高考第一轮复习——烷和烯的性质（学案含答案）

1、.年 级高三学 科化学版 本苏教版内容标题高三第一轮复习：烷和烯的性质【本讲教育信息】一. 教学内容：烷和烯的性质二. 教学目的：理解烷烃的构造，掌握甲烷的构造与性质，理解烷烃的构造与性质；理解烯烃的构造特点，掌握乙烯的构造与性质，理解烯烃的性质，掌握乙烯的实验室制法；掌握有机物同系物、同分异构体的判断和书写方法，掌握有机物的系统命名。三. 教学重点、难点：甲烷、乙烯的性质，有机物的系统命名和同分异构体的书写和判断方法四. 教学过程：一甲烷和烷烃1、有机物分子中碳原子与碳原子间通过CC互相连接成碳链，剩余价键全部被H所饱和形成的链状有机化合物，称为饱和链烃，简称烷烃。烷烃中最具代表性的物质是甲

2、烷，又称沼气、坑气、天然气等。甲烷是一种无色无味的气体，密度比空气小，不溶于水，甲烷CH4分子中C原子以sp3杂化形成共价单键，键角为109.5°，形成正四面体型的空间构造。甲烷的化学性质主要表达在燃烧和取代反响中：甲烷的燃烧：现象：火焰亮堂并呈淡蓝色，1molCH4燃烧放出890kJ热量，产物CO2和H2O，产物无污染，因此以甲烷为主要成分的天然气是一种清洁能源。甲烷可以燃烧，但不能被酸性KMnO4溶液所氧化；甲烷的取代反响：本反响的机理是甲烷分子中的一个氢原子被氯气分子里的一个氯原子取代，依次生成了一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯甲烷，替代下来的氢原子与氯气分子里的另一个氯原子

3、结合生成氯化氢，反响产物共有5种。高温下甲烷可以分解：CH4C2H22、烷烃的构造与性质和甲烷相似，一般情况下，烷烃的熔沸点随着C原子数的增多而升高，密度逐渐增大，C原子数一样时，随支链的增多，熔沸点逐渐减小，分子里碳原子数小于等于4的烷烃，在常温常压下呈气态；烷烃均不溶于水，但易溶于有机溶剂。由于烷烃的分子构造与甲烷分子相似，因此它们与甲烷有相似的性质：a、烷烃较稳定，不能被酸性KMnO4氧化，也不与强酸、强碱发生反响；b、易燃烧；c、在光照条件下，与Cl2、Br2等卤素单质发生取代反响；d：高温下发生分解反响等。说明1、在高温下，烷烃均可发生分解反响，但产物不一定一样，可以生成烯烃、环烷烃

4、等短链气态烃，也可以生成C和H2，如：石油的热裂化或催化裂化，就是把高沸点烃断裂成短链的低沸点烃的过程；2、有机物的取代反响是指：有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反响，不一定仅限于烷烃，苯及其同系物、卤代烃、醇等烃的衍生物等均可发生取代反响，有机物发生取代反响时，还要生成一个小分子物质，如：HX、H2O等；3、烷烃发生取代反响时，产物很多，也很复杂，因此，一般不用取代反响来制取卤代烃；4、甲烷的二取代产物无同分异构体，说明甲烷的分子构造为正四面体型而不是平面正方形构造。例1. 可以证明甲烷分子空间构造为正四面体的事实是：A. 甲烷的四个碳氢键的键能相等B. 甲烷的四个碳氢键

5、的键长相等C. 甲烷的一氯代物只有一种D. 甲烷的二氯代物只有一种解析：这是一道考察甲烷空间构造的判断题。甲烷的空间构型可能有两种平面正方形 空间正四面体构造。无论是还是A、B、C都成立，反之，A、B、C并不能证明甲烷空间构型是还是。答案：D例2. 将1molCH4和Cl2发生取代反响，待反响完成后，测得四种取代物的物质的量相等，那么消耗的Cl2为：A. 0.5mol B. 2mol C. 2.5mol D. 4mol解析：CH4和Cl2发生取代反响，生成四种等物质的量的取代产物，即：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种物质的量一样，均为0.25mol；又由于烷烃在与X2发生取代

6、反响时，每取代一个X原子，就生成一个HX，消耗1个X2，那么消耗的Cl2的物质的量为：0.25mol×10.25mol×20.25mol×30.25mol×42.5mol答案：C例3. 写出碳原子数小于10的烷烃中一氯代物只有一种的有机物的构造简式。解析：一氯代物只有一种，说明该有机物中所有的H原子均等效，即处于对称位置。由于同一C原子上所连接的H原子是等效的，因此CH4、CH3CH3的一氯代物只有一种构造，同样，同一C原子上所连接的CH3也是等效的，既然CH3等效，CH3上的H原子也是等效的，故：也只有一种卤代烃构造答案：CH4、CH3CH3、共四种二

7、乙烯和烯烃1、乙烯是无色，稍有气味的气体，难溶于水，标准状况下的密度为1.25g·L1乙烯分子中碳碳原子间以sp2杂化方式形成共价双键，其中有一个键易断裂，因此能发生加成或加聚反响，能使溴水和KMnO4溶液酸性褪色。由于CC双键的存在，乙烯的性质比较活泼，能被酸性KMnO4溶液所氧化，也能与溴水等物质发生加成反响，在一定条件下还能发生加聚反响生成有机高分子化合物。1氧化反响：乙烯不仅可以燃烧，也能使酸性KMnO4溶液褪色。2加成反响：乙烯能与X2、H2O、HX、HCN等物质发生加成反响3加聚反响：2、烯烃：分子中含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃。通式： 烯烃随碳原子数的增加，其熔点、沸

8、点一般增加，并由气态变化为液态固态，其中C原子数小于或等于4时是气态。烯烃构造中均存在CC，其性质与乙烯的性质相似，都能被酸性KMnO4溶液所氧化，也能与X2、H2O、HX、HCN等物质发生加成反响，在一定条件下都能发生加聚反响，生成高分子化合物。下面我们以CH3CHCH2为例说明烯烃所具有的化学性质：3、乙烯的实验室制法：工业上可通过石油的裂解来获得乙烯等烯烃。说明1、对称烯烃发生加成反响时产物只有一种，而不对称烯烃在与极性分子发生加成反响时，一般情况下，带正电荷的部分加在含H较多的C原子上俗称“H加H多，带负电荷的部分加在含H较少的C原子上，同时生成少量的副产物与上述原理相反的加成；2、制

9、取一卤代烃，一般采用烯烃与HX加成反响制取，此时一般只能得到一种产物；3、乙烯的实验室制法：1实验装置如以下图：2浓H2SO4起催化剂和脱水剂的作用，加沸石或碎瓷片的作用是防止反响混合物受热暴沸。3浓H2SO4与乙醇按3：1混合，混合时应先加乙醇，再加浓硫酸，浓H2SO4过量的原因是促使反响向正反响方向进展。4温度要迅速上升至170，防止在140时生成副产物乙醚。5制乙烯反响液变黑同时制取的乙烯中还可能混有CO2、SO2等杂质气体。6实验时要验证乙烯的生成，必须先用碱溶液除去生成的SO2、CO2等酸性气体，然后再通入溴水或酸性KMnO4溶液中，否那么，SO2会干扰实验结果。4、烯烃发生加聚反响

10、时，只与CC有关，与单键无关。加聚产物书写的口诀是：“双键变单键，组成不改变，两边伸出手，彼此连成链。5、含有一样碳原子数的烯烃与环烷烃互为同分异构体。烯烃的CC不饱和C原子上假如所连的原子或原子团不同，那么还存在顺反异构，如：例1. 某单烯烃与H2加成后的产物是 ，那么该烯烃的构造式可能有：A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 某解析：烯烃发生加成反响后：CC变成CHCH，根据题设：由烯烃发生加成反响获得，说明只有相邻的两个碳原子上都有H原子时，才可能是由烯烃加成形成，而同一碳原子上的H和CH3都是等效的，因此相应的烯烃只能有3种答案：C例2. 烃分子假设含有双键、叁键或环，其碳原

11、子所结合的氢原子数那么少于同碳原子数对应烷烃所含氢原子数，亦具有一定的不饱和度用表示，又名缺氢指数，下表列出几种烃的不饱和度：有机物CH2CH2CHCH1214据此，以下说法不正确的选项是：A. 1mol3的不饱和链烃再结合6molH达饱和B. 的等于6C. CH3CH2CHCH2与环丁烷的不饱和度一样D. C4H8的不饱和度与C3H6、C2H4的不饱和度不一样解析：根据题给信息，有机物CnHm的不饱和度与该有机物和烷烃CnH2n2相比，缺少的H原子数之间的关系为：2n2m/2，那么A中1mol3，那么需结合6molH达饱和；B中7，不正确；C中两者的1，不饱和度一样；D中三种物质的不饱和度一

12、样，也不正确。故答案为BD答案：BD例3. 泽维尔证实了光可诱发以下变化：这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合作用中极高的沟通利用率，以下说法错误的选项是：A. X和Y互为同分异构体 B. X和Y中的所有原子可能在一个平面上C. 上述变化是一个物理过程 D. X和Y都可能发生加聚反响解析：根据双键和苯环的成键特点及两者的空间构型平面构造，可知分子中所有原子可能共面，由于分子构造中存在双键，因此可能发生加聚反响；同时两者的分子式一样，只是由于双键碳原子上所连接的原子团的位置不同，故属于顺反异构。答案：C例4. 某烃A，相对分子质量为140，其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳

13、原子不与氢直接相连。A在一定条件下氧化只生成G，G能使紫色石蕊试液变红。：试写出：1A的分子式 。2化合物A和G的构造简式：A G 。3与G同类的同分异构体含G可能有 种。解析：根据有机物中碳、氢元素的质量分数，我们可以得到该有机物的最简式实验式为CH2，结合该物质的相对分子质量可得该物质的分子式为C10H20；由A分子中有两个碳原子不直接与氢相连，且A在一定条件下只能氧化生成一种物质G，说明A与G中所含碳原子数一样，可得A和G的构造简式为：与G同类的物质分子式为：C5H10O2，即C4H9COOH。由于COOH只能在末位，因此，C4H9的同分异构体就是C5H10O2，属于酸的同分异构体，而C

14、4H9的同分异构体有4种，故C5H10O2的同分异构体有4种。答案：1C10H20； 234种三同系物、同分异构体：同系物：构造相似，分子组成上相差一个或假设干个“CH2原子团的化合物互称同系物。烷烃同系物的分子通式为“CnH2n2，而单烯烃的通式那么为“CnH2n。同分异构体：有机物具有一样的分子式、不同构造的现象称为同分异构现象，具有同分异构现象的物质互称同分异构体。有机物的同分异构体种类很多，主要有：“碳架异构“位置异构和“类别异构几种，有时还要考虑CC的顺反异构以及手性碳原子的镜像异构。烷烃的一般命名可根据分子里所含碳原子数目多少进展命名。碳原子数目在10以内的用甲、乙、丙、丁、戊、己

15、、庚、辛、壬、癸来表示，在10以上的那么用数字表示，如：甲烷CH4、戊烷C5H12、十七烷C17H36等。烷烃的系统命名法：有机物的系统命名法主要是通过名称反映构造，知道构造即可得到名称。详细步骤如下：选主链，称某烷；编号位，定支链；取代基，写在前，标位置，短线连；不同基，简到繁，一样基，合并算。而对于含有单官能团的烃及烃的衍生物的系统命名法：选择包含官能团在内的最长碳链作为主链，如“某烯“某炔等。从间隔 官能团最近的一端给主链上的碳原子依次定位。用阿拉伯数字标明官能团所处的位置假设为双键或叁键，那么只需标明碳原子编号较小的数字，假设为醛或羧酸，那么官能团所处的位置肯定是1号位其余命名与烷烃的

16、系统命名类似。说明1、同系物是指构造相似，分子组成上相差一个或假设干个“CH2原子团的化合物，因此，同系物中分子式肯定不同，但通式一样，构造相似，含有一样的官能团；2、同分异构体的分子式一样，但构造与性质不同。同类物质的同分异构体性质相似，不同类别的同分异构体性质差异较大；同分异构体中支链越多，该物质的熔沸点越低；而有机物所含碳原子数越多，同分异构体越多；3、书写同分异构体时要遵循“有序性“等效性“互补性和“定一议二等原那么。所谓“有序性即从某一种形式开场排列，依次进展，一般为先看种类指官能团异构；二定碳链；三写位置指官能团和碳链的位置；最后补氢。所谓“等效性即防止将构造式一样的同一种物质写成

17、两种同分异构体。其中，空间对称的氢是等效的：同一碳原子上的氢原子等效；同一碳原子所连甲基上的氢原子等效；处于镜面对称位置上的氢原子是等效的相当于平面镜成像。4、有机物的系统命名时，汉字与数字之间用“隔开，数字与数字之间用“，隔开，而小短线“总数始终为奇数。例1. 假如定义有机物的同系列是一系列的构造式，符合其中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价的有机基团，又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈现规律性的变化。以下四种化合物中，不可称为同系列的是A. CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3B. CH

18、3CHCHCHO CH3CHCHCHCHCHO CH3CHCH3CHOC. CH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3D. ClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3解析：同系列与同系物的区别是构造式符合，A与B之间相差假设干个W基团，而A、B是任意一种原子或基团。那么A可以看成CH3CH2CH3，B可以看成CH3CHCHCHO，D可以看成ClCH2CHClCCl3，三者均符合同系列的通式，故都属于同系列，只有C不属于同系列。答案：C例2. 按要求写出C7H16的各种异构体，并用系统命名法加以命名：主链碳