2020高考化学一轮复习 专题36 甲烷烷烃学案（无答案）苏教版VIP

考点36 甲烷 烷烃考纲要求1.了解有机物数目众多和异构现象的普遍存在的本质原因，碳原子彼此连接的可能形式。2.理解同分异构、同系物等概念，能够识别结构式中各原子的连接方式、次序、基团和官能团。能够辨认同系物和列举构体。3.掌握烷烃中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应，并能结合同系列原理加以应用。4.掌握烷烃的命名原则。考点透视一、有机物概述(1)有机化合物:指含碳元素的化合物,简称有机物(但CO、CO2、碳酸及其盐、金属碳化合物、金属氰化物等由于组成、性质与无机物相似,属于无机物).(2)有机物的主要特点:熔点低、易燃、不易导电，难溶于水，易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂.有机反应比较复杂,反应速率慢,一般需加热和使用催化剂,常伴有副反应,因而所得产品往往是混合物.(3)有机物种类繁多的原因 ： 有机物中都含有碳原子,碳原子有四个价电子,可以与其他原子形成四个共价键,而且碳碳之间也可以以共价键相结合,形成可短、可长的碳链,碳链也可以是直链或支链或环状的等等,这样就形成种类繁多的有机物分子.二、甲烷的结构、性质及用途(1)结构:分子式为CH4正四面体结构,键角为109028 ,非极性分子.(2)物理性质:无色、无味比空气轻、难溶于水的气体.甲烷是天然气和沼气的主要成分.(3)化学性质:取代反应:CH4+Cl2CH3Cl+HClCHCl3+HClCCl4+HCl其中CH3Cl是气态,其余CH2Cl2、CHCl3、CCl4为无色油状液体.氧化反应:CH4+2O2CO2+2H2O注意:a甲烷点燃前,必须验纯;b甲烷燃烧产物的检验;在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁变得模糊,证明有水生成;把烧杯翻转,注入少量澄清石灰水,如变浑浊,证明有CO2生成.裂化反应:CH4C+2H2(3)用途:燃料、制炭黑等.3.烷烃的通性三、烷烃烷烃的通式为CnH2n+2(n1),环烷的通式为CnH2n(n3).(1)烷烃的通性物理性质:a有机物一般为分子晶体,在有机同系物中,随着C原子数增加,相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔、沸点逐渐升高.如气烃:CxHy,x4.b.分子式相同的烃,支链越多,熔、沸点越低.例如沸点:CH3(CH3)(CH3)2CHCH3CH3C(CH3)4.注意:同分异构体的芳香烃及其衍生物的溶、沸点,一般地说:邻位间位对位.化学性质烷烃的化学性质一般比较稳定,在通常状况下跟酸碱和氧化剂都不起反应,也不能跟其他物质化合,但在特定条件下也能发生下列反应:a氧化反应:烷烃燃烧通式为:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O b.取代反应乙烷也能与Cl2发生取代反应生成一氯乙烷、二氯乙烷（2种）、三氯乙烷（2种）、四氯化乙烷（2种）、五氯乙烷（1种）和六氯乙烷。c.分解反应(裂解反应)C16H34C8H18+C8H26十六烷 辛烷 辛烯(2)烷烃的系统命名时:选主链,选最长的碳链作主链;当碳链等长时,选含支链多的为主链,即体现“最长”、“最多”。定支链位次（编号），从离支链近的一端编号；当支链离两端等距离时，应选择离简单取代基近的一端编号，但取代基也相同时，应选择支链位次和最小的一端号，即体现“最近”、“最简”、“最小”。写出名称。先写取代基编号，再写取代基名称；简单在前。复杂在后，相同的合并，最后字母体名称。系统命名法书写顺序规律是：阿拉伯数学 （汉数学）、支链名称、主链名称（取代基位置） （取代基总数，若只有一个，则不用写）如：CH3CH（CH3）CH2（CH3）CH（CH3）CH（CH3）CH3命名为：2，3，5三甲基已烷，不应该是：2，4，5三甲基已烷，（因为取代基位之和2+3+5 B. C. D.【解析】烷烃同系物的沸点规律是:碳原子数越多沸点越高,同分异构体的沸点规律是:支链越少,沸点越高.【答案】C【例6】2020年诺贝尔化学奖得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法.其方法是让极少量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子.如C6H6离子化后可得到C2H+6、C2H+5、C2H+4、，然后测定其质荷比。设H+的质荷比为，某有机物样品的质荷比图如图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是（）A.甲醇 B.甲烷C.丙烷 D.乙烯【解析】这是一道信息给予题.重要的是理解荷比的含义.质量比为16,即该离子的相对分子质量为16,只有CH4,则该有机物为CH4.【答案】CH4.【例7】常温下在密闭容器中通入2mL某烷烃和13mLO2,点火爆炸后去掉生成的CO2和H2O,再通入6mLO2,再点火爆炸,此时O2有剩余.求烷烃分子式和可能的结构式.若其一卤代物有4种,命名此烷烃.【解析】设烷烃分子式为CnH2n+2,反应消耗的O2AlCnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O1 2 a1:2=:a a=3n+1根据题意:由13a19得 133n+119, 解得:4n6 因为n为正整数,所以n=5,分子式:C5H12.可能的结构简式:CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH2)4、(CH3)2CHCH2CH3又因为一卤代物为四种,所以该烷烃为2-甲基丁烷.【例8】下列取代基或微粒中,碳原子最外层电子数均满足8电子结构的是( )A.甲基(CH3) B.碳正离子(C(CH3)3)C.碳负离子(CH2CH3) D.碳酸根()【解析】甲基的电子式是;碳正离子(C(CH3)3)中,中心碳原子失去一个电子而带正电荷,中心碳周围有6个电子;碳负离子(H2CH3)的电子式是,两个碳原子周围均满足8电子结构;碳酸根离子的电子式是 ,碳原子周围满足8电子结构.【例9】人们使用四百万只象鼻虫和它们的215磅粪物,历经30多年时间弄清了棉子象鼻虫的四种信息素的组成,它们的结构可表示如下(括号内表示的结构简式)以上四种信息素中互为同分异构体的是( )A. B. C. D. 【解析】第一,把碳干结构转化成结构简式第二,数C、H原子数:(11C,18H) (1,16H) (11C,20H) (11C,20H)【答案】C过关检测1.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,它属于( ) A.无机物 B.烃 C.高分子化合物 D有机物2.下列烷烃的沸点是甲烷164 乙烷88.63 丁烷0.5 戊烷+36.07 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是( )A.大约是42 B.低于164C. 高于+36 D.无法判断3.下列电子式正确的是( )A.N2 B.CH3 C.H2O D.CH3+ 4.迄今为止,以下各族元素中生成化合物的种类最多的是( )A.A族 B.A族 C.A族 D.A族5.2-氨基-5-硝基苯甲醚俗称红色基B,主要用于棉纤维织物的染色,也用于制金黄、枣红、黑等有机颜料,其结构简式如图所示.若分子式与红色基(NO2)直接连在苯环上并呈对应时的同分异构体数目(包括红色基B)可能有( ) A.2种 B.4种 C.6种 D.10种6.甲分子的空间构型是正四面体,下列事实可以证明这一观点的是( )A.CH3Cl没有同分异构体B. CH3Cl2没有同分异构体C.甲烷分子中CH健键角均相等D.甲烷分子可以发生取代反应7.将1molCH4与Cl2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CI2为( )A.0.5mol B.2mol C.2.5mol D.4mol8.某化合物的分子式为C6H11Cl,分析数据表明:分子中有两个CH3、两个CH2、一个CH和CI,它的可能的结构有几种(本题不考虑对映异构体)( )A.2 B.3 C.4 D.59.一定量的甲烷燃烧后得到产物,CO、CO2和水蒸气,其总质量为49.6g ,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2g ,原混合气体中CO2质量为( )A.12.5g B.13.2g C.19.7g D.24.4g10.某有机物分子中含n个CH2,m个 CH、a个OH,其余为甲基的个数为( )A.2n+3m-a B.n+m+a C.m+2-a D.m+2n+2-a11下列有机物命名正确的是 （ ）A2,4，4-三甲基戊烷 B2-乙基丁烷 C2,2，3,4-四甲基戊烷 D3,4，4-三甲基戊烷12有四种物质金刚石；白磷；甲烷；四氯化碳，其 中分子具有正四面体构型的是( )。 A B C D13 1828年，德国化学家乌勒使一种无机盐直接转变为有机有机物尿素C0(NH2)2，这一成果为化学的里程碑，他使用的无机盐是( )。 A(NH4)2C03 BNH4CNO CCH3COONH4 DNH4N0314 下列烷烃中沸点最高的是( )。 A乙烷 B正丁烷 C正戊烷 D新戊烷15 乙烷在光照条件下与氯气混合，最多可能产生几种物质? ( )。 A6种 B7种 C9种 D10种16 下列说法中，正确的是(用NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )。 A常温常压下I mol氖气含有的核外电子数为20NA B32 g氧气和32 g臭氧所含氧原子数都为2NA C18 g水中所含的电子数为8NA。 D标准状况下，1 L戊烷完全燃烧后生成的二氧化碳的分子数为5NA22.417 气体打火机使用一种有机化合物为燃料，这种燃料稍加压时易液化，减压时汽化，点燃能燃烧，下列符合这种条件的有机物是 ( ) 。 AC2H6 (沸点886) BC3H8 (沸点-426 oC) CC4H10 (沸点05)18 篮烷的结构如右图，则一氯代物有 ( )。A2种 B3种 C4种 D5种19 等质量的下列烃完全燃烧时消耗02 多的是（ ）。 ACH4 BC2H6 CC3H6 DC6H620 在一密闭容器内使0.5 mol甲烷完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，当恢复到室温时，该容器内的气体的物质的量为(不考虑气体的溶解和液体的蒸发) （ ）。 A125 mol B1375 mol C15 mol D1625 mol 21 把1体积CH4和4体积C12组成混合气体充人大试管中，将此管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽中，放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色 ，试管中的液面 ，试管壁上有 出现，水槽中还观察到 22.合成氢原料可以由天然气制取,其主要反应为:CH4(g)+H2O(g)2CO(g)+3H2(g)(1)1m3(标准状况)CH4按上式完全反应,产生H2 mol.(2)CH4和O2的反应为:2CH4 (g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)(g)设CH4同时和H2O(g)及O2(