2019年高中化學 第1章 有機化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第3節(jié) 烴 第1課時 烴的概述 烷烴的化學性質(zhì)練習（含解析）魯科版選修5.doc

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烴的概述　烷烴的化學性質(zhì) [課標要求] 1．了解烴的分類。 2．了解烷烴、烯烴、炔烴、苯及其同系物的物理性質(zhì)。 3．掌握烯烴、炔烴的命名規(guī)則(含一個雙鍵或叁鍵)。 4．掌握烷烴的化學性質(zhì)。 1.烷烴的通式是CnH2n＋2。 2．烷烴是飽和烴，烯烴、炔烴屬于不飽和烴，苯及其同系物屬于芳香烴。 3．分子中有1～4個碳原子的鏈烴在室溫下均為氣體。 4．烷烴的性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下與強酸、強堿、強氧化劑和強還原劑都不反應。 5．烷烴與氣態(tài)鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應，且反應分步進行，生成多種產(chǎn)物。 　　　　　 1．烴的分類 烴 2．鏈烴 (1)分類 ①飽和烴：分子中的碳原子皆為飽和碳原子。如烷烴。 ②不飽和烴：分子中含有不飽和碳原子。如烯烴、炔烴。 (2)鏈烴的物理通性 ①相似性： 烷烴、烯烴、炔烴在物理性質(zhì)上具有某些相似性。如它們均為無色物質(zhì)，都不溶于水而易溶于有機溶劑，密度比水小等。 ②遞變性： 鏈烴的物理性質(zhì)隨著其碳原子數(shù)的遞增呈現(xiàn)出一定的遞變性。 a．狀態(tài)：由氣態(tài)(分子中有1～4個碳原子)→液態(tài)→固態(tài)； b．熔、沸點：逐漸升高； c．密度：逐漸增大(但小于1 gcm－3)。 3．苯及其同系物 (1)苯及其同系物的物理性質(zhì) ①苯的物理性質(zhì)： 顏色 狀態(tài) 熔沸點 密度 毒性 溶解性 無色 液體 較低 比水小 有毒 不溶于水 ②苯的同系物的物理性質(zhì)： 溶解性與苯相似，毒性比苯稍小。 (2)苯及其同系物的組成和結(jié)構(gòu) 分子中只含一個苯環(huán)，且苯環(huán)上的取代基是烷基的烴才是苯的同系物，其通式為CnH2n－6(n≥6)。 (3)芳香族化合物、芳香烴和苯的同系物 1．芳香族化合物、芳香烴和苯的同系物有什么關(guān)系？ 提示： 2．在有機物中，主鏈上的碳原子數(shù)是多少？依據(jù)是什么？ 提示：7。依據(jù)是含官能團()的最長碳鏈為主鏈。 1．烯烴和炔烴的命名 (1)命名方法 烯烴和炔烴的命名與烷烴的命名相似，即遵循最長、最多、最近、最小、最簡原則。但不同點是主鏈必須含有雙鍵或叁鍵，編號時起始點必須離雙鍵或叁鍵最近。 (2)命名步驟 ①選主鏈。將含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的最長碳鏈作為主鏈，并按主鏈中所含碳原子數(shù)目稱為“某烯”或“某炔”。 ②編號位。從距離雙鍵或叁鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號定位，使與雙鍵或叁鍵相連的碳原子的編號為最小。如： ③寫名稱。首先用“二、三……”在“烯”或“炔”前表示雙鍵或叁鍵的個數(shù)；其次在“某烯”或“某炔”前面用阿拉伯數(shù)字表示雙鍵或叁鍵的位置(用與雙鍵或叁鍵相連的碳原子的最小編號表示)，最后在前面寫出支鏈的名稱、個數(shù)和位置。如： 2．苯及苯的同系物的命名 (1)以苯為母體命名。 (4)苯分子中的兩個或兩個以上氫原子被烷基取代，可將苯環(huán)上的6個碳原子編號，以某個最簡單的取代基所在的碳原子的位置編為1號，并使支鏈的編號和最小給其他取代基編號，例如為1,3二甲苯，名稱為1,4二甲基2乙基苯。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1) 既屬于脂環(huán)烴又屬于芳香烴() (2)分子式為C8H10屬于芳香烴的同分異構(gòu)體共4種(√) (3)在烷烴分子中，所有的化學鍵都為單鍵(√) 2．下列物質(zhì)的沸點由高到低排列的是(　　) ①CH3(CH2)2CH3?、贑H3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH?、?CH3)2CHCH2CH3 A．④②①③　　　　　　 B．②④①③ C．④①②③ D．②④③① 解析：選B　②④分子中均含5個C原子，但④中含支鏈，則沸點：②>④；①③分子中均含4個C原子，但③中含支鏈，則沸點：①>③；碳原子數(shù)越多，沸點越高，所以沸點由高到低排列為②④①③。 3．有機物的系統(tǒng)名稱為(　　) A．2,2,3三甲基1戊炔 B．3,4,4三甲基1戊炔 C．3,4,4三甲基2戊炔 D．2,2,3三甲基4戊炔 解析：選B　已知有機物中含有的官能團為碳碳叁鍵，碳碳叁鍵所在最長的碳鏈含有5個C，主鏈為戊炔，編號從距離碳碳叁鍵最近的一端開始編號，碳碳叁鍵在1號C，表示為“1戊炔”，取代基甲基在3、4、4號C上，共有三個甲基，稱為“3,4,4三甲基”，該炔烴的正確命名為3,4,4三甲基1戊炔，故B正確。 4．下列四種命名正確的是(　　) A．2甲基2丁炔　　　　 B．2乙基丙烷 C．3甲基2丁烯 D．2甲基2丁烯 解析：選D　根據(jù)名稱寫出相應的有機物的結(jié)構(gòu)簡式：A為，第二個碳原子形成5個共價鍵，錯誤；B為，主鏈選擇錯誤，其正確命名為2甲基丁烷；C為，其正確的命名為2甲基2丁烯；D正確。 5．已知異丙苯的結(jié)構(gòu)簡式如圖，下列說法錯誤的是(　　) A．異丙苯的分子式為C9H12 B．異丙苯中碳原子可能都處于同一平面 C．異丙苯的沸點比苯高 D．異丙苯和苯為同系物 解析：選B　A項，根據(jù)有機物碳原子的特點，分子式為C9H12，正確；B項，苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu)，異丙基中的碳原子形成四個單鍵，所有碳原子不可能在一個平面，錯誤；C項，碳原子數(shù)越多，熔沸點越高，故沸點比苯高，正確；D項，異丙苯和苯結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差3個“CH2”原子團，屬于苯的同系物，正確。 6．(1)下列物質(zhì)命名是否正確，若不正確，請寫出正確的名稱。 解析：(1)①錯把苯作為取代基，把烷作為母體；②沒有指出兩個乙基之間的相對位置。 答案：(1)①甲苯　②鄰二乙苯(或1,2二乙苯) (2)①1,3,5三甲苯?、?,2,4三甲苯 7．寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式： (1)3甲基1戊炔：_______________________________________________________； (2)1,4戊二烯：_______________________________________________________； (3)苯乙烯：_________________________________________________________。 解析：根據(jù)名稱寫結(jié)構(gòu)的步驟應是：①寫出主鏈碳原子的結(jié)構(gòu)；②編號；③在相應的位置加官能團或取代基。 1．烷烴的化學性質(zhì) 2．烷烴燃燒的規(guī)律與應用 (1)規(guī)律：烴分子中碳原子數(shù)相同時，含氫越多，完全燃燒時放出的熱量越多，故烷烴比碳原子數(shù)相同的其他烴燃燒時放出的熱量多。 (2)應用：天然氣、沼氣的主要成分是甲烷，液化石油氣的主要成分是丙烷和丁烷，主要用做家庭或工業(yè)燃料；汽油、煤油、柴油的主要成分之一也是含有不同碳原子數(shù)的烷烴，用做汽車、飛機、輪船等的燃料。 1．第十二屆全運會火炬用的是環(huán)保燃料——丙烷(C3H8)。下列有關(guān)說法中，正確的是(　　) A．丙烷既能發(fā)生取代反應，又能發(fā)生加成反應 B．丙烷完全燃燒，其產(chǎn)物對空氣沒有污染 C．丙烷燃料電池中，丙烷在正極發(fā)生反應 D．丙烷的一氯代物有三種同分異構(gòu)體 解析：選B　烷烴能發(fā)生取代反應，但不能發(fā)生加成反應，A錯誤；丙烷完全燃燒生成CO2和H2O，不會對空氣造成污染，B正確；丙烷燃料電池中，丙烷發(fā)生氧化反應，應在負極上發(fā)生反應，C錯誤；丙烷中存在對稱碳原子，只有兩種氫原子，故其一氯代物只有兩種，D錯誤。 2．下列有關(guān)甲烷的取代反應的敘述正確的是(　　) A．甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶1，混合發(fā)生取代反應只生成CH3Cl B．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多 C．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，生成的產(chǎn)物為混合物 D．1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗2 mol Cl2 解析：選C　甲烷與氯氣一旦發(fā)生取代反應就不會停止在某一步，故得不到純凈的CH3Cl，A錯誤，C正確；甲烷與氯氣的反應中每取代1 mol氫原子，消耗1 mol氯氣，生成1 mol HCl，故產(chǎn)物中HCl最多，B錯誤；1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗4 mol Cl2，D錯誤。 3．在光照條件下，將1 mol CH4與Cl2反應，得到等物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為(　　) A．1 mol　　　　　　　 B．2 mol C．2.5 mol D．10 mol 解析：選C　由于CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl，CH4＋3Cl2CHCl3＋3HCl，CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25 mol，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol＋0.25 mol2＋0.25 mol3＋0.25 mol4＝2.5 mol。 4．丁烷的分子結(jié)構(gòu)可簡寫成鍵線式結(jié)構(gòu)，有機物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為，則： (1)有機物A的分子式為________。 (2)用系統(tǒng)命名法命名有機物A，其名稱為________。 (3)有機物A完全燃燒的化學方程式為____________________________________。 (4)有機物A與Cl2發(fā)生反應生成的一氯代物的可能結(jié)構(gòu)簡式為____________________，寫出A與Cl2反應生成任意一種一氯代物的反應方程式____________________________　。 答案：(1)C8H18　(2)2,2,3三甲基戊烷 (3)2C8H18＋25O216CO2＋18H2O (4)CH2ClC(CH3)2CH(CH3)CH2CH3、 C(CH3)3CCl(CH3)CH2CH3、 C(CH3)3CH(CH2Cl)CH2CH3、 C(CH3)3CH(CH3)CHClCH3、 C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2Cl C(CH3)3CH(CH3)CH2CH3＋Cl2C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2Cl＋HCl [方法技巧] 　　(1)烷烴只能與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應，不能與其水溶液發(fā)生取代反應。取代反應得到的不只是一氯代物，烷烴分子中的所有氫原子都可被氯原子取代。 (2)烷烴和氯氣發(fā)生取代反應，有1 mol H原子被取代，生成1 mol HCl，消耗1 mol Cl2，因此參加反應的Cl2的物質(zhì)的量與生成的HCl的物質(zhì)的量相等；生成物中HCl最多。