高二化学第二节烷烃人教版知识精讲

高二化学高二化学第二节第二节 烷烃烷烃人教版人教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 第二节 烷烃 二. 教学要求： 1. 了解烷烃的组成、结构和通式； 2. 了解烷烃性质的递变规律； 3. 了解烷基、同系物、同分异构现象、同分异构体； 4. 了解烷烃的命名方法。 三. 教学重点、难点： 同分异构现象、同分异构体 四. 知识分析： 1. 烷烃物理性质总结： （1）一系列无支链烷烃， （分子组成和结构相似）随分子中 C 原子数的增加，熔点、 沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大。 （2）分子里碳原子数4的烷烃，在常温常压下都是气体，另外， 在常温常压下也是气体，其它烷烃在常温常压下为固体或液体。 （3）烷烃的相对密度小于水的密度。 （4）烷烃不溶于水，但易溶于有机溶剂，液态烷烃本身就是有机溶剂。 2. 烷烃化学性质总结： （1）在光照下与卤素单质气体发生取代反应。 （2）都能燃烧，OHnnCOO n nHC nn22222 ) 1() 2 1 ( 随 C 原子数增加，燃烧越来越不充分，甚至伴有黑烟。 3. 同系物： 分子结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 2 CH原子团的物质称为同系物。 说明：说明：同系物间分子组成通式相同，但通式相同的不一定是同系物。 4. 同分异构体及有机物命名： 应熟练掌握此部分内容，并反复练习庚烷的九种同分导构体及命名： （1） 3222223 CHCHCHCHCHCHCH 庚烷 （2） 2 甲基己烷 （3） 3 | 23 CH CHCHCH 322 CHCHCH 3 甲基己烷 （4） 2，2 二甲基戊烷 （5） 3，3 二甲基戊烷 （6） 3 | 3 CH CHCH 3 | CH CH 32 CHCH 2，3 二甲基戊烷 （7） 3 | 3 CH CHCH 3 | 2 CH CHCH 3 CH 2，4 二甲基戊烷 （8） 3 乙基戊烷 （9） 2，2，3 三甲基丁烷 【典型例题典型例题】 例 1 下列说法正确的是（ ） A. 凡是分子组成相差一个或几个 2 CH原子团的物质，彼此一定是同系物。 B. 两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体。 C. 相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体。 D. 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。 解析：解析：（1）分子组成相差一个或若干个 2 CH原子团的物质，其分子结构不一定相似， 如 23 CHCHCH与，A 说法错误。 （2）两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，它们的最简式相同。最简 式相同的化合物可能是同分异构体，也可能是非同分异构体，如 3223 )(CHCHCH、 233 )(CHCHCH， 22 CHCH、 32 CHCHCH。B 说法错误。 （3）相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的 42SO H和 43PO H，又如有 机物里的OHC 62 （乙醇）与 22O CH（甲酸） ，这些物质都具有相同的相对分子质量，但 由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C 说法错误。 （4）当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一 定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。 该问题的分析过程实际是对概念的辨析过程，对一个概念的理解我们不能仅仅停留在 表面，一定要通过分析对比，从对比中理解，从辨析中掌握，这是学习化学基本概念的思 想方法。 答案：答案：D 例 2 进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是（ ） A. 32223) (CHCHCHCHCH B. 3223 )(CHCHCHCH C. 2323 )()(CHCHCHCH D. 3233) (CHCCHCH 解析：解析：该题实际是变换一种方式考查同分异构体这一知识点，但它又不同于根据化学 式写同分异构体的问题，仔细分析我们不难发现，它实际是考查烷烃作为母体时，其他官 能团在这一母体上的位置异构。解题时可根据“等同性”原理去寻找等效碳，具体分析过 程如下： （1）可先写出碳架结构： A. CCCCC 1 2 3 4 5 6C B. CCCCC 1 2 3 4 5 6C C. 1 2 3 4 CCCC 5C C6 5C D. 1 2 3 4 CCCC 6C （2）找出等效碳原子：所谓等效碳，实际就是指这些碳原子是处于对称性的位置，取 代任何一个碳原子上的氢原子所取得的效果是等同的。如 A 中的 1、6 碳原子是等效碳， 因此，氯原子取代这两个碳原子中的任何一个氢原子，其效果是相同的，也就说有五种沸 点不同的一氯取代物；同样，B 中 1、5 碳等效，2、4 碳等效，因此有四种沸点不同的一 氯取代物；C 中 1、4、5、6 碳等效，2、3 碳等效，只有 2 种沸点不同的一氯取代物；D 中的 1、5、6 碳等效，而 2 号碳原子又无氢原子可取代，故有三种沸点不同的一氯取代物。 答案：答案：D 例 3 比较乙烷的二氯代物的种类和四氯代物的种类，前者与后者的关系是（ ） A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法判断 解析：解析：乙烷分子中有六个氢原子，那么乙烷的二氯代物有几种同分异构体呢？有以下 两种： H H CH | | H H C | | H Cl H CH | | Cl H C | | H Cl Cl CH | | H H C | | H 乙烷分子 1，2 二氯乙烷 1，1 二氯乙烷 分析了乙烷的二氯代物有两种，就不难看出乙烷的四氯代物也只有两种。我们可以将 上面的 1，2二氯乙烷和 1，1二氯乙烷分子中的四个氢原子变成氯原子、把两个氯原子 变成氢原子： H Cl CCl | | H Cl C | | Cl H H CCl | | Cl Cl C | | Cl 可知解答此类题的规律是：在一个烷烃分子中有n个氢原子，该烷烃的x氯代物和（ xn ）氯代物种数相同。 答案：答案：B 例 4 某气态烷烃mL20，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气mL100，该烃的化学 式是（ ） A. 6 CH B. 83H C C. 104H C D. 125H C 解析：解析：气态烃完全燃烧可用化学通式表示： OH y xCOO y xHC yx222 2 ) 4 ( 点燃 参加反应的 yxH C和 2 O的体积之比为) 4 ( :1 y x 设该烷烃的分子式为 yxH C OH y xCOO y xHC yx222 2 ) 4 ( 点燃 1 4 y x mL20 mL100 mL mL y x 100 20 4 1 5 4 y x 3x、8y合题意 答案：答案：B 说明：说明：也可设烷烃的分子式为 22 nnH C，根据化学方程式 OHnnCOO n HC nn22222 ) 1( 2 13 点燃 直接求n的值。 例 5 如果定义有机物的同系列是一系列结构式符合A n WB（其中 n0、1、2、3）的化合物，式中 A、B 是任意一种基团（或氢原子） ，W 为 2 价的有 机基因，又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈规律性变化。下列四组化合 物中，不可称为同系列的是（ ） A. 3223 CHCHCHCH 32223 CHCHCHCHCH 322223 CHCHCHCHCHCH B. CHCHOCHCH 3 CHCHOCHCHCHCH 3 CHOCHCHCH 33 )( C. 323 CHCHCH 323 CHCHClCHCH 323 CHClCHCHClCHCH D. 32CHClCCl ClCH 322 CHClCClCHClCHClCH 3222 CHClCClCHClCHCHClCHClCH 解析：解析：题给信息： 同系列结构可用通式A n WB表示； W 为二价基团，即 是系差。因此，在给出的选项中能找到系差 W，可用通式A n WB表示的即可称为同 系列，否则为本题答案。其中 A、B、D 项里有机物的 W 和通式分别为： A： 2 CH， 23 CH CH 3 CH n B：CHCH， 3 CH n CHCHCHO D：CHClCH2，Cl n CHClCH 23 CCl 而 C 项中，第一种物质分子中无Cl原子，后两种物质的分子中有Cl原子，这些物质 不属于同系列。 答案：答案：C 【模拟试题模拟试题】（答题时间：45 分钟） 一. 选择题 1. 高聚物 3 | 2 CH CCH 3 | CH CHCH n CHCH 22 的单体的名称是（ ） A. 2，4 二甲基 2 己烯 B. 2，4 二甲基 1，3 己二烯 C. 2甲基 1，3 丁二烯和丙烯 D. 2 甲基 1，3 戊二烯和乙烯 2. 结构简式是 3 3 2 3 | | 23 CH CHCH CH CCHCH 的有机物应命名为（ ） A. 2甲基 2 乙基丁烷 B. 3 甲基 3 乙基己烷 C. 2，2 二甲基戊烷 D. 3，3 二甲基戊烷 3. 下列有机物命名正确的是（ ） A. 1 甲基戊烷 B. 3，3 二甲基戊烷 C. 2 乙基丁烷 D. 3，3 二甲基丁烷 4. 下列物质中，分子式符合 146H C的是（ ） A. 2 甲基丁烷 B. 2，3 二甲基戊烷 C. 2 甲基己烷 D. 2，3 二甲基丁烷 5. 乙烷可以发生如下反应：HBrBrCHCHBrCHCH 23233 。这个反应在有 机化学中通常称为（ ） A. 裂解反应 B. 取代反应 C. 分解反应 D. 加成反应 6. 以下烷烃分子中，具有三个甲基的是（ ） A. 乙烷 B. 丙烷 C. 丁烷 D. 2-甲基丙烷 7. 下列不可能存在的有机物是（ ） A. 2 甲基丙烷 B. 2，3 二氯 2，2 二甲基戊烷 C. 3 溴 3 乙基戊烷 D. 2，2，3，3 四甲基丁烷 8. 下列物质属于同分异构体的一组是（ ） A. 乙烷和丙烷 B. 一氯甲烷和二氯甲烷 C. 2甲基丙烷和丙烷 D. 2甲基丁烷和 2，2 二甲基丙烷 9. 目前冰箱中使用的致冷剂是氟里昂（二氟二氯甲烷） ，根据结构可推出氟里昂的同分 异构体有（ ） A. 没有同分异构体 B. 2 种 C. 3 种 D. 4 种 10. （3 分）燃烧某烷烃7 . 8克可生成 4 . 26克二氧化碳，该烃可能有（ ）种同分异 构体。 A. 5 B. 3 C. 2 D. 除本身外没有同分异构体 二. 填空题 1. 在 5 101帕、C120时，某气态烷烃 yxH C与足量氧气在密闭容器中混合，经电火 花引燃后，回复到原来状况，反应前后容器中压强未变，求x、y的值。 2. 由气体 A 和气体 B 组成的混合气体重6 . 8克，在标准状况下其体积为96 . 8 升。已知 A 和 B 的物质的量之比为1:3，摩尔质量比为1:14，A 有三种可能，试推断 A 为 或 ，或 ，B 为 。 【试题答案