）互换，看看两个分子模型是否完全重合？如果完全重合则两个分子模型表示一种物质，如果不重合则两个分子模型表示不同物质。据此你能得出什么结论？BB 若某分子AB4为平面分子，其结构如下，现用两个a 去代换其中的两个B，其结构有几种？ 若将自制的甲烷分子模型放入一个立方体的盒子中，使碳原子 居于盒子的中心，一个氢原子落在盒子的一个顶点（如图所示），请在 B A B 盒子的其它位置上标出另三个氢原子的位置(以 “”表示)。并求证： 任意两个CH原子之间的夹角（键角）为10928。 同步检测21烃是指 （ ） A含有碳、氢元素的有机化合物 B含有碳元素的化合物C完全燃烧只生成CO2和H2O的有机化合物 D只由碳、氢元素组成的有机化合物2下列有机化合物常温常压下呈液态的是 （ ） A戊烷 B丁烷 C异丁烷 D一氯甲烷3烷烃广泛存在于自然界中，例如苹果和元白菜叶子表面的蜡状物质分别是二十七烷和二十九烷。这两种烷烃不具有的性质是 （ ） A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B常温时是难溶于水的固体 C可与氯气在光照条件下发生取代反应 D受热能裂解 4下列分子式表示的物质可能是混合物的是 ( ) AH2O2 BCH2Br2 CC3H8 DC4H105下列说法不正确的是 （ ）A丙烷与异丁烷互为同系物B服从分子通式CnH2n+2且n值不同的化合物一定互为同系物C相对分子质量相同的不同化合物互为同分异构体D各组成元素的质量分数相同且相对分子质量也相同的不同化合物互为同分异构体6下列烷烃只有一种结构的是 （ ） A丙烷 B丁烷 C戊烷 D己烷 7甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，其理由是 A甲烷是分子晶体 B二氯甲烷只有一种结构 C四溴甲烷只有一种结构 D三氯甲烷只有一种结构 8结构简式为CH3(CH2)5CH3和CH3(CH2)8CH3的烃的名称分别为_； 壬烷和辛烷的结构简式分别为_。9请配平下列烷烃燃烧的化学方程式： 点燃完全燃烧 CnH2n+2 + O2 = CO2 + H2O点燃不完全燃烧 CnH2n+2 + O2 = CO + H2O点燃或 CnH2n+2 + O2 = C + H2O10 在含5个或5个以下碳原子的所有烷烃中，一氯取代物只有一种的烷烃有（写结构简式，下同）_，一氯取代物只有两种的烷烃有_，一氯取代物最多的烷烃是_，共有_种，二氯取代物只有一种的烷烃是_，二氯取代物最多的烷烃是_，共有_种。 乙烷与足量氯气在光照条件下发生取代反应，最多可产生_种氯代物，其中沸点最低的是（写结构简式）_。11家庭实验有关蜡烛（蜡烛的成分为C20C30烃的混合物）的实验。 将一小段蜡烛投入水中，观察现象并解释原因。 将蜡烛屑投入汽油或煤油中，观察现象并解释原因。 点燃蜡烛 观察火焰的颜色，分析为什么会产生火焰？ 观察蜡烛的一些物理变化，并分析原因。 观察棉芯的变化，并分析原因。 在火焰上方分别罩上一个干燥的小烧杯和一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯，观察现象并解释原因。 将一块玻璃片压在内焰，一段时间后离开火焰，观察玻璃片上的现象并分析原因。 将一束螺旋状的铜丝在外焰加热，观察现象并解释原因。在外焰加热至红热后，趁热压在焰芯，观察现象并解释原因。 吹灭蜡烛，观察现象。立即用点燃的火柴靠近白烟（但不要接触棉芯），发现了什么？为什么？基础检测12006年诺贝尔化学奖授予美国科学家罗杰科恩伯格（Roger.David.Kornberg）博士，以表彰他在研究细胞如何从基因获取信息来生成蛋白质，首次从分子角度描绘出真核细胞的转录过程。近年来诺贝尔化学奖多次授予将化学运用于生命科学揭示生命运动微观行为与机理的科学家，这充分说明化学 （ ） A将被生物学所代替 B从分子水平上揭示生命的奥秘 C为“克隆”技术提供理论基础 D制造出更多的智能化的“机器人”2下列物质中不含有机化合物的是 （ ）A糖类 B木材 C塑料 D氰酸铵（NH4CNO）3元素周期表中不同的主族元素，形成化合物最多的主族序数是 （ ）AA BA CA DA4某烷烃分子中含有 m 个氢原子，则分子中含有的碳原子数为 （ ）m2m2Am2 Bm/2 C 2 D 15烷烃不具有的性质是 （ ） A在空气中可以燃烧 B与溴蒸气在光照条件下发生取代反应 C密度均小于液态水的密度 D烷烃分子中含有氢原子，可以与强碱发生中和反应6下列说法正确的是 （ ）A相对分子质量相同的物质是同种物质B分子中含有碳原子和氢原子的化合物一定是烃类C分子式相同的不同化合物一定互为同分异构体D等量金属钠分别与足量H2O和D2O完全反应生成气体的物质的量不可能相等7下列物质的分子中，含有正四面体空间构型的是 （ ）A乙烷 B二氯甲烷 C四氟化碳 D异丁烷8下列物质的分子中只含有极性键的是 （ ） A氮气 B二氧化碳 C过氧化氢 D含2个碳原子以上的烷烃9下列烷烃的一溴代物多于1种的是 （ ） ACH3CH3 BCH3CH2CH3 CC(CH3)4 D(CH3)3CC(CH3)310气体打火机使用的燃料，要求在室温下为气态，稍加压就变成液态，稍减压（打开阀门）就汽化并易燃烧。下表中能较好地满足这些要求的有机物是 （ ） A B C D 分子式 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 熔点/ 172 1871 135 1297 沸点/ 886 421 05 36111一氯代物和二氯代物都只有一种的烃是_。12国家正在实施的“西气东输”工程，对改善我国东部地区的能源结构、解决城市环境污染具有重大的意义。某城市居民原来使用的燃料主要是管道煤气，管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类。现改用天然气作燃料，它们的燃烧反应如下：点燃点燃点燃 2CO + O2 = 2CO2 2H2 + O2 = 2H2O CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O （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”)空气的进气量，如不作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，试根据第10题表中某个关键数据解释冬天严寒季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是_。13“煤制油”有直接方法和间接方法，间接方法是先将煤制得CO和H2，然后通过催化剂将CO和H2转化为液态油。在443K473K温度下，用钴作催化剂，可以反应制得碳原子数为58的烷烃（人工合成汽油）。 请写出用CnH2n+2表示的人工合成汽油的化学方程式。 如果向密闭的合成塔中通入刚好完全反应的CO和H2，当完全反应后，合成塔内温度不变，而压强降至原来的2 / 5。通过计算说明这时有无汽油生成。 要达到上述合成汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围是多少？同步检测11 C D C 2 B C D 3D 4C点燃+145（1） 2CH4 + 3O2 2CO + 4H2O （2）9.5 %（或9.1 %）6（1）4 （2）B；AC；CH4和H2O； C CH4和H2O中的H（或H） 7（1）甲烷（CH4） (2) 改善了环境卫生、遏制了某些传染病的传染、杀灭寄生虫、提高了肥料的质量等 (3) (极)难溶于水，可以燃烧（具有可燃性） （4） 密封性要好；加料与出肥时不能引入空气 （5）水稻的根、茬是有机物，这些物质在一定温度、湿度、pH且无氧的条件下经微生物发酵产生沼气。(6) CH4或CO2等温室气体8 气体的黄绿色褪去，量筒内水面上升，量筒内液面上方有白雾，量筒内壁有浅黄色的油珠附着，（饱和氯化钠溶液中可能有白色固体析出）。 2.5 9CH2Cl2只有一种结构 2种 证明略（可讨论或向数学老师请教）同步检测21D 2A 3A 4D 5C 6A 7B8庚烷 癸烷； CH3（CH2）7CH3 CH3（CH2）6CH3点燃3n + 12n + 1n9完全燃烧 CnH2n+2 + O2 = CO2 + H2On + 1n + 1/2n点燃不完全燃烧 CnH2n+2 + O2 = CO + H2On + 1n + 12点燃n或 CnH2n+2 + O2 = C + H2OCH3CH3 CH3CH3 10 CH4 CH3CH3 CH3CCH3 ； CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3 ； CH3CHCH2CH3 4 ；CH4 CH3CH2CH2CH2CH3 9 9 CH3CH2Cl 11 不溶于水且浮在水面上； 所有烃均难溶于水且密度小于水 蜡烛可溶于汽油或煤油； 因为蜡烛、汽油、煤油都是烃类组成的混合物 火焰呈黄色且较明亮，伴有黑烟； 只有气体或蒸气燃烧才产生火焰沸点很高的固体(如铁、干燥的木炭等)燃烧可能产生火星，不完全燃烧产生碳黑分散在空气中。 蜡烛受热先熔化形成液体，液体气化产生蒸气(蒸气燃烧产生火焰)，液体流下遇冷又凝结成固体； 组成蜡烛的各种烃熔沸点都较低 浸入或接近液体中的棉芯未变黑，因为此处温度低； 上端棉芯烧焦并不断变短，棉芯是纤维素，变短是因为纤维素燃烧生成二氧化碳和水，烧焦是因为纤维素受热按21的组成失去氢氧原子而炭化 干燥的烧杯内壁变模糊，有一层水膜附着； 内壁涂有澄清石灰水的烧杯内壁有白色物质生成，时间一长，白色物质又消失。 因为蜡烛完全燃烧生成二氧化碳和水，证明蜡烛中含有碳氢元素 玻璃片上有一层黑色物质附着； 蜡烛不完全燃烧有炭生成 紫红色的铜丝受热与空气中氧气反应生成黑色的氧化铜； 灼热的氧化铜被蜡烛蒸气或不完全燃烧产生的C、CO还原为单质铜 有一股白烟上升， 蜡烛蒸气遇冷形成固体小颗粒分散在空气中。 火焰往下一坠，蜡烛又被点燃基础检测 1B 2D 3C 4D 5D 6C 7C 8B 9B 10C 11CH4Co443473K12天然气； 增大； 不能充分燃烧，生成有毒的CO； 丁烷遇冷凝结为液体，使管道内气流不畅13 nCO + (2 n + 1)H2 CnH2n+2 + n H2O (n + 1) / (n + 2n + 1) = 2 / 5 ，解得 n=3， 则分子式为C3H8，故无汽油生成。 5 / 11 V(CO)/ V(H2) 8 / 17第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料导引解析 一、乙烯和苯的分子组成、分子结构（请填写下表）：物 质分 子 式最 简 式结 构 简 式含碳量（%）乙烯苯乙烯和苯的分子都是平面分子。注意：书写乙烯的结构简式时碳碳双键不可省略。裂解二、烷烃裂解制烯烃烷烃 烯烃 + 烷烃 + 工业上将烷烃混合物裂解，所得成分复杂的混合气体称为裂解气，分离裂解气可得到重要的化工原料乙烯。三、乙烯和苯的主要化学性质 1乙烯的主要化学性质易加成易氧化不取代（双键上的氢原子不能被取代） （1）氧化反应 燃烧、能使酸性高锰酸钾溶液褪色 （2）加成反应 与单质的加成反应 与卤素单质（Cl2和Br2）加成 催化加氢 与化合物的加成反应 与卤化氢（HCl和HBr）加成一定条件 与水加成（在催化剂的催化作用下） （3）加聚反应 nCH2=CH2 CH2CH2 n （聚乙烯） 2苯的主要化学性质易取代难加成难氧化 （1）取代反应 卤代反应：与卤素单质（氯气和溴蒸气）在催化剂作用下的反应 硝化反应：与混酸（浓硫酸和浓硝酸的混合物）的反应 （2）加成反应 催化加氢 （3）氧化反应 燃烧，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 四、乙烯和苯及其衍生物有非常重要用途【例题1】试分析苯乙烯（CH=CH2）的化学性质。【解析】苯乙烯分子中含有碳碳双键和苯环，兼有乙烯和苯的性质： 1发生在CH=CH2上的反应（1）加成反应 与Br2CCl4溶液反应生成CHCH2 Br Br 因为CH=CH2催化加氢比苯易，控制加氢可生成CH2CH3 （2）加聚反应 苯乙烯互相加成形成聚苯乙烯 CHCH2 n (3) 氧化反应 使酸性高锰酸钾溶液褪色（*被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸COOH）2发生在苯环()上的取代反应在催化剂的作用下分别与Br2、浓硝酸反应3发生在CH=CH2和上的反应完全催化加氢生成乙基环己烷 CH2CH3【例题2】已知：同温恒容时，容器内的压强之比等于气体的物质的量之比。在20时，某气态烃与氧气混合装入容积不变的密闭容器中，点燃爆炸后，又恢复到20 。此时容器内气体的压强为反应前的一半，经氢氧化钠溶液吸收后，容器内几乎成真空（忽略20时水蒸气对器壁产生的压强）。此烃可能是哪些烃？ 【解析】 由“经氢氧化钠溶液吸收后，容器内几乎成真空”可推断：气态烃与氧气刚好完全燃烧（没有一氧化碳生成），且20时水为液态，其反应方程式为点燃CxHy + （x + y/4）O2 xCO2 + y/2 H2O由“同温恒容时，容器内的压强之比等于气体的物质的量之比”可知： x /(1 + x + y/4) = 1 /2 （通常x4的正整数，y为正整数） 解得： x =1 + y /4讨论：当y = 4时， x = 2，烃为乙烯（C2H4）；当y = 8时， x = 3，烃为丙烷（C3H8）当y = 12时， x = 4，不存在此烃，舍去。【答案】 此烃可能是乙烯或丙烷。【例题3】乙烯是最简单的一种烯烃，已知烯烃的分子通式为CnH2n（n2的整数）。丁烷催化裂解，若其碳链只按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。当丁烷的裂解率为90 %，且裂解后两种烯烃的质量相等，则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃，在混合气体中的体积分数为多少？ 【解析】设有1 mol丁烷参与反应，根据“丁烷的裂解率为90 %”可知：有0.1 mol丁烷未反应，反应掉的丁烷只有0.9 mol ，生成了1.8 mol 烷烃和烯烃（各两种）。所以反应后混合气体总物质的量为1.9 mol。 x mol C2H4 x molC4H10 0.9 mol C2H6 x moly molCH4（