课件29张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、有机化学的发展
1.萌发和形成阶段
(1)有机化学萌发于17世纪;18、19世纪是探索、创立直至成熟的阶段;20世纪它发展成为一门内容丰富、知识系统的独立学科;21世纪,有机化学将进入崭新阶段。
(2)19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。但他错误地认为有机化合物得自天成,人们只能提取而不能合成。
1828年德国化学家维勒首次在实验室里合成了有机物尿素,使人类从提取有机化合物进入了合成有机化合物的新时代。目标导航预习导引一二预习交流1
有机物只能从有机体中提取吗?有机物全部是非电解质吗?
提示:有机物也可以由无机物合成;绝大多数有机物为非电解质,但羧酸及其盐均为电解质,氨基酸也是电解质。目标导航预习导引一二2.发展和走向辉煌时期
20世纪,有机化学在理论研究、测定方法和合成设计方法方面都有了飞速的发展。
20世纪有机化学的发展
?
?
?
?
进入21世纪,有机化学在能源、材料、人类健康、环境、国防等领域都得到重大应用。目标导航预习导引一二二、有机化合物的分类
随着有机化学的发展,有机化合物的分类方法也在发展,现在其分类的方法主要有三种:一是根据分子中是否含有碳、氢以外的元素,分为烃和烃的衍生物;二是根据分子中碳骨架的形状分为链状有机化合物和环状有机化合物;三是根据分子中所含的官能团分为卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。
1.烃及其分类
(1)烃的定义:仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物称为烃。
(2)烃的分类目标导航预习导引一二①烷烃是指链烃分子中碳原子间全以单键相连,通式为CnH2n+2(n≥1),如甲烷、乙烷等。
②烯烃是指分子中含有碳碳双键的烃,单烯烃的通式为CnH2n(n≥2),如乙烯、丙烯等。
③炔烃是指分子中含有碳碳叁键的烃,单炔烃的通式为CnH2n-2(n≥2),如乙炔、丙炔。
④芳香烃是指分子中含有苯环的烃,如苯、甲苯等。
⑤环烷烃是指碳原子间全以单键连接成环状的烃,通式为CnH2n(n≥3),如环丙烷、环己烷等。目标导航预习导引一二2.烃的衍生物及其分类
(1)烃的衍生物的定义:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物,叫做烃的衍生物。如甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、乙酸(CH3COOH)及一氯甲烷(CH3Cl)、硝基苯(C6H5NO2)等。
(2)官能团:决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫官能团。
(3)烃的衍生物的分类:按有机化合物分子中含的官能团对其进行分类,有相同官能团的化合物分为一类。目标导航预习导引一二下表列出了除烷烃外的有机化合物的一些主要类别及其所含的官能团。目标导航预习导引一二(4)同系列和同系物
①同系列:分子结构相似,在分子组成上相差一个CH2或其整数倍的一系列有机化合物。
同系列中的各化合物之间互称为同系物。
②苯的同系物的通式为:CnH2n-6(n≥6)。目标导航预习导引一二预习交流2
对于任意一种有机物来讲,根据不同的分类标准,它可以属于不同的类别,请思
考 可以属于哪些类别?
提示:从所含元素讲,它是烃的衍生物;从所含的官能团来讲,它属于醛类。目标导航预习导引一二预习交流3
结构相似,相对分子质量相差若干个14的倍数的化合物互为同系物吗?互为同系物的物质性质上有何规律?
提示:互为同系物的物质分子结构相似,分子组成上相差一个CH2或其整数倍。CH2原子团的式量为14,但式量为14的不一定为CH2原子团,所以前者说法不对。互为同系物的物质结构相似,性质相似。问题导学即时检测一二一、官能团与基、根区别的探究
活动与探究
1.基与官能团有何联系与区别?
答案:问题导学即时检测一二2.基与根在定义、电性、稳定性方面有哪些不同?
答案:问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列有关说法中正确的是( )
A.基和官能团都能稳定存在
B.官能团显中性,基不显中性
C.1 mol —OH中含有的电子数为9NA
D.1 mol —CH3中含有10 mol质子
解题指导:解答本题时应注意以下两点:
(1)根、基、原子团的联系与区别;
(2)官能团、基的结构组成。
解析:基和官能团都不能稳定存在,A错;官能团、基都显电中性,B错;1 mol —OH中含有9 mol电子,即电子数为9NA,C对;1 mol —CH3中含有9 mol质子,D错。
答案:C问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二(1)官能团和基都是有机化合物结构中的一部分,由于构成官能团的原子的最外层电子未达到稳定结构,因此不能独立存在。
(2)根主要存在于无机物中,一般存在于水溶液或者离子化合物中,可以稳定存在。问题导学即时检测一二二、同系物结构和性质的探究
活动与探究
1.分子结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列有机化合物称为同系列。同系列中的各化合物互称同系物。根据上述同系物的定义分析如何判断两种物质是否为同系物?
答案:同系物的判断依据:
①结构相似:官能团的种类、数目及连接方式相同即组成元素,通式相同,但是通式相同的并不一定是同系物。如烯烃和环烷烃的通式都是CnH2n,但它们之间不是同系物。n值相同时二者互为同分异构体。
②系差(CH2):分子式必不相同,同系物间的相对分子质量相差14n。问题导学即时检测一二2.分子式为CH4和C3H8、C2H4和C3H6的两组物质是否互为同系物?
答案:前面一组都是烷烃,因此是同系物;后一组中C2H4只表示乙烯,但是C3H6既能表示丙烯CH2 CHCH3又能表示环丙烷 ,因此C2H4和C3H6虽然分子组成上相差1个CH2原子团,但是结构不一定相同,故不一定是同系物。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2在同系列中,所有的同系物( )
A.都具有相同的组成通式 B.具有相同的物理性质
C.具有相同的化学性质 D.同一个通式只能代表一种同系物
解题指导:解答本题应注意:
(1)互为同系物的物质结构相似,性质相似;
(2)同系物类别与其组成通式的关系。
解析:同系物具有相似的结构,因此同一类同系物其组成通式相同,如烷烃同系物的通式为CnH2n+2,烯烃同系物的通式为CnH2n等,A项对;但一个通式并不一定只代表一种同系物,如CnH2n可以代表烯烃同系物,也可以代表环烷烃同系物,故D项错;同系物的物理性质不同,化学性质相似,故B、C项均错。
答案:A问题导学即时检测一二迁移训练2下列说法错误的是( )
A.两个相邻同系物的相对分子质量之差为14
B.同系物具有相似的化学性质
C.官能团种类和数目相同而相对分子质量相差14n(n为正整数)的物质,互称为同系物
D.各种烷烃的物理性质随着相对分子质量的递增而无规律的变化
答案:D问题导学即时检测一二(1)判断两种物质是否为同系物,既要看分子中的官能团是否相同,还要看官能团的数目是否相同,如果官能团的数目不同,其分子式不可能相差一个CH2或其整数倍。
(2)互为同系物的两种物质因其结构相似,因此其化学性质也相似。
(3)分子式相同的物质一定不互为同系物而是同分异构体。问题导学即时检测12341.关于有机化学的下列叙述正确的是( )
A.只能从动植物等有机体中取得的化合物称为有机物
B.凡是含碳元素的化合物都称为有机物
C.有机物和无机物在一定条件下可以相互转化
D.人工不能合成自然界中没有的有机物
解析:刚开始研究有机化学的时候,由于有机物都是存在于动植物等有生命的有机体中,所以将这类物质称为有机物,随着用无机物人工合成尿素开始,有机物这个概念已经失去原来的意义了,但由于习惯了,所以现在仍然沿用。有机物都含有碳元素,但含碳元素的化合物不一定为有机物,如CO、CO2、CaC2、碳酸盐等。所以A、B、D都不对。
答案:C问题导学1234即时检测2.下列各组物质不属于同系物的是( )
A.CH4和C4H10
B.乙二醇( )和丙三醇( )
C.CH3Cl和CH3CH2Cl
D. 和
解析:同系物必须要符合三个条件:结构相似、符合同一个通式、相差一个CH2或其整数倍。乙二醇和丙三醇所含官能团个数不同,不符合同一个通式,所以不是同系物,答案是B。
答案:B问题导学1234即时检测3.下列有机化合物中,有的有多个官能团。 问题导学1234即时检测(1)可以看成是醇类的是(填序号) 。?
(2)可以看成是酚类的是 。?
(3)可以看成是羧酸类的是 。?
(4)可以看成是酯类的是 。?
解析:A中含有醛基,B中含有酚羟基,C中含有醇羟基、酚羟基和羧基,D中含有酯基,E中含有酚羟基和羧基,F中含有碳碳双键和羧基。
答案:(1)C (2)BCE (3)CEF (4)D问题导学1234即时检测?课件20张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引有机化合物的命名
有机化合物的命名通常有习惯命名法和系统命名法两种。
1.习惯命名法
(1)用“正”表示直链的烷烃,根据碳原子数目命名为正某烷。
碳原子数目为1~10个的用天干名称甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,碳原子数目在10个以上的,则用汉字数字表示。如:CH3CH2CH2CH3正丁烷,CH3(CH2)9CH3正十一烷。
(2)用“异”表示末端具有(CH3)2CH—结构的烷烃。
例如:CH3CH2CH(CH3)2异戊烷,—CH(CH3)2异丙基。
(3)用“新”表示末端具有(CH3)3C—结构的含5、6个碳原子的烷烃。例如:C(CH3)3新戊烷。目标导航预习导引预习交流1
有机物的习惯命名法是否能够命名所有的有机化合物?
提示:习惯命名法虽然简单,但是只适用于分子中碳原子数较少、分子结构相对简单的有机物。目标导航预习导引2.系统命名法
命名步骤:
(1)选主链:选主链,称某烷;
(2)定编号:编序号(最小定位),定支链。
(3)写名称:取代基,写在前,注位置,短线连;不同基,简到繁,相同基,合并算。
?
?
?
名称:2,3-二甲基己烷 。?目标导航预习导引预习交流2
在系统命名中为什么1号碳原子上不能有取代基,2号碳原子上不能有乙基?
提示:如果1号碳原子上有甲基或2号碳原子上有乙基,主链碳原子数都将增加1,改变了最长碳链。问题导学即时检测探究烷烃的系统命名法
活动与探究
烷烃的系统命名法:①在分子中选择一个最长的碳链作为主链,根据主链上所含碳原子数称“某烷”(十个碳原子以内以天干:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸代表碳原子数,碳原子数多于十个时,以中文数字命名,如:十一烷),并以它为母体,与主链连接的其他基团均看做是主链上的取代基(或叫支链)。②由距支链最近的一端开始,用阿拉伯数字(1,2,3…)给主链上的碳原子编号,以确定支链的位置。③支链的位置和名称写在主链名称的前面。主链上有多个取代基时,应按由简单到复杂的顺序排列;连有几个相同的取代基时要合并,并用二、三、四、五等数字表示其个数,表示相同取代基位置的两个或多个阿拉伯数字之间用逗号“,”隔开,取代基位置和名称之间用短线“-”相连接。问题导学即时检测根据上述烷烃命名的方法分析:
1.下列两种编号方法哪种正确。答案:方法一中,甲基在4号碳上,乙基在3号碳上;方法二中,甲基在3号碳上,乙基在4号碳上。根据保证较简单的取代基(甲基)编号更小的原则,方法二正确。问题导学即时检测2.命名下列物质:
?
?
?
第一步,选主链: (用虚线框出来);?
第二步,定编号: (用数字标出来);?
第三步,写名称: (规范写出来)。?问题导学即时检测问题导学即时检测迁移与应用
例题下列烷烃的命名正确的是( )问题导学即时检测解析:A不正确,在原命名中1号碳上的甲基应包含在主链上,正确的命名应为“戊烷”;B不正确,因为主链选错了,正确的命名应为“3-甲基戊烷”;C正确;D不正确,因为支链在碳原子上的位号数没有遵守“尽可能小”的原则,正确的命名应为“2-甲基-4-乙基己烷”。
答案:C问题导学即时检测迁移训练下列有机物的命名错误的是( )
A.2-甲基丁烷
B.2-乙基戊烷
C.2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷
D.2,2-二甲基戊烷
解析:给有机物命名的原则是选一条最长的碳链作为主链,以取代基的编号最小为原则给主链的碳原子编号,取代基所在碳原子的编号就是其位次,用数字表示,取代基之间用逗号分开,取代基与名称之间用短线连接,所以错误的是B,因为所选主链不是最长的。
答案:B问题导学即时检测烷烃命名的口诀:
最长碳链作主链,主链须含官能团;
支链近端为起点,阿拉伯数依次编;
两条碳链一样长,支链多的为主链;
主链单独先命名,支链定位名写前;
相同支链要合并,不同支链简在前;
两端支链一样远,编数较小应挑选。问题导学即时检测12341.现有一种烃可以表示为
,该烃主链的碳原子数应是( )
A.11 B.9
C.10 D.12
解析:选碳原子数最多,且支链最多的碳链作主链
?
?
?
?
答案:A问题导学1234即时检测2.下列有机物的系统命名中正确的是( )
A.3-甲基-4-乙基戊烷
B.3,3,4-三甲基己烷
C.3,4,4-三甲基己烷
D.3,5-二甲基己烷
解析:A选项的主链并不是最长碳链,C、D选项取代基的位置编号都不是最小。因此A、C、D皆错,B正确。
答案:B问题导学1234即时检测3.一种新型的灭火剂叫“1211”,其分子式是CF2ClBr。命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目(末尾的“0”可略去)。按此原则,对下列几种新型灭火剂的命名不正确的是( )
A.CF3Br——1301 B.CF2Br2——122
C.C2F4Cl2——242 D.C2ClBr2——2012
解析:根据信息中的命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目,末尾的“0”可略去,但中间的“0”不能省略。B的正确命名为CF2Br2——1202。
答案:B问题导学1234即时检测4.下列烷烃的命名是否正确?若有错误,请加以改正,把正确的名称填在横线上。
?
?
(1)
2-乙基丁烷, 。?
?
?
(2)
3,4-二甲基戊烷, 。?问题导学1234即时检测?
?
(3)
1,2,4-三甲基丁烷, 。?
?
?
(4)
2,4-二甲基己烷, 。?问题导学1234即时检测解析:(1)烷烃命名中取代基所含碳原子数不能大于或等于其所在的位次数。该物质命名错误,正确命名应为3-甲基戊烷。
(2)烷烃命名编号时,应从离支链最近一端开始编号。该有机物正确命名应为2,3-二甲基戊烷。
(3)该命名错误,没有选对主链。正确命名应为3-甲基己烷。
(4)对该烃命名时注意“—C2H5”实为“—CH2—CH3”,编号时从离支链最近一端编号。该名称正确。
答案:(1)错;3-甲基戊烷
(2)错;2,3-二甲基戊烷
(3)错;3-甲基己烷
(4)正确。课件24张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引碳原子的成键方式
1.有机化合物中碳原子的成键特点
(1)碳原子最外层有4个电子,能与其他原子形成4个共价键。
(2)有机物中碳碳之间的结合方式有单键、双键或叁键;多个碳原子之间可以彼此连接成链状也可以彼此连接成环状;碳链可长可短,可以是直链,也可以有1个或多个支链;碳原子还可以与氢、氧、氯、氮等其他元素的原子成键。目标导航预习导引预习交流1
有机化合物种类繁多的原因是什么?
提示:碳原子成键方式的多样性,决定了它能形成种类繁多的有机化合物。目标导航预习导引2.单键、双键和叁键
(1)单键:两个原子间共用一对电子的共价键,如碳碳单键(C—C)、碳氢单键(C—H)等。
(2)双键:两个原子间共用两对电子的共价键,如碳碳双键(C C)、碳氧双键(C O)等。
(3)叁键:两个原子间共用三对电子的共价键,如碳碳叁键(C C)、碳氮叁键(C N)等。
(4)甲烷的分子结构:甲烷分子中的碳原子与四个氢原子形成四个碳氢单键,任意两个键之间的夹角为109.5°,整个分子呈正四面体形。
(5)乙烯的分子结构:乙烯分子中有碳碳双键,每个碳原子周围有一个碳碳双键和两个碳氢单键,相邻两个键的夹角均接近120°,乙烯分子是平面分子。
(6)乙炔的分子结构:乙炔分子中有碳碳叁键,每个碳原子周围有一个碳碳叁键和一个碳氢单键,相邻两个键的夹角为180°,乙炔分子是直线形分子。目标导航预习导引预习交流2
有机化合物分子的空间构型与分子中碳原子的成键方式的关系是什么?
提示:碳原子的不同成键方式所对应的键角及相关原子在空间的排布是有规律的:若一个碳原子与4个原子成键,则四个键的键角接近109.5°,所以烷烃分子中的碳链是折线形碳链。若一个碳原子只与3个原子成键,则3个键的键角接近120°,所以烯烃分子至少有6个原子共平面。若一个碳原子只与2个原子成键,则2个键的键角接近180°,所以炔烃分子中至少有4个原子共直线。目标导航预习导引?目标导航预习导引预习交流3
请举出两种常见的有机物分子,要求分子中既含有极性键又含有非极性键。
提示:乙烯、乙炔(其他合理答案也可)。
预习交流4
如何判断共价键的极性?
提示:两个相同的原子间形成的共价键为非极性键,两个不相同的原子间形成的共价键为极性键。问题导学即时检测一二一、碳原子成键情况的探究
活动与探究
观察甲烷、乙烯、乙炔和苯的球棍模型,描述分子中碳、氢原子在空间的排列情况(即空间构型),并分析:问题导学即时检测一二1.四种分子中碳原子周围各有什么类型的共价键?其数目是多少?
答案:甲烷、乙烯和乙炔三种分子中碳原子周围都有碳氢键,数目分别为4、2、1,乙烯分子中含有1个碳碳双键,乙炔分子中含有1个碳碳叁键。苯分子中含有6个碳碳键和6个碳氢键。
2.四种分子中的碳氢键的键角各为多少?
答案:三种分子中碳氢键之间或碳氢键和碳碳键之间的夹角分别为109.5°、120°、180°、120°。
3.结合甲烷、乙烯的化学性质,分析在化学反应中的断键情况。
答案:发生反应时甲烷分子断裂碳氢键、乙烯分子断裂双键中的一个,碳氢单键一般不断裂。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1描述 分子结构的下列叙述中,正确的是( )
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子一定都在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
问题导学即时检测一二解析:此题可用类推进行比较, 分子中6原子共平面,
分子中4原子共直线。题中有机物可由此推出: 然后将—CH3与—CF3取代相应位置上的氢,可得出题给有机物6个碳原子不可能在一条直线上,但可在同一平面上。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1下列分子中各原子不处于同一平面内的是( )
A.甲烷 B.乙烯
C.乙炔 D.苯
解析:甲烷分子是正四面体形结构,各原子不可能处于同一平面内;乙炔是直线形分子,四原子在同一平面上;乙烯、苯均为平面形分子。
答案:A问题导学即时检测一二分析有关有机物的共线和共面问题的一般思路是:
(1)以甲烷、乙烯、乙炔、苯四种物质的结构为“母体”,进行组合。
(2)碳元素的四个共价单键的空间构型为空间四面体形,若分子中有这样的碳原子,则所有的原子不可能都共面。问题导学即时检测一二二、碳碳双键和碳碳叁键性质的探究
活动与探究
1.乙烯能与溴水或溴的四氯化碳溶液反应而退色,乙烷则不能发生相似的反应,结合表中的数据分析其原因。答案:根据键能数值可知:乙烯分子中碳碳双键的一个键较另一个键容易断裂。乙烷分子中的碳碳单键键能较大,不易断裂。问题导学即时检测一二2.预测将乙炔通入溴水或溴的四氯化碳溶液中,溶液是否会退色?
答案:将乙炔通入溴的四氯化碳溶液中,溶液会退色。3.共价键的键长、键能与分子稳定性有何关系?
答案:共价键的键长越短、键能越大,共价键越牢固,分子越稳定。
4.如何利用电负性判断化学键类型?在极性键中,成键的两元素的电负性差值与键的极性强弱有何联系?
答案:电负性相差大的元素原子间形成的化学键主要是离子键;电负性相同或差值小的非金属元素原子间形成的化学键主要是共价键。
在极性键中成键的两元素原子间电负性差值越大,键的极性越强。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2下列说法中正确的是( )
A.烷烃中只存在碳碳单键和碳氢单键
B.烯烃中的碳碳双键是完全相同的两个键
C.烯烃和炔烃中所有的碳原子都是共面的
D.烯烃和炔烃都能与氯气发生加成反应生成卤代烃和卤化氢
解析:烷烃中存在的都是单键:碳碳单键和碳氢单键,A正确;烯烃的碳碳双键中有一个容易断裂,另一个不易断裂,键能大小是不同的,B不正确;烯烃中只有与双键碳直接相连的原子与其共面,碳原子数较多的烯烃分子中,烷烃基上的碳原子可能不会全部处于这个平面上,炔烃与烯烃类似,C不正确;烯烃和炔烃与卤素单质发生加成反应只生成卤代烃,没有卤化氢生成。
答案:A问题导学即时检测一二迁移训练2下列说法中不正确的是( )
A.乙烯分子中不存在非极性键
B.乙烯分子中碳碳双键的键能不等于碳碳单键键能的两倍
C.同种元素的原子间形成的共价键为非极性键
D.形成共价键的两种元素电负性差值越大,键的极性越强
解析:乙烯分子中两个碳原子间的共价键为非极性键,A项错,B、C、D项均正确。
答案:A问题导学即时检测一二碳碳双键的键能比单键大,比单键键能的二倍小,因此有一个键容易断裂;碳碳叁键中有两个碳碳键容易断裂,故二者都能发生加成反应,都能被酸性高锰酸钾氧化。问题导学即时检测12341.下列说法中错误的是( )
A.不是所有的烷烃中都既有极性键,又有非极性键
B.所有的烯烃中都是既有极性键,又有非极性键
C.在CCl4中碳元素呈现+4价
D.有机化学反应只能发生在极性键上
解析:甲烷中只有极性共价键,A项正确;所有的烯烃都含有碳碳双键和碳氢键,所以都是既有极性键,又有非极性键,B项正确;在CCl4中C原子与Cl原子间形成的共用电子对偏向氯,碳元素呈现正价态,C项正确;有机化合物一般在极性键上容易发生反应,但烯烃和炔烃的加成反应发生在不饱和非极性键上,D项错误。
答案:D问题导学1234即时检测2.根据碳、氧、氢的成键规律,确定下列分子式一定错误的是( )
A.C4H4 B.C6H12
C.C7H15O D.C5H12
解析:烷烃分子通式为CnH2n+2,也就是说当碳原子与碳原子均以单键结合时,结合的氢原子数为偶数。当碳原子与碳原子以双键结合时,含一个双键,比相应烷烃少2个氢原子,同理可知当含一个碳碳叁键,必比相应烷烃少4个氢原子,也就是说烃类物质分子中的氢原子数一定为偶数。由于氧原子为二价,可插在任意两个原子之间,所以氧原子的个数不影响分子中的氢原子数,也就是说烃的含氧衍生物分子中的氢原子数也应为偶数。
答案:C问题导学1234即时检测3.下列说法中正确的是( )
A.碳原子最外层有4个电子,在化学反应中容易失去4个电子形成+4价碳离子
B.碳元素在有机化合物中均呈现负价态
C.碳原子容易与各种元素形成多种离子键,因此种类特别繁多
D.碳原子之间可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键以及其他一些特殊的碳碳键
解析:碳原子最外层有4个电子,不容易发生电子的得失,碳原子容易与其他原子形成共用电子对,以共价键的形式存在于有机化合物中。碳碳键中有单键、双键、叁键等。
答案:D问题导学1234即时检测4.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是 ( )解析:因为当分子中1个碳原子与其他4个原子(或原子团)连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键,因此这个分子中的所有原子就不可能处于同一平面上。
答案:D课件30张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、有机化合物的同分异构现象
1.同分异构现象
定义:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。
2.同分异构现象的类别
(1)碳链异构:由于碳骨架不同产生的异构现象。
(2)官能团位置异构:由于官能团的位置不同产生的异构现象,如CH3CH CHCH3和CH2 CH—CH2—CH3。目标导航预习导引一二(3)官能团类型异构:由于具有不同的官能团而产生的异构现象。
如 和 。目标导航预习导引一二预习交流1
同分异构体之间的转化是化学变化还是物理变化?
提示:化学变化。
预习交流2
相对分子质量相同,结构不同的物质,一定互为同分异构体吗?
提示:不一定。相对分子质量相同,分子式不一定相同,如C2H4、N2、CO的相对分子质量均为28,三者的结构也不相同,不属于同分异构体。目标导航预习导引一二二、有机化合物结构与性质的关系
1.官能团与有机化合物性质的关系
(1)官能团中键的极性与有机化合物性质的关系
一般说来,官能团所含键的极性越强,活性也越强,易发生相关的反应。例如:
①醇分子中羟基中的H—O键明显比其他化学键极性强,使羟基成为醇分子中最活泼的基团,从而决定了醇的化学特性。
②乙酸中—COOH中的H—O键、C—O键极性都比较强,因而比较活泼。在乙酸与活泼金属的反应中,都是H—O键断裂,而在乙酸与乙醇的酯化反应中,是C—O键断裂。目标导航预习导引一二(2)官能团中碳原子的饱和程度与有机化合物性质的关系
①饱和碳原子相对稳定:烷烃中的化学键相对牢固,不太容易断裂。因此,烷烃性质相对稳定,不能发生加成反应,也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
②不饱和碳原子相对活泼:烯烃、炔烃中的双键和叁键比较活泼,由于不饱和,可以与其他原子或原子团结合生成新的产物,即发生加成反应,也容易被酸性高锰酸钾溶液氧化。
2.不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系
有机化合物分子中的邻近基团间往往存在着相互影响,从而导致有机化合物表现出一些特性。目标导航预习导引一二目标导航预习导引一二(2)乙酸和乙醇分子中官能团的相互影响
乙酸和乙醇分子中都含有羟基(—OH),但在乙酸分子中羟基与 相连,而在乙醇分子中羟基与CH3—CH2—相连,使得它们成为两类性质不同的有机化合物。目标导航预习导引一二预习交流3
如何根据有机物的结构预测有机物的性质呢?
提示:一般步骤为:①找出官能团;②分析键的极性、碳原子的饱和程度;③进一步分析不同基团之间的相互影响;④预测有机化合物的性质。
预习交流4
如何鉴别苯和甲苯两种无色液体?
提示:分别取两种液体少量,放入两支试管中,分别加入酸性高锰酸钾溶液,振荡试管,溶液退色的为甲苯,不退色的为苯。问题导学即时检测一二三一、“四同”概念比较的探究
活动与探究
1.完成下表空白问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三2.互为同分异构体的物质具有相同的通式,具有相同通式的物质一定互为同分异构体吗?
答案:不一定。互为同系物的物质也具有相同的通式,互为同系物的物质一定不是同分异构体。
3.同分异构体只存在于有机物之间吗?
答案:有机物和无机物之间也存在同分异构现象,如氰酸铵(NH4CNO)与尿素[CO(NH2)2];无机化合物之间也存在同分异构现象,如:
与 互为同分异构体(均为平面形结构)。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例1下列说法正确的是( )
A.凡是分子组成相差一个或几个CH2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,则两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:同系物的定义中包含两个要素:一是结构相似;二是分子组成相差一个或若干个CH2原子团,两者缺一不可,A项错;B选项只能说明两种化合物的组成元素相同、元素原子个数最简整数比(即两物质的最简式)相同,分子式不一定相同,如C2H2与C6H6等,B项错;同分异构体的结构不同,分子式相同。相对分子质量相同,分子式不一定相同,如H2SO4与H3PO4等,C项错,D项对。
答案:D问题导学即时检测一二三?解析:A项中两种物质互为同位素;B项中两种物质互为同素异形体;C项中属于同一物质;D项中两物质分子式均为C5H12,但结构不同,互为同分异构体。
答案:D问题导学即时检测一二三判断两种物质是否同分异构体的时候,应从其定义入手,进行理解和分析。
(1)同分异构体相同的是“分子式”,不同的是“结构”。
(2)分子式不同的一定不是同分异构体。
(3)同分异构体由于分子式相同,因此其最简式、相对分子质量相同,但是最简式或相对分子质量相同的未必有相同的分子式,因此不一定是同分异构体。问题导学即时检测一二三二、书写有机物同分异构体方法的探究
活动与探究
1.如何书写烷烃的同分异构体?
答案:烷烃只有碳链异构一种形式,书写其同分异构体时应先写出所有碳原子在同一直链的形式,然后从最长碳链上逐步减碳,作为取代基连在碳链上。问题导学即时检测一二三2.试写出C7H16的同分异构体。
解析:按照以下思路进行书写①无支链:CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3;②去一碳,成一个—CH3:问题导学即时检测一二三迁移与应用
例2下列化学式只表示一种纯净物的是( )
A.C2H6 B.C4H10 C.C2H4Cl2 D.C
解析:C2H6只代表乙烷一种物质;C4H10有CH3CH2CH2CH3、 两种结构;C2H4Cl2可能为CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl两种物质;D项可代表金刚石或石墨,故选A。
答案:A问题导学即时检测一二三迁移训练2试写出分子式为C4H8的所有的同分异构体的结构简式(不考虑顺反异构)。问题导学即时检测一二三(1)写同分异构体的时候注意按照“主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,苯环排列邻、间、对”。
(2)按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。
(3)烯烃与环烷烃;炔烃与二烯烃、环烯;醇与醚;醛与酮;羧酸与酯是常见的官能团异构。问题导学即时检测一二三三、同分异构体数目判断的探究
活动与探究
1.如何判断一卤代烷的同分异构体的数目?
答案:可以将卤素原子还原为氢原子,写出该烷烃的同分异构体,然后从各同分异构体中去掉一个氢原子,连接卤素原子,得到一卤代烷的同分异构体。可用下列流程表示:
CnH2n+1X CnH2n+2 写出其同分异构体 去一个氢原子连一个X原子。
2.若一个苯环上连有2个取代基时,其同分异构体有何规律?若连有3个呢?
答案:一个苯环上连有2个取代基时,两个取代基在苯环上可处于相邻、相间、相对三种位置,即有邻、间、对三种同分异构体。当一个苯环上连有3个取代基时,也是先固定两个(邻、间、对),然后在这三种结构中,再连接第3个取代基。应注意,每种新的结构都可以用系统命名的方法检验是否重复。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例3某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是( )
A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14解析:方法一:找出烃中氢原子的种类,有几类氢原子就有几种一氯代物。A选
项,C3H8只能为 ,有2种一氯代物;B选项,C4H10可能
为 ,有2种一氯代物(处于对称位置上的氢原子是
等效的);也可能为 ,有2种一氯代物(连在同一碳原子上的甲基中的H原子为一类)。问题导学即时检测一二三C、D也用此法逐一分析,得出C选项,C5H12为 时只有一种一氯代物。
方法二:结构式中完全对称的烃,即只含一种氢原子的烃其一氯代物只有一种。10个碳原子以内的烷烃的一氯代物只有一种的物质有:
CH4、CH3CH3、 、 四种,对照此题的选项只有C符合。
答案:C问题导学即时检测一二三迁移训练3已知丁烷有2种同分异构体,则丁醇的同分异构体(属于醇类)的数目有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析:丁烷的两种同分异构体为CH3CH2CH2CH3、 。在前者结构中连接—OH可以产生CH3CH2CH2CH2OH、 两种醇;在后者结构中
连接—OH可以产生 、 两种醇,故共有4种。
答案:C问题导学即时检测一二三同分异构体数目的判断方法:
(1)记忆法 记住常见物质的异构体数。例如:
①凡只含一个碳原子的分子、乙烷、丙烷、乙烯等均无同分异构体;②丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;③戊烷有3种。
(2)基元法 例如:题目中提到“丁基有4种”,则丁醇(可视为丁基+醇羟基)、戊醛、戊酸都有4种。
(3)替代法 例如:二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯也为3种(将H替代Cl);又CH4的一氯代物只有一种,新戊烷C(CH3)4(可视为甲烷中的氢原子被甲基代替)的一氯代物也只有一种。
(4)对称法(又称等效氢法) 等效氢法的判断可按下列三点进行:
①同一碳原子上的氢原子是等效的;
②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;
③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。问题导学即时检测12341.下列各组物质不属于同分异构体的是( )
A.2,2-二甲基丙醇和2-甲基丁醇
B.邻氯甲苯和对氯甲苯
C. 2-甲基丁烷和戊烷
D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯
解析:本题考查判断同分异构体、根据有机物名称写出其结构简式的能力。根据有机物的名称,知道各选项中有机物的碳原子数是一样多的。D选项中的甲基丙烯酸中有两个双键(碳碳双键和碳氧双键),而甲酸丙酯中有一个碳氧双键和一个碳氧单键,故这两种物质不是同分异构体。
答案:D问题导学1234即时检测2.人们使用四百万只象鼻虫和它们的96.7 kg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④的结构简式):以上四种信息素中互为同分异构体的是( )
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
解析:②的碳原子数(10)比①③④的碳原子数(11)少1。③④均为含一个环、一个双键的醇,分子式均为C11H20O,而①为醛,氢原子数比③④少2,分子式为C11H18O,所以只有③和④是同分异构体。
答案:C问题导学1234即时检测3.下列各组物质中( )是同分异构体,( )是同素异形体,( )是同位素,( )是同系物。
A.丁烷和2-甲基丙烷 B.甲烷和丁烷
C.35Cl和37Cl D.金刚石和石墨
解析:同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物;同位素是质子数相同而中子数不同的原子;同素异形体是同种元素而结构不同的单质;同系物必须符合三个条件:结构相似,符合同一个通式,同系物之间有n个“CH2”的系差。
答案:A D C B问题导学1234即时检测4.下列各组物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属于何种异构?
①CH3COOH和HCOOCH3
②CH3CH2CHO和CH3COCH3
③CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3
④1-丙醇和2-丙醇
⑤ 和CH3—CH2—CH2—CH3
解析:从官能团种类、官能团位置和碳链结构来分析异构情况。
答案:①、②、③分别是官能团异构;④是官能团位置异构;⑤是碳链异构。课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、烃的概述
1.烃的分类目标导航预习导引一二预习交流1
在上图中,哪些不同类型的烃能够互为同分异构体?
提示:根据通式可知,当所含碳原子数相同时,单烯烃和环烷烃,单炔烃、二烯烃和环单烯烃之间能够成为同分异构体。目标导航预习导引一二2.链烃的分类和物理性质
(1)链烃的分类
①饱和烃:烷烃中碳原子之间的共价键都以碳碳单键结合,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,所以碳原子皆为饱和碳原子,这样的烃称为饱和烃。由于烷烃为“链状”,因而属于饱和链烃。
注意:由于烷烃为“饱和链烃”,相同碳原子的任何烃中,烷烃含有的氢原子数是最多的,只要符合CnH2n+2的烃一定是烷烃。
②不饱和烃:烯烃和炔烃分子里分别含有碳碳双键和碳碳叁键,使碳原子所结合氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数,所以含有不饱和碳原子,这样的烃叫做不饱和烃。烯烃和炔烃属于不饱和链烃。目标导航预习导引一二(2)链烃的物理性质
烷烃、烯烃和炔烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增,呈现规律性的变化:
①随着分子里碳原子数的递增,它们的沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大。
②常温下,它们的状态由气态变到液态又变到固态。CnHx中n≤4的烃,在常温常压下都是气态。
③它们均为无色物质,不溶于水而易溶于苯、乙醚等有机溶剂,液态烃本身就是有机溶剂,密度都小于水。目标导航预习导引一二预习交流2
如何比较戊烷的三种同分异构体的沸点高低?
提示:因分子式相同,只能看结构,一般分子中支链越多,沸点越低,故沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。目标导航预习导引一二3.烯烃、炔烃的命名
的名称为:2-甲基-2-丁烯;
的名称为:3-甲基-1-丁炔。目标导航预习导引一二4.苯的同系物的命名
苯的同系物以苯为母体来命名。
苯分子中一个氢原子被一个甲基取代的生成物称为甲苯,被一个乙基取代的生成物称为乙苯,依次类推。
苯分子中的多个氢原子分别被多个取代基取代时,取代基的位置可用“邻”“间”
或“对”来表示。如 的名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯; 的
名称为间二甲苯或1,3-二甲苯; 的名称为对二甲苯或1,4-二甲苯。目标导航预习导引一二?目标导航预习导引一二预习交流3
比较取代反应和置换反应的异同。
提示:问题导学即时检测一二一、烯烃和炔烃系统命名法的探究
活动与探究
1.某烯烃 ,用系统命名法命名的名称为:3-甲基-1-丁烯,以此为例试分析烯烃的命名步骤。
答案:烯烃的系统命名步骤:
a.选主链,含双键(叁键);
b.定编号,近双键(叁键);
c.写名称,标双键(叁键)。3-甲基-1-丁烯
其他要求与烷烃相同。
如果命名成:2-甲基-3-丁烯,就是编号时违背了“近双键”的原则。问题导学即时检测一二2.试命名下列物质:CH3CH2CH2CH2CH CH2、 、
答案:1-己烯、4-甲基-1-己烯、4-甲基-2-乙基-1-己烯问题导学即时检测一二迁移与应用
例1某烯烃与氢气加成后得到2,2-二甲基丁烷,则该烯烃的名称是( )
A.2,2-二甲基-3-丁烯 B.2,2-二甲基-2-丁烯
C.2,2-二甲基-1-丁烯 D.3,3-二甲基-1-丁烯
解析:2,2-二甲基丁烷的结构简式为 ,故原来的烯烃的结构简
式只能为 ,其名称为3,3-二甲基-1-丁烯。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练1下列有机物的名称中,不正确的是( )
A.3,3-二甲基-1-丁烯
B.3-甲基-1-戊炔
C.4-甲基-2-戊烯
D.2-甲基-2-丙烯
答案:D问题导学即时检测一二(1)烯烃、炔烃的系统命名法与烷烃相似,即遵循“一长、一近、一简、一多、一小”的命名原则。但不同点是主链必须含有双键或叁键。
(2)烯烃和炔烃的命名要在母体的名称前标明双键或叁键的位号。
(3)在烯烃和炔烃的命名中可能会出现“2-乙基”,而在烷烃的命名中是不可能出现的。问题导学即时检测一二二、烷烃化学性质的探究
活动与探究
1.烷烃在结构上有什么共同特征?
答案:烷烃分子中只含有碳碳单键(甲烷分子中没有)和碳氢键,其中碳氢键是极性键,碳碳单键是非极性键且键能较大。
2.结合甲烷的化学性质,试推测其他烷烃的化学性质。
答案:结合甲烷的化学性质,可推知烷烃可与卤素单质发生取代反应生成卤代烃、发生燃烧反应和高温分解反应。在常温条件下,烷烃一般不与强酸、强碱、强氧化剂发生反应,化学性质比较稳定。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二迁移与应用
例2有机物键线式结构的特点是以线示键,每个折点和线端点处表示有一个碳原子,并以氢补足四价,C、H不表示出来。降冰片烷的立体结构可用键线式表示
为 。
(1)其分子式为 ,其分子式符合 的通式,请你写出一种属于这种烃类物质的同分异构体的结构简式: 。?
(2)当降冰片烷发生一氯取代时,能生成 种沸点不同的产物。?
(3)结合降冰片烷及其键线式,请你判断降冰片烷属于 ( )
A.脂环烃 B.饱和烃 C.不饱和烃 D.芳香烃
(4)降冰片烷具有的性质是( )
A.能溶于水 B.能发生加成反应
C.常温常压下为气体 D.能发生取代反应问题导学即时检测一二解析:(1)通过键线式可以判断降冰片烷有7个碳原子,因为碳四价,所以端点的5个碳原子上每个碳原子连接有2个氢原子,中间每个碳原子上连有1个氢原子,所以氢原子数目为5×2+2×1=12,故降冰片烷的分子式为C7H12;通过得出的分子式可知,降冰片烷与炔烃的通式相同,所以与庚炔是同分异构体。
(2)降冰片烷的一氯代物有 、 和 ,它们的沸点都不同。
(3)降冰片烷属于脂环烃,是饱和烃,芳香烃必须含有苯环。
(4)从(3)中降冰片烷的类别可以判断它具有的性质,能够发生取代反应,而不能发生加成反应;烃类物质不能溶解于水;分子中含碳原子数较多,常温常压下不可能为气体。
答案:(1)C7H12 炔烃
HC≡C—CH2CH2CH2CH2CH3
(2)3 (3)AB (4)D问题导学即时检测一二迁移训练2从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过( )
A.加成反应 B.取代反应
C.聚合反应 D.催化裂化反应
答案:B问题导学即时检测一二(1)烷烃可与卤素单质发生取代反应生成卤代烃和卤化氢,像甲烷一样,生成的是多种卤代烃的混合物。
(2)在烷烃的燃烧反应中,随着分子中碳原子数的增多,烷烃的含碳量逐渐增大,燃烧时火焰更加明亮,并逐渐有黑烟出现。
(3)烷烃的裂化和裂解在石油化学工业中非常重要,前者可生产更多更优质的轻质燃油,后者可生成重要的原料——乙烯、丙烯等。问题导学即时检测12341.光照条件下,将1 mol的甲烷和1 mol的氯气混合,充分反应后,得到的产物为( )
A.CH3Cl、HCl
B.HCl、CCl4
C.CH3Cl、CH2Cl2
D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl
解析:虽然甲烷和氯气按等物质的量混合,但实际上反应不会只停留在生成CH3Cl的第一步取代,而是四步取代反应均能发生,所以生成物中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl都有。
答案:D问题导学1234即时检测2.有①正戊烷 ②异戊烷 ③新戊烷 ④正己烷四种物质。常温时它们的沸点由低到高的顺序是( )
A.①②③④ B.③②①④
C.④①②③ D.②③①④
解析:一般情况下,有机物分子中碳原子数越多,熔、沸点越高,所以④最高;支链越多,熔、沸点越低,所以正确的是B。
答案:B问题导学1234即时检测?问题导学1234即时检测4.汽车已经成为重要的交通工具,但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有:CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等,请回答下列有关问题。
(1)若用CmHn表示汽油的主要组成,CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为 ,汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力,这一过程中能量的转化是由 能转化为 能,最终转化为机械能;?
(2)通过车用燃油的精炼加工处理,可减少汽车尾气中的 (填化学式)排放;?
(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理,写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式?问题导学1234即时检测解析:(1)汽油燃烧的化学方程式为:
4CmHn+(4m+n)O2 2nH2O+4mCO2,燃烧过程为化学能转化为热能。
(2)精炼汽油可以减少其中硫的含量从而减少二氧化硫的排放量。
(3)这和(1)一样,也是属于对未知物反应方程式的配平:2NOx+2xCO N2+2xCO2
答案:(1)4CmHn+(4m+n)O2 2nH2O+4mCO2 化学 热 (2)SO2
(3)2NOx+2xCO N2+2xCO2课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一一、烯烃、炔烃的化学性质
1.烯烃和炔烃的加成反应
(1)乙烯、乙炔与卤素单质的加成反应
①乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷:CH2 CH2+Br2 CH2BrCH2Br。
②乙炔也能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,可以认为分两步进行:类推可知,乙烯、乙炔都能使卤素的四氯化碳溶液(或卤水)退色。其他烯烃或炔烃也能与溴单质发生加成反应。
烯烃或炔烃不仅能使溴的四氯化碳溶液退色,也能使溴水退色,这些反应常用于烯烃与烷烃或炔烃与烷烃的鉴别。目标导航预习导引一(2)与氢气的加成反应
在铂黑、镍粉、钯等催化剂作用下,烯烃和炔烃能与氢气发生加成反应,转化为饱和程度较高的烃。如:(3)与氢卤酸、水的加成反应
利用烯烃和炔烃与氢卤酸、水等化合物的加成反应,工业上可以获得卤代烃、醇等物质。如:目标导航预习导引一(4)加成聚合反应
在一定条件下,烯烃和炔烃能发生加成聚合反应生成高分子化合物。其中,烯烃相对比较容易发生加聚反应。
如:由乙烯生成聚乙烯:丙烯加成聚合可得到聚丙烯:炔烃通常难以自身加成聚合生成高分子化合物,但乙炔在特定条件下可以聚合生成聚乙炔:
反应方程式为：目标导航预习导引一预习交流1
总结卤代烃的制备方法。
提示:卤代烃的制备方法:①烷烃光照条件下与卤素单质发生取代反应制得;②烯烃或炔烃与溴水或溴的四氯化碳溶液中的溴单质发生加成反应制得;③烯烃或炔烃与卤化氢发生加成反应制得。2.烯烃和炔烃的氧化反应
(1)燃烧反应
与所有烃一样,烯烃与炔烃也是易燃的,试分别写出单烯烃和单炔烃燃烧的通式:
烯烃:
炔烃:目标导航预习导引一目标导航预习导引一 (2)被酸性KMnO4溶液氧化
所有的炔烃和烯烃都能使酸性KMnO4溶液退色;在酸性KMnO4溶液作用下,分子中的不饱和键完全断裂,但不同的炔烃和烯烃被氧化以后的产物有所不同,一般生成羧酸、二氧化碳或酮。化学上常用酸性KMnO4溶液鉴别烯烃与烷烃或炔烃与烷烃。
①乙炔可以被酸性KMnO4溶液氧化,产物为CO2和水:②烯烃氧化产物与其结构的关系
a.如果含有“CH2 ”,则氧化产物为CO2、H2O。如:C2H4被酸性KMnO4溶液氧化的产物就是CO2、H2O。
b.如果含有“RCH ”,则氧化产物为相应的羧酸(RCOOH)。如:CH3CH CHCH2CH3被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CH3COOH和CH3CH2COOH。目标导航预习导引一c.如果含有“ ”,则氧化产物为相应的酮( )。如:CH3CH
C(CH3)2被酸性KMnO4溶液氧化的产物除了CH3COOH外还得到 (丙酮)。目标导航预习导引一预习交流2
溴水和酸性高锰酸钾溶液可以鉴别甲烷和乙烯,能否用于除去甲烷中的乙烯?
提示:溴水可以用于除去甲烷中的乙烯,但是酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成的二氧化碳会混在甲烷中,因此不能用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯。目标导航预习导引一预习交流3
一种烯烃被酸性KMnO4溶液氧化后得到CO2、H2O和 ,请写出此烯烃的结构式。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二分析计算结果可知,混合气态烃的组成需满足以下条件:①C原子数可取不大于4的任意正整数;②1 mol混合气态烃中平均有4 mol H原子。A、B、C、D选项中的烃均为气态烃,碳原子数均不大于4,因此只要考虑选项中三种气态烃的H原子数按某种比例混合后,能满足②即可。A项中三种烃的分子式中H原子数都为4,任意比例混合都可以;C、D项中三种烃的分子式中H原子数虽都不相等,但三种烃的分子式中H原子数有比4大的,也有比4小的,混合时,可能有一种比例能满足条件②;只有B项,三种烃无论以任意比例混合,H原子数始终是6。
答案:B问题导学即时检测一二迁移训练1等质量的下列物质,完全燃烧消耗氧气的量最多的是( )
A.甲烷 B.乙烯 C.氢气 D.甲苯
答案:C问题导学即时检测一二(1)分子式中含有4个氢原子的气态烃,高于100 ℃时充分燃烧,燃烧前后气体体积不变。
(2)质量相同的烃,若烃分子中含碳量越高,则耗氧量越少,同时燃烧时火焰更加明亮且伴有黑烟。问题导学即时检测一二二、烷烃、烯烃、炔烃化学性质差异的探究
活动与探究
1.填表,比较烷烃、烯烃和炔烃的性质差异。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二2.从分子结构入手,分析三种烃性质差异的原因。
答案:烷烃分子中不存在不饱和键,因此不能发生加成反应,烷烃分子中的碳氢键具有一定的极性,因此在一定条件下可以发生取代反应。烯烃和炔烃分子中含有不饱和键,因此容易发生加成反应。由于烯烃分子中存在的碳碳双键有一个键比较容易断裂,因此1个碳碳双键能与1个溴分子加成;碳碳叁键中有两个碳碳键比较容易断裂,因此1个炔烃分子能与2个溴分子加成。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,最好依次通过盛有哪些试剂的洗气瓶( )
A.澄清石灰水、浓硫酸
B.酸性KMnO4溶液、浓硫酸
C.溴水、浓硫酸
D.浓硫酸、酸性KMnO4溶液
解析:除杂时一定要注意:除去杂质的同时不能引入新的杂质。虽然,酸性KMnO4溶液可以将乙烯氧化为CO2,除去了旧的杂质乙烯,但又引入了新的杂质CO2,所以不能使用酸性KMnO4溶液,B、D两项不能选择;而乙烯也不与A项中的澄清石灰水反应,所以C项是正确的。乙烯能与溴水中的溴单质发生加成反应,甲烷不能,再通过浓硫酸,即可得到纯净的甲烷。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练2下列物质中,既能使溴水退色,又能使酸性KMnO4溶液退色的是( )
A.乙炔 B.苯
C.丙烷 D.聚乙烯(?? ??)
解析:乙炔分子中含有碳碳叁键,既能使溴水退色,又能使酸性KMnO4溶液退色;苯、丙烷、聚乙烯均不能使溴水和酸性KMnO4溶液退色。
答案:A问题导学即时检测一二(1)物质的结构决定性质:烷烃分子中不含有不饱和键,不能发生加成反应。
(2)烯烃和炔烃分子中含有不饱和键,容易发生加成反应。
(3)烯烃和炔烃的官能团分别是碳碳双键和碳碳叁键,化学反应主要发生在双键和叁键碳原子上,但是在某些条件下,烯烃也可以发生取代反应。问题导学即时检测12341.甲烷是最简单的烷烃,乙烯是最简单的烯烃,下列物质中,不能用来鉴别二者的是( )
A.水 B.溴水
C.溴的四氯化碳溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
解析:乙烯能使溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色,而甲烷不能使上述物质退色。只有水不能用来鉴别甲烷与乙烯,故选A。
答案:A问题导学1234即时检测2.下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2-二氯乙烷的是( )
A.乙烷与氯气在光照条件下发生反应
B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气混合
D.乙烯通入浓盐酸
答案:C问题导学1234即时检测3.下列各组有机物不管它们以任何物质的量比混合,只要混合物的物质的量一定,则在完全燃烧时消耗氧气的量恒定不变的是( )
A.C3H6和C3H8 B.C4H6和C3H8
C.C5H12和C6H6 D.C3H6和C3H8O
答案:D问题导学1234即时检测4.“白色污染”是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称呼。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于随意乱丢乱扔,难于降解处理,以致造成城市环境严重污染的现象。
(1)聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯都属于 。?
A.高分子化合物 B.烃
C.环状有机物 D.烃的衍生物
(2)若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染。聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯燃烧时污染最严重的是 。?问题导学1234即时检测解析:聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等有机化合物的相对分子质量从几万到几百万,显然属于有机高分子化合物,也可简称为高分子或聚合物;聚苯乙烯、聚丙烯分子中只含C、H两种元素,属于烃,而聚氯乙烯分子中含“Cl”,因而属于烃的衍生物;三种有机物中只有聚苯乙烯中含有苯环,属于“环状有机物”。聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯燃烧时都产生大量污染物,不但产生大量黑烟,还有CO等,但聚氯乙烯中含有氯元素,在燃烧时还会产生大量的Cl2等污染物,故聚氯乙烯燃烧时污染最为严重。
答案:(1)A (2)聚氯乙烯课件25张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一一、苯及其同系物的化学性质
1.苯及其同系物的取代反应
(1)苯的卤代反应
苯与溴反应的化学方程式是：溴苯是无色液体,密度大于水。
(2)硝化反应:苯环上的氢原子被硝基(—NO2)所代替的反应。
①苯的硝化反应硝基苯是一种带有苦杏仁味的、无色的有毒油状液体,密度比水大,故生成的硝基苯处于混合液的下层。目标导航预习导引一②甲苯的硝化反应 注意:2,4,6-三硝基甲苯简称三硝基甲苯,又叫TNT,是一种淡黄色的晶体,不溶于水,是一种烈性炸药。
(3)苯的磺化反应:苯跟浓硫酸共热会起反应。在这个反应里,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基(—SO3H)所取代而生成苯磺酸(C6H5—SO3H),这种反应叫做磺化反应。
反应方程式为：目标导航预习导引一预习交流1
如果苯分子中存在单、双键交替的结构,预测苯能与溴水中的溴单质发生什么反应?
提示:如果苯分子中存在单、双键交替的结构,那么苯应该能像乙烯一样与溴水中的溴单质发生加成反应,生成六溴代物。目标导航预习导引一2.苯及其同系物的氧化反应和还原反应
(1)氧化反应
①与氧气的反应
像大多数的有机化合物一样,苯及其同系物也可以在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和水。写出苯完全燃烧的化学方程式:
2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
苯及其同系物燃烧时发出明亮的带有浓烟的火焰,这是由于其分子里碳元素的质量分数很大的缘故。目标导航预习导引一②苯的同系物与酸性KMnO4溶液反应
苯分子中不含侧链,苯的同系物分子里含有侧链,这是苯与其同系物结构上的主要差别,苯环和侧链的互相影响,从而导致了苯与其同系物性质上存在着较大的差别。
由于苯环对侧链的影响,苯的同系物能使酸性KMnO4溶液退色,而苯不能。如甲苯被酸性KMnO4溶液氧化的实质是:(2)还原反应——与氢气的加成反应
写出苯、甲苯与H2反应的化学方程式:目标导航预习导引一预习交流2
是否所有苯的同系物都能被酸性KMnO4溶液氧化?
提示:苯的同系物中,不管侧链烃基有多长,只要侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,它就能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使紫色高锰酸钾溶液退色,侧链烃基通常被氧化为羧基。即但侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上如果没有氢原子,它就不能使酸性
KMnO4溶液退色。如 。问题导学即时检测一二一、苯及其同系物性质差异的探究
活动与探究
苯和苯的同系物是芳香烃中最重要的两类物质,由于苯环和烷基的相互影响,使苯的同系物的性质不同于苯。
1.填写下表,对苯、甲苯的结构和性质进行对比:问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二2.如何鉴别苯和甲苯两种液体?
答案:问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列物质中,既能因发生化学反应而使溴水退色,又能使酸性高锰酸钾溶液退色的是( )A.①②③④ B.②③④
C.②④ D.只有②问题导学即时检测一二解析:①正丁烷不能使溴水退色,也不能使酸性高锰酸钾溶液退色;②1-丁烯分子中含有碳碳双键,既能与溴水中的溴单质发生加成反应而使溴水退色,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液退色;③苯分子性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,但是可以萃取溴水中的溴而使溴水退色;④邻二甲苯由于苯环对侧链取代基的影响,使苯环上的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液退色;邻二甲苯也可萃取溴水中的溴使溴水退色,但是萃取属于物理变化。因此本题中符合题意的只有②。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练1下列反应中,既不是加成反应又不是取代反应的是( )
A.由甲苯制TNT B.由乙烯制溴乙烷
C.由甲苯制苯甲酸 D.由甲苯制甲基环己烷
解析:A项是甲苯的取代反应;B项是乙烯的加成反应;C项是甲苯的氧化反应;D项是甲苯的加成反应。
答案:C问题导学即时检测一二(1)苯和甲苯都能发生取代反应,都能与氢气发生加成反应,因为二者分子中都含有苯环。
(2)甲苯中由于甲基对苯环的影响,因此苯环上甲基的邻、对位氢原子活性更强,比苯更容易发生取代反应。
(3)由于苯环对甲基的影响,使甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸,而苯分子不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。问题导学即时检测一二二、几种常见烃的共线、共面问题的探究
活动与探究
1.判断甲烷、乙烯、乙炔、苯的空间构型。
答案:①甲烷(CH4)为正四面体结构:与中心碳原子相连的4个氢原子中,只能有2个氢原子与中心碳原子共面(如图所示)。
②乙烯(CH2 CH2)与苯(C6H6)均为平面结构。乙烯(CH2 CH2)分子中的6个原子,苯(C6H6)分子中的12个原子均共平面(如图所示)。
③乙炔(CH≡CH)为直线形结构,4个原子在一条直线上(如图所示)。问题导学即时检测一二2.你能找出常见的烃分子共面或共线的规律吗?
答案:常见的烃分子空间构型规律:①烷烃、烷基中最多有3个原子共面。
②烯烃等含有碳碳双键的有机物,双键两端碳原子及直接与双键相连的原子,共6个原子共面。
③炔烃等含有碳碳叁键的有机物,叁键两端的碳原子及直接与叁键相连的原子,共4个原子共线。
④苯环上6个碳原子及直接与苯环相连的6个原子,共12个原子共面。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2某烃的结构简式如下: ,有关其结构说法正确的是( )
A.所有原子可能在同一平面上
B.所有原子可能在同一条直线上
C.所有氢原子可能在同一平面上
D.所有碳原子可能在同一平面上
解析:由于—CH3中的碳原子为饱和碳原子,所以该烃分子中的所有氢原子、所有原子不可能处于同一平面上,故A、B、C项均不正确;根据苯、乙烯的平面结构以及乙炔的直线形结构,可知该分子中所有碳原子可能处于同一平面上。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练2如下图所示,该有机物分子中最多有 个碳原子在同一平面上。答案:13 问题导学即时检测一二(1)烃分子的空间结构尽管复杂多样,但归结为基本模型的组合,就可以化繁为简,把抽象问题具体化。
(2)审题时,还应特别注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。问题导学即时检测12341.苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,可以作为证据的是( )
①苯不能因发生化学反应而使溴水退色
②苯不能使酸性高锰酸钾溶液退色
③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应
④经测定,邻二甲苯只有一种结构
⑤经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是1.40×10-10 m
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③ D.①②
解析:不管苯环是否存在碳碳单键和碳碳双键的交替,③都正确,故③不能作为证据。
答案:A问题导学1234即时检测2.能发生加成反应,也能发生取代反应,同时能使溴水因发生反应而退色,也能使酸性高锰酸钾溶液退色的是( )解析:苯、己烷、甲苯都能够和溴水发生萃取而使溴水层退色,但是不能和溴水中的溴单质发生化学反应而使溴水退色;苯和己烷都不能使酸性高锰酸钾溶液退色,且己烷不能发生加成反应;四种有机物都能够发生取代反应。只有D项满足题意。
答案:D问题导学1234即时检测3.在①丙烯 ②氯乙烯 ③苯 ④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
解析:在①丙烯(CH2 CH—CH3)和④甲苯(C6H5—CH3)中—CH3是一个空间立体结构(与甲烷类似),这四个原子不在同一平面上,②氯乙烯和乙烯相同,是六原子共面结构,③苯是十二个原子共面结构。
答案:B问题导学1234即时检测4.美国康乃尔大学的魏考克斯(C.Wilcox)所合成的一种有机分子,就像一尊释迦牟尼佛,因而称为释迦牟尼分子(所有原子在同一平面)。有关该有机物分子的说法正确的是( )
A.该有机物属于芳香烃
B.该有机物属于苯的同系物
C.该有机物分子中含有20个碳原子
D.该有机物的一氯代物只有3种问题导学1234即时检测解析:苯分子中的氢原子被烷基取代所得的一系列化合物叫做苯的同系物,苯的同系物一定符合通式CnH2n-6(n≥6),而该分子的分子式为C22H12,不符合苯的同系物的通式;该有机物的一氯代物有6种。
答案:A课件16张PPT。有机化合物的结构与性质 烃 专题一专题二专题一 常见烃类的通式、结构特点、性质对比专题一专题二专题一专题二例10.2 mol某烃A在O2中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2 mol。试回答下列问题:
(1)烃A的分子式为 。?
(2)若A能使溴水退色,在催化剂作用下,A与H2加成,经测定产物分子中含有4个甲基,则烃A的结构简式可能为 。?
(3)比烃A少2个碳原子的同系物有 种同分异构体。?专题一专题二解析:(1)烃类完全燃烧后的产物为CO2、H2O,根据题意可知1 mol A充分燃烧生成6 mol CO2、6 mol H2O,故A的分子式为C6H12。(2)A能使溴水退色,说明A为烯烃,与H2加成后的产物分子中有4个甲基,其结构简式有(3)比烃A少2个碳原子的同系物的分子式为C4H8,作为烯烃,其同分异构体有专题一专题二专题一专题二迁移训练1下列有机反应中,不属于取代反应的是 ( )解析:A项,甲苯侧链上的取代反应;B项,乙醇的氧化反应;C项,属于取代反应;D项,苯的硝化反应,也是取代反应。
答案:B专题一专题二专题二 同分异构体的常见题型及解法
1.常见题型
对同分异构体的考查,题目类型多变。常见的有:①判断取代产物的同分异构体种类数目。②限定范围书写或补写同分异构体的结构简式。③在给定的多种结构简式中,判断哪些互为同分异构体。
2.解题方法
解上述第①种题型的方法是要分析有机物的结构特点,确定氢原子的种类数,即等效氢原子数。“等效氢原子”的判断有如下三条原则。
①同一碳原子上的氢原子等效,例如CH4中只有一种氢原子,CH4的一氯代物只有一种。专题一专题二②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效。
例如: 中2号碳原子上的两个—CH3上的氢原子等效,
与 为同一物质。
③处于镜面对称位置上的氢原子等效。例如: 中2号、3号碳原子上的氢原子等效。专题一专题二解上述1中第②种题型时,要看清所限范围。如符合分子式为C4H8的同分异构体有多种,有烯烃,有环烷烃,看清题目要求是写出所有的还是只写出属于烯烃的同分异构体的结构简式。同时还要注意碳四价原则和官能团存在的位置要求,
如 的一溴代物是苯环上的还是侧链上的,要求不同,同分异构体数目亦不同。
解上述1中第③种题型时,应先看清分子式是否相同,再看结构是否相同。对结构不同的要从两个方面考虑:一是原子或原子团连接顺序,二是原子的空间位置。专题一专题二例2下列芳香烃的一氯代物的同分异构体的数目最多的是( )解析:本题采用对称法求同分异构体数目,如
?
?
?
?
?
答案:B专题一专题二专题一专题二迁移训练2一氯代物的同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有4种的烷烃是( )
A.乙烷 B.丙烷 C.正丁烷 D.新戊烷
解析:乙烷的一氯代物只有1种,A错;CH3CH2CH3的一氯代物有2种,其二氯代物有CHCl2CH2CH3、CH3CCl2CH3、CH2ClCHClCH3、CH2ClCH2CH2Cl 4种,B对;CH3CH2CH2CH3的一氯代物有2种,二氯代物有5种,C错;新戊烷
( )一氯代物只有一种,D错。
答案:B课时训练1 有机化学的发展 有机化合物的分类
1.下列关于有机物的说法正确的是( )
A.有机物是只有在生物体内才能合成的物质
B.有机物都是难溶于水,而易溶于有机溶剂的共价化合物
C.由于组成有机物的元素种类多,所以形成的有机物种类繁多
D.无机物和有机物可以在一定条件下相互转化
解析:有机物并不一定要在生物体内才能合成,如化工厂内由无机物CO2和NH3反应生产有机物尿素CO(NH2)2,故A项是错误的。并不是所有的有机物都不溶于水而易溶于有机溶剂的,如乙醇可与水以任意比互溶;而乙酸钠是有机物,但它是离子化合物,易溶于水而较难溶于有机溶剂,故B项也是错误的。从组成上讲,元素周期表中的元素都能组成无机物,而在有机物中却只发现了为数有限的几种元素。在所有的有机物中都含有碳,多数含氢,其次还含有氧、氮、卤素、硫、磷等。即有机物虽然种类繁多,但组成有机物的元素种类并不多,故C项也是错误的。
答案:D
2.下列有机物不属于烃的衍生物的是( )
A. B.CH3CH2NO2
C.CH2CHBr D.??CH2—CH2??
解析:可看做甲苯分子中的一个氢原子被Cl取代;CH3CH2NO2可看做CH3CH3分子中的一个氢原子被硝基取代;CH2CHBr可看做CH2CH2分子中的一个氢原子被Br原子取代。因此,只有??CH2—CH2??不属于烃的衍生物。
答案:D
3.下列各组物质中属于同系物的是( )
①CH3CH2Cl ②CH2CHCl ③CH3CH2CH2Cl
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3
⑥CH3CH(CH3)2
A.①② B.①④
C.①③ D.⑤⑥
解析:互为同系物的物质结构相似,所含官能团的种类及数目相同;在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。①、③符合条件;②是卤代烯烃;④是二氯代烃;⑤、⑥均为烷烃,且互为同分异构体。
答案:C
4.下列有关说法正确的是( )
A.醛、酮、酯、羧酸、酚等类别的化合物中均含有羰基()
B.符合CnH2n-2(n≥2)通式的有机物一定属于炔烃
C.、、三者互为同系物
D.甲醛()是最简单的醛类化合物
解析:酚中不含羰基,A项错;CnH2n-2的通式可以代表单炔烃、二烯烃(如CH2CH—CHCH2等)或环单烯烃(如等),B项错;、互为同系物,C项错;甲醛是最简单的醛,D项对。
答案:D
5.萤火虫会在夏日的夜空发出点点光亮。萤火虫发光的原理是萤光素在萤光酶和ATP催化下发生氧化还原反应时伴随着化学能转变为光能:
萤光素属于( )
A.无机物 B.烃
C.烃的衍生物 D.高分子化合物
解析:萤光素中含有C、H、O、N、S等元素,为有机化合物,但其相对分子质量不大于一万,不属于高分子化合物。因其分子中不全是C、H两种元素,故其不为烃,而是烃的衍生物。
答案:C
6.下列有机物中属于芳香烃的是( )
A.? B.
C. D.
解析:芳香烃必须具备两个条件:一是含有苯环;二必须属于烃,只含有C、H两种元素。A、D中均无苯环,B不属于烃。
答案:C
7.维生素C的结构简式为
,丁香油酚的结构简式为,下列关于两者所含官能团的说法正确的是( )
A.均含酯基 B.均含醇羟基和酚羟基
C.均含碳碳双键 D.均为芳香化合物
解析:分析两种物质的结构,可以看出:两种物质分子中均含有碳碳双键;而酯基存在于维生素C的结构中,丁香油酚不含酯基;维生素C中的羟基均为醇羟基,而丁香油酚的羟基与苯环直接相连为酚羟基;芳香化合物应含有苯环,维生素C中不含苯环,不属于芳香化合物。故A、B、D三项均不正确。
答案:C
8.如图所示化合物的名称是4-硝基二苯 ,则方框内应填写( )
A.醚 B.醇 C.酮 D.酯
解析:该化合物中含有—NO2和酮羰基,因此方框中应填酮。
答案:C
9.酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如下图,从结构上酚酞可看作 。?
A.烯烃 B.芳香族化合物 C.醇类物质 D.酚类物质
E.羧酸类物质 F.酯类物质
解析:分子中含有苯环,—OH与苯环直接相连,还有酯基,所以看作芳香族化合物、酚类、酯类。
答案:BDF
10.按官能团的不同对下列有机物进行分类:
A. B.
C. D.
E.
解析:有机物的分类方法较多,本题要求按照官能团进行分类。
答案:A:酚类 B:芳香烃 C:羧酸 D:酯 E:羧酸
11.按下列要求举例:(所有物质均要求写结构简式)
(1)写出两种脂肪烃,一种饱和,一种不饱和: 、 。?
(2)写出两种属于芳香烃但不属于苯的同系物的物质: 、 。?
(3)分别写出最简单的芳香羧酸和芳香醛: 、 。?
(4)写出最简单的酚和最简单的芳香醇: 、 。?
解析:(1)脂肪烃是没有苯环的链烃,饱和脂肪烃指的是烷烃,不饱和脂肪烃指的是烯烃、炔烃等含有碳碳双键或碳碳叁键的烃;(2)芳香烃是含有苯环的烃,不是苯的同系物就是不满足“只有一个苯环,取代基是烷烃基”这一条件的烃;(3)最简单的芳香酸是苯甲酸,最简单的芳香醛是苯甲醛;(4)最简单的酚是苯酚,最简单的芳香醇是苯甲醇。
答案:(1)CH3CH3 CH2CH2(其他答案合理均可)
(2) (其他答案合理均可)
(3)
(4)
12.下列物质一定属于同系物的是 ,④中所含的官能团为 。?
① ②
③ ④C2H4
⑤ ⑥C3H6
⑦ ⑧
解析:⑤和⑦结构相似,分子组成上相差一个CH2原子团,故⑤和⑦互为同系物;同理④和⑧也互为同系物,注意C3H6可能为环状结构,不一定与④⑧互为同系物。④一定为乙烯,含碳碳双键。
答案:⑤和⑦、④和⑧ 碳碳双键
13.现有以下一系列化合物:
① ② ③
④……
(1)该系列有机物属于 (填物质类别)。?
(2)该系列有机物的分子组成通式为 。?
(3)该系列有机物中最高含碳量为 。?
解析:(1)该系列有机物属于烃或属于环烃,或属于芳香烃(只要合理即可)。
(2)它们的分子式分别为C6H6、C10H8、C14H10、C18H12。相邻有机物分子差4个碳原子,2个氢原子,因此,该有机物的通式可临时设为C4n±xH2n±y,第1种有机物,n=1,而碳、氢原子数都为6,不难看出,x=2,y=4,则该类有机物的通式为C4n+2H2n+4。
(3)当n趋向于无穷大时,含碳量达到最大。此时,C、H个数比趋向于4∶2,含碳量为4×12÷(4×12+2)×100%=96%。
答案:(1)芳香烃 (2)C4n+2H2n+4 (3)96%
课时训练2 有机化合物的命名
1.按系统命名法命名时,
的主链碳原子数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解析:选择主链的原则是:“最长、最小”,要使主链上有尽可能多的碳原子,还要使支链的编号尽可能的小。
答案:D
2.在系统命名法中下列碳原子主链名称是丁烷的是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH2CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3
解析:本题考查的是主链的选取方法。A中主链是5个碳原子,B中主链是5个碳原子,C中主链是5个碳原子,D中主链是4个碳原子。要选择最长的作为主链,以B选项为例:
(CH3CH2)2CHCH3
答案:D
3.某烷烃的结构为:,下列命名正确的是( )
A.2,4-二甲基-3-乙基己烷
B.3-异丙基-4-甲基己烷
C.2-甲基-3,4-二乙基戊烷
D.3-甲基-4-异丙基己烷
解析:B、D选项都没有选含最多支链的碳链为主链,C选项的主链并不是最长碳链。因此B、C、D皆错误。
答案:A
4.下列有机物名称中,不正确的是( )
A.2-甲基己烷
B.1,2-二甲基戊烷
C.2,3-二甲基戊烷
D.2-甲基-4-乙基庚烷
解析:此题中没有给出结构简式,名称中是否有错,有的可以直接看出来,如B,1号位上不可能有取代烃基,因此B是不正确的。请注意:任何链烃的1号位上均不可能含有任何取代烷基,2号位上不可能有乙基或比乙基碳原子数多的烷基。
答案:B
5.正己烷、2-甲基戊烷、( )、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷。在上述有机物的有规律排列中,括号内填入的物质最适宜的是( )
A.正戊烷 B.2-甲基丁烷
C.3-甲基戊烷 D.2,2-甲基戊烷
解析:根据观察,题目中提供的4种有机物都是含6个碳原子的烷烃,且取代基由边向里移动,故应为3-甲基戊烷。
答案:C
6.烷烃“(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH(CH3)C(C2H5)2CH3”的正确名称为( )
A.3,4,6,6,7-五甲基-3-乙基辛烷
B.2,3,3,5,6-甲基-6-乙基辛烷
C.3,5,5,6-四甲基-2,2-二乙基庚烷
D.2,3,3,5,6-五甲基-6-乙基辛烷
解析:先将上述结构简式按照碳的四价原则展开成带有短线的结构简式,以便于确定支链的类型及其在主链上的位置。可以将其变形为:
其名称为:2,3,3,5,6-五甲基-6-乙基辛烷,D正确;A项编号错误;B项甲基前漏掉“五”;C项主链选错。
答案:D
7.下列各烃与足量H2加成后,所得产物名称不是2-甲基丁烷的是( )
A.
B.
C.
D.CH2CH—CH2CH2CH3
解析:A、B、C选项中的有机物与H2加成后的产物结构简式均为,其名称为2-甲基丁烷;D项加成产物为CH3CH2CH2CH2CH3,其名称为正戊烷。
答案:D
8.下列烷烃的系统命名中错误的是( )
A. (戊烷)
B. (2,4-二甲基己烷)
C. (2,2-二甲基丙烷)
D. (4-甲基戊烷)
解析:按照烷烃系统命名方法,可知A、B、C均正确;D项编号不对,应为2-甲基丁烷。
答案:D
9.“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100,以下是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为( )
A.1,1,3,3-四甲基丁烷
B.2,2,4-三甲基戊烷
C.2,4,4-三甲基戊烷
D.2,2,4-三甲基己烷
解析:该球棍模型表示的结构简式为
,其名称为:2,2,4-三甲基戊烷。
答案:B
10.写出下列有机物的结构简式:
(1)2,6-二甲基-4-乙基辛烷: ;?
(2)2,3-二甲基己烷: ;?
(3)2,3,4-三甲基戊烷: ;?
(4)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃: 。?
解析:按照要求将碳链写出后,再根据碳的四价规则补好氢原子即可。(4)中支链中要出现乙基,至少在主链上要有5个碳原子,其中乙基在3号碳上。
答案:(1)
(2)
(3)
(4)
11.某学生写了六种有机物的名称:A.1-甲基乙烷 B.4-甲基戊烷 C.2,2-二甲基-2-乙基丙烷 D.1,2,3-三甲基丁烷 E.2,2,3,3-四甲基戊烷 F.2,3,3-三甲基丁烷
(1)其中命名正确的是 。?
(2)命名错误但有机物存在是 。?
(3)命名错误且不存在的是 。?
解析:要判断所写的名称是否正确,可以按着名称写出结构简式,然后再命名。如A的结构简式为,主链应为3个碳,为丙烷。同样B的结构简式为,取代基的编号不是最小,应为2-甲基戊烷。按照这样判断,正确的是E;命名错误,但有此物质的是A、B、D、F;命名错误,也没有此物质的是C。
答案:(1)E
(2)A、B、D、F
(3)C
12.(1)某有机物经分析知其分子中共含有3个—CH3、2个—CH2—和1个,则它可能的结构简式和名称分别为 。?
(2)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷分子中含有 个—CH3原子团。?
(3)分子中有六个甲基,而一卤代物只有一种的烷烃的分子式是 ,结构简式是 。?
(4)有机物的结构简式可用“键线式”表示,如异丁烷CH(CH3)3的结构简式用键线表示为。则表示的有机物的系统名称为 。?
解析:(1)—CH3处于端点上,与3个取代基相连,故结构简式为,名称为3-甲基戊烷;或,名称为2-甲基戊烷。(2)由名称写出结构简式,其结构简式为,判断—CH3数目。(3)根据信息可知其分子中只有一种氢原子,结构简式应为,分子式为C8H18。(4)端点代表—CH3,名称为2,3,3-三甲基戊烷。
答案:(1),3-甲基戊烷或,2-甲基戊烷
(2)6
(3)C8H18
(4)2,3,3-三甲基戊烷
课时训练3 碳原子的成键方式
1.有关有机物分子结构或构型的判断其理由正确的是 ( )
A.甲烷分子中4条C—H键键长相等,键角也相等,所以它一定是正四面体形分子
B.在有机物中,碳、氮原子间只能形成单键
C.丙烷分子中的3个碳原子一定在同一平面上而丁烷分子中的4个碳原子却不一定
D.碳碳间以单键结合的有机物一定是烷烃
解析:甲烷是五原子分子,键长相等,键角也相等的结构可能有正方形结构和正四面体结构,所以A不正确。若指出键角是109°28',才可判断其分子为正四面体结构。B不正确,碳原子与氮原子可形成叁键。C正确,丙烷的三个碳原子在空间无论如何排列,必符合“三个点定一个平面”的关系,但不是所有的原子(C、H)都在一个平面上。丁烷分子中有3个碳原子必在同一平面中,而另一个碳原子,因C—C单键可以自由转动而与另三个碳原子不在同一平面上。D不正确,多种烃的衍生物中碳碳键也以单键结合;有些特殊结构的有机物碳原子间以单键结合,但不是烷烃,如立方烷。
答案:C
2.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,键线式为的物质是( )
A.丁烷 B.丙烷 C.1-丁烯 D.丙烯
解析:以线段表示碳碳键,以线段的拐点或终点表示碳原子,氢原子及碳氢键全部省略,其他原子以及相应的键不省略,每个拐点和终点均表示连接有一个碳原子,这样的式子称为键线式。书写键线式时要注意像碳碳双键、碳碳叁键等多重键不能进一步简略。键线式“”表示乙烯,“—”表示乙烷,表示正丁烷,表示氯乙烷,表示乙醇,表示丙烯。
答案:C
3.下图是某有机物分子的比例模型,有关该物质的推断不正确的是( )
A.分子中可能含有羟基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.该物质的分子式可能为C3H6O3
解析:结构的模型图,主要有球棍模型和比例模型两种。对分子结构模型的认识,既需要一定的空间想象能力,也需要有关分子结构的基础知识。本题给的是比例模型,应着重观察模型中球的种类、球与球之间的连接顺序和数量关系等。观察模型中有三种球(灰球3个、斜线球3个、小白球6个),说明该有机物分子中有三种原子。再联想有机化合物中C、H、O等常见原子形成共价键的价键特征,可分析出黑球应该是C原子、斜线球是氧原子、小白球是氢原子。题给模型所表示的有机物结构简式为HOCH2CH2COOH。
答案:C
4.对于分子式为C5H8的有机物结构的说法中不正确的是 ( )
A.分子中只有一个双键
B.分子中可能有两个双键
C.分子中可能只含有一个叁键
D.分子中可能含有一个双键和一个环
解析:该烃比对应烷烃分子少4个氢原子,若只有一个双键,应该为C5H10。
答案:A
5.下列叙述正确的是( )
A.有机物中只存在极性共价键
B.CO2分子内存在着极性共价键
C.SO2与H2O反应的产物是离子化合物
D.盐酸中含H+和Cl-,故HCl为离子化合物
解析:有机物大都含碳碳非极性共价键,A错误。CO2内存在碳氧极性共价键,B对。SO2+H2OH2SO3,H2SO3为共价化合物。盐酸中的H+和Cl-是HCl气体溶于水后,在水分子的作用下发生电离而产生的,所以HCl属于共价化合物。
答案:B
6.
(2015安徽理综,7)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如右图。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子式为C3H2O3
B.分子中含6个σ键
C.分子中只有极性键
D.8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
解析:由图示可知,该物质的分子式为C3H2O3,A项正确;分子中的碳碳双键和碳氧双键中各有一个σ键,碳氧单键全部是σ键(4个),碳氢键也是σ键(2个),分子中共有8个σ键,B项错误;分子中的碳氧键和碳氢键都是极性键,而碳碳键是非极性键,C项错误;8.6 g该物质的物质的量为0.1 mol,完全燃烧后得到0.3 mol CO2,在标准状况下的体积是6.72 L,D项未指明是否在标准状况下,D项错误。
答案:A
7.下列分子中共价键极性最强的是( )
A.Na2O2 B.NaOH
C.HF D.CaO
解析:Na2O2中的共价键是非极性键,CaO中不存在共价键;NaOH中共价键为O—H键,HF中共价键为H—F,F的非金属性比O的强,故H—F极性最强。
答案:C
8.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
A.只含有一个双键的直链有机物
B.含有两个双键的直链有机物
C.含有一个双键的环状有机物
D.含有一个叁键的直链有机物
解析:C5H7Cl可看作是C5H8的一氯取代产物。C5H8比C5H12少4个H原子,故该化合物可能是含有2个双键的链状、一个叁键的链状、一个双键的环状分子。
答案:A
9.下列化学式及结构式中,从成键情况看来不合理的是 ( )
A.CH3N:
B.CH4Si:
C.CH4S:
D.SH2SeO:
解析:B中C、Si都只成三个键,应该成四个共价键,故错误。
答案:B
10.下列物质的分子中所有原子不可能共面,且含有非极性键的是( )
A.CH3—CHCH—CH3
B.乙烯
C.乙炔
D.甲烷
解析:乙烯是平面结构,乙炔是直线形结构,乙烯、乙炔中的所有原子共面,且均含碳碳非极性共价键;甲烷为正四面体结构,5个原子不可能共面,但其中没有非极性键;CH3—CHCH—CH3中的每个甲基中的四个原子不可能共面,而其中的碳碳双键是非极性键,符合题意。
答案:A
11.请说明下列有机化合物的空间形状
(1)CH2Cl2 (2) (3)CH2CCl2
(4)CH≡CCl
解析:有机化合物分子的空间构型与分子中碳原子的成键方式有关。当1个碳原子与其他4个原子(或原子团)连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键;当碳原子之间或碳原子与其他原子(或原子团)之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上;当碳原子之间或碳原子与其他原子(或原子团)之间形成叁键时,形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。
答案:(1)四面体形 (2)平面形 (3)平面形 (4)直线形
12.试分析(如下图)分子结构中
(1)在同一条直线最多有 个原子。?
(2)能肯定在同一平面内且原子数最多的有 个原子。?
(3)可能在同一平面内且原子数最多的有 个原子。?
解析:首先分析分子中每个碳原子与几个原子成键,从而确定在空间的分布情况,即当与每个碳原子成键原子数为四个时,键的空间分布呈四面体形;为三个时,呈平面三角形;为两个时,呈直线形。其次碳碳单键(C—C)可以旋转,而双键、叁键则不能。
答案:4 12 17
13.烷烃分子可以看做由—CH3、—CH2—、、等结合而成,如果某烷烃分子中同时存在这些基团,则最少应含有 个碳原子,其结构简式可看做 或 。?
解析:可以用拼凑法解这种题目,但比较烦琐,而且易造成重复。最好根据有机物的成键特点,用价键守恒的方法来求解,因为C原子形成四个共价键,则所给四个基团余下的键分别是1、2、3、4,在C原子相互结合时,形成一个单键用掉两个键,余下的键用甲基来成键应该是碳原子数最少的。假设后三个分别都是1个,则三者总键数=2+3+4=9,它们两两相连成链状形成两个单键,用掉4个键,则余下5个键,用甲基来成键可以连接5个甲基,所以最少应有8个碳原子。
答案:8
课时训练4 有机化合物的同分异构现象 有机化合物结构与性质的关系
1.钠与冷水会剧烈反应,但钠与乙醇反应要比与水反应缓慢得多,这主要是由于( )
A.乙醇中羟基与—C2H5相连,—C2H5比—H体积大
B.—C2H5使—OH性质不活泼
C.—C2H5使—OH性质活泼
D.与结构无关
解析:乙醇中—OH与—C2H5相连,而水中—OH与—H相连,由于—C2H5对—OH的影响,使得乙醇中—OH的性质不活泼。
答案:B
2.乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同分异构的类型是( )
A.官能团位置异构 B.官能团类型异构
C.顺反异构 D.碳链异构
解析:CH3CH2OH与CH3—O—CH3是官能团类型不同产生的异构,前者属于醇,后者属于醚,故选B。
答案:B
3.用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得的化合物可能有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
解析:根据烷基的通式CnH2n+1,得14n+1=43求得n=3。根据烷基碳链异构推知丙基有:正丙基CH3CH2CH2—和异丙基—CH(CH3)2两种;又因为甲苯苯环上的位置异构有邻、间、对三个位置,故两部分各得三种同分异构体,共6种。
答案:D
4.已知C6H6(苯)的二氯取代物有3种,化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体数目为( )
A.6 B.4 C.3 D.2
解析:注意硼氮苯的间位二氯取代物有2种
答案:B
5.含碳原子个数为10或小于10的烷烃中,其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析:按照等效氢原则,小于10个碳原子的烷烃中,只有一种一卤代物的,甲烷和乙烷符合,以及甲烷型的新戊烷和乙烷型的2,2,3,3-四甲基丁烷符合,共4种。
答案:C
6.医学上在对抗癌物质的研究中发现具有抗癌作用,而没有抗癌作用,对此下列有关叙述正确的是( )
A.两者互为同分异构体,都是以Pt原子为中心的四面体结构
B.两者互为同分异构体,都是以Pt原子为中心的平面结构
C.两者为同一物质,都是以Pt原子为中心的四面体结构
D.两者为同一物质,都是以Pt原子为中心的平面结构
解析:由信息可知两种化合物性质不同,则其结构不同,两者互为同分异构体,且为平面结构。若为四面体结构,则是一种物质,不互为同分异构体。
答案:B
7.3-甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
解析:我们可以根据3-甲基戊烷的碳骨架:
进行分析,可知1号碳原子和5号碳原子,2号碳原子和4号碳原子上的H原子是对称的,加上3号位上的氢原子和3号位甲基上的氢原子,不难得到3-甲基戊烷的一氯代产物有4种。
答案:B
8.如图所示,C8H8的分子是呈正六面体结构,因而称为“立方烷”,它的六氯代物的同分异构体共有( )
A.3种 B.6种
C.12种 D.24种
解析:该烃的分子中含有8个碳原子,每个碳原子上有1个氢原子,因此其六氯代物就是选出6个碳原子,将上面的氢原子换成氯原子,这与选出2个碳原子不换其氢原子是一回事。因为立方烷是正六面体结构,所以任选一个碳原子,第二个碳原子与这个碳原子的相对位置有3种:在同一条棱上、面对角线上、体对角线上。因此,选出2个碳原子可以有三种情况,因此选出6个碳原子连上Cl原子也有3种情况。
答案:A
9.有一化合物萘(),若其两个原子被一个Cl原子和一个—NO2取代,所得到的同分异构体的数目为 ( )
A.10种 B.9种 C.16种 D.14种
解析:(1)分析萘分子结构的对称性:可见萘的一元取代位置有两个,所以一氯(或一硝基)取代物有两种、。
(2)分析萘的一氯代物的对称性,发现均无对称关系,各有7个不同位置可代入—NO2,所以其同分异构体共有7×2=14种(结构简式略)。
答案:D
10.一定条件下跟H2发生加成反应后,得到2-甲基戊烷的烯烃有( )种,炔烃有( )种。
A.5 B.4 C.3 D.2
解析:2-甲基戊烷的结构简式为
,1、2号碳原子之间,2、3号碳原子之间,3、4号碳原子之间,4、5号碳原子之间可以有双键。3、4号碳原子之间,4、5号碳原子之间可以有叁键。所以,得到2-甲基戊烷的烯烃有4种,炔烃有2种。
答案:B D
11.已知分子式为C12H12的某有机物结构简式为:
,则该物质苯环上的一溴代物的同分异构体有 种;若知道该物质苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此可推断其苯环上的四溴代物的同分异构体有 种。?
解析:分析该物质的结构,可知分子中含有一个对称点,如图,故其一氯代物有3种同分异构体(如图中箭头所示位置表示可以被取代的氢原子)。
该物质苯环上共有6个氢原子,分析苯环上的二溴取代物,其苯环上有2个溴原子和4个氢原子,则在苯环上的四溴代物结构中,苯环上有4个溴原子和2个氢原子。二者的关系为,前者结构中溴原子的位置相当于后者结构中氢原子的位置,前者结构中氢原子的位置相当于后者结构中溴原子的位置,故两者的同分异构体数目相同。
答案:3 9
12.请你判断己烷有 种同分异构体,并试写出这些同分异构体的结构简式和键线式:?
(1)结构简式: 。?
(2)键线式: 。?
解析:己烷有五种同分异构体,要按“链由长到短;支链由整到散;支链或官能团位置由中到边;排布对、邻、间”书写。
答案:5 (1)CH3CH2CH2CH2CH2CH3;
CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;CH3CH2CH2CH(CH3)CH3;(CH3)2CHCH(CH3)2;CH3CH2C(CH3)3
(2)键线式:
13.1 mol有机物能与1 mol H2发生加成反应,其加成后的产物是2,2,3-三甲基戊烷,则此有机物可能的结构简式有 、 、 。?
解析:解题时,先写出2、2、3-三甲基戊烷的结构简式(如下式),因产物为1 mol该有机物与1 mol H2加成的产物。由此可推断原有机物中必有且只有一个碳碳双键,从加成后的产物的结构简式中可以看出,凡C—C上的两个碳原子均连有氢原子的地方(即①②③处)都可以认为是原来的双键加成而得的,故有机物可能的结构简式为:
答案:
14.在有机物分子中,若某碳原子连接四个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手征性碳原子”。例如:中*C就是“手征性碳原子”。含“手征性碳原子”的物质通常具有不同的光学特征(称为光学活性)。
某链烃B的分子式为C7H10,在B的各种结构(不考虑结构)中,含有“手征性碳原子”,且与足量H2加成反应后仍具有光学活性的有机物有五种,已知其中三种的结构简式为:
①
②
③
则另两种的结构简式为:
④ ,⑤ 。?
解析:由题意知具有手征性碳原子的分子结构为且a、b、c不同,与足量H2加成反应后的a'、b'、c'也不相同,由分子式为C7H10的烃结合已给出的三种结构简式的提示,可得答案。
答案:④
⑤
课时训练5 烃的概述 烷烃的化学性质
1.2-丁烯的结构简式正确的是( )
A.CH2CHCH2CH3 B.CH2CHCHCH2
C.CH3CHCHCH3 D.CH2CCHCH3
解析:2-丁烯不是丁二烯,丁烯含一个双键,二烯烃含两个双键,A为1-丁烯,B、D是两种二烯烃。
答案:C
2.有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( )
A. 1,4-二甲基丁烷
B. 3-甲基丁烯
C. 2-甲基丁烷
D.CH2Cl—CH2Cl 二氯乙烷
解析:A项应为正己烷,B项没有指明双键的位置,D项应注明氯原子的位置。
答案:C
3.下列有机物中只有一种一氯代物的是( )
A.丙烷 B.2,2,3,3-四甲基戊烷
C.异戊烷 D.新戊烷
解析:先根据题目给出的名称写出其碳链结构,然后再确定一氯代物的种数,A有2种,B有4种,C有4种,D的四个甲基在空间上等效,有1种。
答案:D
4.等质量的下列烃完全燃烧时消耗氧气的量最多的是 ( )
A.CH4 B.C2H4 C.C2H6 D.C6H6
解析:C + O2 CO2
12 g 1 mol
12H + 3O2 6H2O
12 g 3 mol
可见同质量的碳元素、氢元素分别完全燃烧,氢元素耗氧量是碳元素的3倍,因此质量相同的各类烃完全燃烧时,含氢量越高耗氧量越多。
答案:A
5.丙烷是常用的燃料之一,下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A.分子中碳原子不在一条直线上
B.光照下能够发生取代反应
C.比丁烷更易液化
D.是石油分馏的一种产品
解析:烷烃分子结构,是以每个碳为中心的四面体结构,多碳烷烃的碳链是锯齿形的,碳原子不在一条直线上;烷烃的特征反应是在光照条件下发生取代反应;石油分馏所获碳原子在1~4之间的烷烃混合物叫石油气,更进一步分离石油气可获得丙烷。烷烃随分子内碳原子数的增多,状态由气态、液态、固态变化,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,因此丁烷比丙烷易液化。
答案:C
6.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是( )
物质
甲烷
乙烷
丁烷
戊烷
沸点
-162 ℃
-89 ℃
-1 ℃
+36 ℃
A.约-40 ℃ B.低于-162 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于+36 ℃
解析:烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加,呈现规律性的变化。熔、沸点逐渐升高,丙烷的沸点介于乙烷和丁烷之间。
答案:A
7.在光照条件下,将等物质的量的CH3CH3和Cl2充分反应,得到产物的物质的量最多的是( )
A.CH3CH2Cl B.CH2ClCH2Cl
C.CCl3CCl3 D.HCl
解析:乙烷与Cl2发生取代反应,可得到一氯乙烷到六氯乙烷的混合有机物,不论各种有机物的物质的量为多少,每一步取代反应中都生成HCl,故HCl的物质的量最多。
答案:D
8.某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可能是( )
A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14
解析:C3H8只有一种结构:CH3CH2CH3,其一氯代物有2种,A错;C4H10有两种结构:CH3CH2CH2CH3、每种同分异构体均产生2种一氯代物,B错;C5H10有3种结构:CH3CH2CH2CH2CH3、、,一氯代物的种类分别为3、4、1,故C对;C6H14有5种结构:
CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、,一氯代物分别有3、5、4、2、3种,故D错。
答案:C
9.甲烷和丙烷的混合气体的密度与同温同压下乙烷的密度相同,混合气体中甲烷和丙烷的体积比是( )
A.2∶1 B.3∶1 C.1∶3 D.1∶1
解析:同温同压下,密度和相对分子质量成正比,密度相同也就是相对分子质量相同,所以混合气体的平均相对分子质量等于乙烷的相对分子质量,为30,根据十字交叉法,就可以计算它们的体积比,
1∶1
答案:D
10.有关简单饱和链烃的下列叙述:①都易燃烧;②特征反应是取代反应;③相邻两个烷烃在组成上相差一个甲基。其中正确的是( )
A.①和③ B.②和③ C.只有① D.①和②
解析:简单的饱和链烃即为烷烃,烷烃都易燃烧,在光照的条件下,易与卤素发生取代反应。相邻两个烷烃在组成上相差一个—CH2—,而不是一个—CH3。
答案:D
11.把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里,放在光亮处,试推测可观察到的现象。
① ;?
② ;?
③ ;?
④ 。?
解析:CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl等物质,随着Cl2不断消耗,黄绿色逐渐消失,又由于CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下为无色液体,Cl2易溶于有机溶剂,试管壁上有黄色油珠。因生成的HCl易溶于水,反应后试管内气体压强减小,试管内水位上升。HCl溶于水后,饱和食盐水中Cl-浓度增大,使结晶速率>溶解速率,故水槽内有少量晶体析出。
答案:①黄绿色逐渐消失 ②试管壁上有黄色油珠 ③试管内水位上升 ④水槽内有少量晶体析出
12.体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂——氯乙烷(沸点为12.27 ℃),进行局部冷冻麻醉应急处理。
(1)制取氯乙烷(CH3CH2Cl)的最好的方法是 。?
A.乙烷与氯气发生取代反应
B.乙烯与氯气发生加成反应
C.乙烷与氯化氢反应
D.乙烯与氯化氢发生加成反应
(2)写出所选反应的化学方程式: 。?
(3)决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的理由是?
。?
解析:(1)应从加成反应产物比较单一的角度去分析哪种方法最好。因为乙烷和氯气反应的产物为各种氯代乙烷的混合物;乙烯与氯气加成反应的产物为1,2-二氯乙烷;乙烷与氯化氢不反应;乙烯与氯化氢发生加成反应的产物为CH3CH2Cl,D项正确。(2)化学方程式为CH2CH2+HClCH3CH2Cl。(3)一氯乙烷的沸点较低(12.27 ℃),易气化挥发而吸收热量,使局部冷冻麻醉。
答案:(1)D
(2)CH2CH2+HClCH3CH2Cl
(3)氯乙烷的沸点较低(12.27 ℃),易气化挥发而吸收热量,使局部冷冻麻醉
课时训练6 烯烃和炔烃的化学性质
1.下列对有机化学反应的说法中正确的是( )
A.在特殊条件下,乙炔发生加聚反应生成聚乙烯??CHCH??
B.乙烯与H2O反应可制得乙醇
C.乙烯与HCl加成反应可以制得氯乙烯
D.乙炔与适量溴反应可以生成1,1-二溴乙烯
解析:乙炔加聚反应的产物??CHCH??叫聚乙炔,A错;乙烯与H2O加成反应制得乙醇,B对;CH2CH2与HCl加成反应制得CH3CH2Cl,名称为氯乙烷,C错;乙炔与Br2发生加成反应时,每个不饱和碳上都连有溴原子,不可能只连在同一个碳原子上,D错。
答案:B
2.工业上生产乙烯最主要的途径是( )
A.乙炔加氢 B.乙醇脱水 C.石油裂解 D.煤炭干馏
答案:C
3.既可用于鉴别乙烷与乙烯,又可用于除去乙烷中的乙烯以得到乙烷的方法是( )
A.通过足量的氢氧化钠溶液
B.通过足量的溴水
C.通过足量酸性高锰酸钾溶液
D.通过足量的浓盐酸
答案:B
4.溴水分别与酒精、己烯、苯和四氯化碳混合,充分振荡后静置,下列现象与所加试剂不相吻合的是( )
A
B
C
D
与溴水混
合的试剂
酒精
己烯
苯
四氯化碳
现象
解析:苯和四氯化碳都能将Br2从溴水中萃取出来,Br2溶解在其中显橙色,苯的密度比水小,四氯化碳的密度比水大。己烯能与Br2发生加成反应而使溴水退色,加成产物因与水不互溶而分层。酒精与水互溶,不能从溴水中萃取出Br2。
答案:A
5.某烯烃与H2加成后的产物是
,则该烯烃的结构式可能有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
答案:C
6.1 mol某链烃最多能和2 mol HCl发生加成反应,生成1 mol氯代烷,1 mol该氯代烷能和6 mol Cl2发生取代反应,生成只含有碳元素和氯元素的氯代烃,该烃可能是 ( )
A.CH3CHCH2 B.CH3CCH
C.CH3CH2CCH D.CH2CHCHCH2
解析:1 mol该链烃能和2 mol HCl发生加成反应,可知此烃分子中含有两个或一个—CC—。1 mol该氯代烷能和6 mol Cl2发生取代反应,且取代后生成的分子中不含有氢原子。说明此氯代烷中有6个H原子,故原来的烃分子中有4个H原子。
答案:B
7.现有下列各组混合物:①甲醛(HCHO)和甲酸甲酯(HCOOCH3),②乙醇和乙酸,③丙烯和丙炔,④硫醇(CH3CH2SH)和乙二醇(HOCH2CH2OH)。不管它们以什么比例混合,只要总质量一定,经过燃烧产生的CO2的量为一恒量的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:总质量一定,燃烧后产生的CO2的量为一恒量时意味着各组分中碳的百分含量相同,①中两物质的最简式相同,碳的百分含量相同,④两物质的相对分子质量相同,碳原子数目相同,故碳的百分含量也相同,而②③中的物质碳的百分含量均不相同。
答案:D
8.瑞典科学家发现,某些高温油炸食品中含有一定量的CH2CH—CO—NH2(丙烯酰胺)。食品中过量的丙烯酰胺可能引起令人不安的食品安全问题。关于丙烯酰胺有下列叙述:①能使酸性KMnO4溶液退色;②能发生加聚反应生成高分子化合物;③只有4种同分异构体;④能与氢气发生加成反应。其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
解析:丙烯酰胺有碳碳双键,因而具有与乙烯相似的化学性质,即能使酸性KMnO4溶液退色,能发生加聚反应生成高分子化合物,能与氢气发生加成反应,①②④是正确的。至于丙烯酰胺的同分异构体,我们下面书写其中的几种:H2N—CHCH—CHO、
CHC—CH2—O—NH2、CHC—O—CH2—NH2、
CH3—CC—O—NH2、等等,多于4种。
答案:D
9.烯烃RCHCHR'在一定条件下被氧化时,碳碳双键断裂,最终可转化为RCHO和R'CHO。在该条件下,下列烯烃分别被氧化后,产物可能有乙醛的是( )
A.CH2CHCH2CH3
B.CH3CHCHCH3
C.CH3CH2CHCHCH2CH3
D.CH2CH—CHCH2
解析:根据信息烯烃被氧化产生CH3CHO,分子中应含有“CH3CH”结构,故B项符合题意。
答案:B
10.主链为4个碳原子的单烯烃共有4种同分异构体,则与这种单烯烃具有相同的碳原子数、主链也为4个碳原子的某烷烃的同分异构体有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析:主链为4个碳原子且共有4种同分异构体的单烯烃只能为己烯。这4种己烯为:(CH3)3CCHCH2、(CH3)2CC(CH3)2、(CH3)2CHC(CH3)CH2、(CH3CH2)2CCH2。则烷烃分子中有6个碳原子,主链上也为4个碳原子的烷烃对应为:(CH3)3CCH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、CH(CH3)2CH(CH3)2、(CH3CH2)2CHCH3,其中中间两个为同一种物质。
答案:B
11.下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物中有同分异构体的是( )
A.CH2CH2 B.CH3CHCH2
C.CH3CHCHCH3 D.CH3CH2CHCHCH2CH3
解析:A、C、D中各烯烃结构对称,与HBr加成产物只有1种;CH3CHCH2与HBr加成可以得到CH3CH2CH2Br、
CH3CHBrCH3两种。
答案:B
12.由氧化产物,可以推测反应物烯烃的结构。今有A、B、C三种含有双键的化合物,它们被酸性KMnO4溶液氧化:
1 mol A(分子式C8H16),氧化只得到2 mol酮D。
1 mol B(分子式C8H14),氧化得到2 mol酮E和1 mol二元羧酸。
1 mol C(分子式C8H14),氧化只得到一种产物,它是一种没有支链的二元羧酸。
请据此推断B、C、D、E的结构简式:
B ,C ,?
D ,E 。?
答案:B:(CH3)2CCH—CHC(CH3)2
C:
D:CH3COCH2CH3
E:(CH3)2CO
13.为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液退色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,退色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先将其除去,再与溴水反应。请你完成下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 , 。?
(2)甲同学设计的实验 (填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是 。?
a.使溴水退色的反应,未必是加成反应
b.使溴水退色的反应,就是加成反应
c.使溴水退色的物质,未必是乙炔
d.使溴水退色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测此乙炔中必含有的一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 ,在验证过程中必须全部除去。?
(4)为验证这一反应是加成而不是取代反应,丙同学提出用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是?
。?
答案:(1)CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2
+Br2
(或HCCH+2Br2)
(2)不能 ac
(3)H2S Br2+H2SS↓+2HBr
(4)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸来验证
课时训练7 苯及其同系物的化学性质
1.下列关于苯和苯的同系物的性质的描述正确的是( )
A.由于甲基对苯环的影响,甲苯的性质比苯活泼
B.可以用酸性KMnO4溶液或溴水鉴别苯和甲苯
C.在光照条件下,甲苯可与Cl2发生取代反应生成2,4,6-三氯甲苯
D.苯环侧链上的烃基均可被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸
解析:甲苯中由于甲基对苯环的影响,甲苯苯环上的氢原子更容易发生取代反应,A对;苯、甲苯都不能使溴水退色,B错;光照条件下,甲苯与Cl2发生取代反应,氯原子取代甲基上的氢原子而不是苯环上的氢原子,C错;苯的同系物中若与苯环相连的碳原子上没有氢原子,这样的苯的同系物不能使酸性KMnO4溶液退色,D错。
答案:A
2.充分燃烧某液态芳香烃X,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。则X的分子式是( )
A.C10H14 B.C11H16 C.C12H18 D.C13H20
解析:由题意可知,该液态芳香烃X分子中的氢结合氧的质量与原来所结合的碳的质量相等,逐项分析可得答案。
答案:C
3.已知萘()的n溴代物和m溴代物的种数相等,则n与m(n不等于m)的关系是( )
A.n+m=6 B.n+m=4
C.n+m=8 D.无法确定
解析:从萘的分子式C10H8出发,从分子中取代a个H(C10H8-aBra)与取代8-a个H(C10HaBr8-a)的同分异构体的种数相等,故n+m=a+(8-a)=8,选C。
答案:C
4.工业上将苯的蒸气通过赤热的铁合成一种可作热载体的化合物,该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种,1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气,判断这种化合物可能是( )
A.
B.
C.
D.
解析:1 mol该化合物催化加氢A最多消耗3 mol氢气,C最多消耗6 mol氢气,但C中苯环上的一氯代物有7种,排除A、C;该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种,而D苯环上的一氯代物只有一种,排除D,得B正确。
答案:B
5.有关的说法正确的是 ( )
A.所有碳原子不可能都在同一平面上
B.最多只可能有9个碳原子在同一平面上
C.有7个碳原子可能在同一条直线上
D.只可能有5个碳原子在同一直线上
解析:本题根据乙烯、乙炔、苯为基本模型,改写为右图形式,碳碳双键和苯环两个平面结构如果重叠,所有碳原子有可能都在同一平面上。由于碳碳双键和苯环连接处成120°键角,使得共线的碳原子只能是—C≡C—中的两个碳原子、苯环对位上的两个碳原子及双键左端的一个碳原子,共计5个。故答案为D。
答案:D
6.关于苯与溴反应的实验,下列说法不正确的是( )
A.试剂加入的顺序为:①铁②苯③纯溴
B.试剂加入的顺序为:①纯溴②苯③铁
C.粗溴苯可用稀的NaOH溶液洗涤、干燥
D.烧瓶中有红棕色气体产生
解析:加入试剂时,应先加入固体再加入液体,由于溴易挥发且有毒,应先加入苯后加入溴,故A对,B错;粗溴苯中含有溴苯和溴,Br2与NaOH反应的产物易溶于水,而溴苯不溶于水,反应后液体分层,用分液、干燥的方法获得溴苯,故C对;苯与溴的反应放热,使溴挥发,烧瓶中有红棕色溴蒸气,D对。
答案:B
7.已知苯与一卤代烷烃在催化剂作用下可生成苯的同系物,例如:
+CH3X
则在催化剂作用下由苯和下列各组物质合成乙苯时,最好应该选用( )
A.CH3CH3和Cl2 B.CH2CH2和Cl2
C.CH3CH3和HCl D.CH2CH2和HCl
解析:根据题目信息,可以判断合成乙苯时所用的原料是苯和一氯乙烷,所以首先必须合成CH3CH2Cl。CH3CH3和HCl不反应,和Cl2反应生成CH2ClCH2Cl,而CH3CH3和Cl2虽然在光照条件下能够发生取代反应生成CH3CH2Cl,但是烷烃的卤代反应产物有多种,原料利用率低而且难以分离,所以在有机合成上价值不大,一般不会选用。
答案:D
8.下列各物质中,一定是同系物的是( )
A.C3H6和2-甲基-1-丁烯
B.3,3-二甲基-1-丁炔和3-甲基-1-戊炔
C.和
D.C4H10和C9H20
解析:A项虽然通式相同,且组成上相差2个CH2原子团,但C3H6可能是烯烃,也可能是环烷烃,即结构不一定相似,所以二者不一定是同系物;B中3,3-二甲基-1-丁炔和3-甲基-1-戊炔分子式相同,属于同分异构体,不是同系物;C中二者在分子组成上没有“相差一个或若干个CH2原子团”,不是同系物;D中二者一定是烷烃(结构相似),在分子组成上相差5个CH2原子团,它们必然互为同系物。
答案:D
9.1 mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气8 mol。它在光照的条件下与氯气反应,生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( )
A. B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
解析:A的一氯取代物有3种,但由于其分子式是C6H14,1 mol C6H14在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气9.5 mol;C的一氯取代物有4种;D在光照的条件下与氯气反应的一氯取代物有1种,且其分子式是C8H10,1 mol C8H10在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气10.5 mol;因此A、C、D均不符合题目要求。
答案:B
10.二甲苯苯环上的一溴代物有六种同分异构体,这些一溴代物与生成它的对应二甲苯的熔点分别如下表所列:
一溴代二甲苯
对应二甲苯
234 ℃
13 ℃
206 ℃
-54 ℃
213.8 ℃
-27 ℃
204 ℃
-54 ℃
214.5 ℃
-27 ℃
205 ℃
-54 ℃
由表内数据可以推断,熔点为234 ℃的一溴代二甲苯的结构简式为 ,熔点为-54 ℃的二甲苯的名称为 。?
解析:本题涉及数据的分析和处理。二甲苯有邻、间、对三种同分异构体,这由表内第二行数据可分析得出。但三种二甲苯的一溴代物的种数各不相同,其中邻二甲苯的一溴代物有两种,对应表内第二行的二甲苯熔点为-27 ℃;间位有三种,即间二甲苯熔点为-54 ℃;对二甲苯一溴代物只有一种,即表内第一列数据所示。解答时要看清题示要求填什么。
答案: 间二甲苯
11.有机物的结构可用“键线式”简化表示。如
CH3—CHCH—CH3可简写为。有机物X的键线式为:。
(1)有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,写出Y的结构简式: 。?
(2)Y与乙烯在一定条件下可发生聚合反应,写出其反应的化学方程式: 。?
(3)X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有 种。?
解析:有机物X的分子式为C8H8,Y作为同分异构体,应该与X具有相同的分子式,其结构中含有苯环,支链上还要有两个碳原子和一个碳碳双键。X催化加氢形成饱和烃后,分子中氢原子的种类数为2,因此其一氯代物为2种。
答案:(1)
(2)n+nCH2CH2
(3)2
12.中国石油吉林石化公司双苯厂一装置发生爆炸,导致松花江受到严重污染,污水流经哈尔滨市,市民生活和企事业单位受到较大影响。
(1)硝基苯是松花江特大污染事故的主要污染物,该物质中非烃基官能团的结构简式是 。使用活性炭可以大大降低松花江水中硝基苯的浓度,吸附过程属于 (填编号)。?
A.氧化反应
B.加成反应
C.物理变化
D.化学变化
(2)下列说法正确的是 。?
A.硝基苯是由苯与硝酸发生加成反应制取的
B.硝基苯与三硝基甲苯互为同系物
C.硝基苯有毒,密度比水小
D.硝基苯属于芳香族化合物
解析:(1)硝基苯分子中的官能团是硝基,硝基的结构简式是—NO2;吸附过程没有新物质生成,所以活性炭吸附污水中硝基苯的过程属于物理变化。(2)硝基苯是由苯与硝酸发生取代(硝化)反应制取的:+HO—NO2(浓)+H2O;苯和甲苯互为同系物,但硝基苯与三硝基甲苯不是同系物,因为二者含有的硝基个数不同,它们不符合“在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”的要求;硝基苯有毒,密度比水大;因此A、B、C均不正确。分子中含有苯环的化合物都属于芳香族化合物,根据硝基苯的分子结构可知硝基苯属于芳香族化合物。
答案:(1)—NO2 C (2)D
13.某化学课外小组用下图装置制取溴苯:
先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
(1)写出A中反应的化学方程式: 。?
(2)观察到A中的现象是 。?
(3)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是 ,写出有关的化学方程式 。?
(4)C中盛放CCl4的作用是 。能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 ,现象是 。?
解析:实验室制取溴苯是有机化学的重要实验。本题利用一套改进的实验室制取溴苯的装置,对苯的取代反应的原理、实验现象和产物溴苯的提纯以及产物溴化氢的检验进行了考查。掌握实验原理,实验现象的描述就有理论依据,平时多注意实验操作的各个环节,积累实验知识,才能顺利解答实验题。
答案:(1)+Br2
2Fe+3Br22FeBr3
(2)反应液微沸,有红棕色气体充满A容器
(3)除去溶于溴苯中的溴 Br2+2NaOHNaBr+NaBrO+H2O或3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O
(4)除去溴化氢气体中的溴蒸气 石蕊溶液 溶液变红色(或其他合理答案)
第1章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项)
1.下列说法中错误的是( )
A.C2H6和C4H10一定是同系物
B.C2H4和C4H8一定是同系物
C.C3H6不只代表一种物质
D.烯烃各同系物中碳的质量分数相同
解析:CnH2n+2通式只代表烷烃同系物,A对;CnH2n通式的物质可以为烯烃,也可能为环烷烃,B错,C对;烯烃同系物的通式为CnH2n,最简式为CH2,各同系物中碳的质量分数均为85.7%,D对。
答案:B
2.大多数有机物分子中的碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是( )
A.只有极性键
B.只有非极性键
C.既有极性键又有非极性键
D.离子键
解析:碳碳原子之间是非极性键,碳与其他原子之间是极性键,由于碳原子最外层有4个电子,碳与其他原子主要以共价键结合,故选C。
答案:C
3.下列有机物命名正确的是( )
A. 2-乙基丙烷
B.CH3CH2CH2CH2OH 1-丁醇
C. 间二甲苯
D. 2-甲基-2-丙烯
解析:A项物质(烃)的正确命名应为2-甲基丁烷,故A错;C项应为对二甲苯,C错;D项应为2-甲基丙烯,D错。
答案:B
4.同系物具有:①相同的通式;②相同的物理性质;③相似的化学性质;④相似的结构特征;⑤不同的分子式。
上述说法正确的是( )
A.①②③④ B.①②③⑤
C.①③④⑤ D.①②④⑤
解析:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物,同系物“同通式、结构相似”,不同的分子式,相似的化学性质,不同的物理性质。
答案:C
5.下列各组物质中,用酸性KMnO4溶液或溴水均能区分开来的是( )
A.苯和甲苯 B.1-己烯和甲苯
C.苯和1-戊烯 D.己烷和苯
解析:苯、甲苯均不能使溴水退色,A错;1-己烯、甲苯均能使酸性KMnO4溶液退色,B错;苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水退色,而1-戊烯能使两种溶液退色,C对;己烷、苯均不能使酸性KMnO4溶液、溴水退色,D错。
答案:C
6.下列物质中,既能因发生化学反应使溴水退色,又能使酸性KMnO4溶液退色的是( )
①SO2 ②CH3CH2CHCH2 ③
A.①②③ B.②③ C.①③ D.①②
解析:SO2具有还原性,能把强氧化剂溴水及酸性KMnO4溶液还原而使其退色。CH3CH2CHCH2中有碳碳双键,遇溴水能发生加成反应,遇酸性KMnO4溶液能被氧化,从而使溴水及酸性KMnO4溶液退色。苯结构稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化。
答案:D
7.下列实验能获得成功的是( )
A.用溴水可鉴别苯、乙醇、苯乙烯
B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯
C.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
D.可用分液漏斗分离二溴乙烷和二甲苯
解析:苯中加溴水后分层,上层为溴的苯溶液(橙红色),下层为无色水层,乙醇中加溴水不分层,苯乙烯中加溴水后溴水退色,且所得混合物是分层的,所以A项能成功。B项中苯能溶解溴与反应生成的二溴己烷及过量的溴。C项,苯不与溴水反应,而是与液溴反应。D项中二甲苯能溶解二溴乙烷。
答案:A
8.下列化合物分别与溴和铁粉反应,苯环上的氢原子被取代后所得一溴代物有3种的是( )
A. B.
C. D.
解析:A中得到邻、间、对3种一溴代物;B中只得一种;C中得到4种;D中只得到一种。
答案:A
9.某烃具有两种或两种以上的同分异构体,其同分异构体中的某一种的一氯代物只有一种,则这种烃可能是 ( )
①分子中具有7个碳原子的芳香烃 ②分子中具有4个碳原子的烷烃 ③分子中具有12个氢原子的烷烃 ④分子中具有6个碳原子的烷烃 ⑤分子中具有8个碳原子的烷烃
A.①②③ B.③④⑤ C.③⑤ D.②③④⑤
解析:一氯代物只有一种同分异构体的烷烃较简单的有CH4和CH3CH3,将它们分子中的H原子分别换成—CH3,得到的烷烃也只有一种同分异构体。
答案:C
10.引燃密闭容器中的己烷和氧气的混合气体,使其进行不完全燃烧,在120 ℃时测得反应前后气体的压强分别为0.36×105 Pa和0.52×105 Pa。这一燃烧反应中主要发生的化学反应的化学方程式是( )
A.C6H14+9O2CO+5CO2+7H2O
B.C6H14+7O25CO+CO2+7H2O
C.C6H14+8O23CO+3CO2+7H2O
D.2C6H14+15O28CO+4CO2+14H2O
解析:烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水,但不完全燃烧也会生成一部分一氧化碳。本题主要是根据气体的压强比等于气体的物质的量比,需注意的是在120 ℃时,水的状态也是气态。A、B、C、D四项前后气体的物质的量比分别为10∶13、8∶13、9∶13、17∶26。只有C项与其压强比相同。
答案:C
11.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共1 L,完全燃烧后生成1.2 L CO2(气体体积均在同温同压下测定),则此混合物一定含有( )
A.乙烯 B.丙烯
C.甲烷 D.丙烷
解析:根据阿伏加德罗定律推论,同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比。即1 mol混合气体完全燃烧后得到1.2 mol CO2气体,1 mol混合气体中平均含有1.2 mol C原子,由于烯烃分子至少含有2个C原子,故混合气体中一定含有一个C原子的化合物,即甲烷。
答案:C
12.下列各组物质属于同分异构体的是( )
A.丁烷与丁烯
B.乙醇与乙醚
C.丙醛与丙酮
D.2,2-二甲基丙烷与新戊烷
解析:丁烷、丁烯的分子式分别为C4H10、C4H8,不可能为同分异构体,A错;乙醇、乙醚的分子式分别为C2H6O、C4H10O,不可能为同分异构体,B错;丙醛、丙酮互为同分异构体,C对;D项中属于同一种物质。
答案:C
13.从柑橘中可提炼出1,8-萜二烯(),下列有关它的说法不正确的是( )
A.分子式为C10H16
B.常温下呈液态,难溶于水
C.其一氯代物有8种
D.能与溴水发生加成反应
解析:根据该物质结构简式可知其分子式为C10H16,A对;烃类物质一般难溶于水,分子中碳原子数大于4时,其状态为液体或固体,B对;该分子中有10个C原子,其中一个C原子上没有氢原子,另外9个碳原子的位置各不相同,故一氯代物共有9种,C错;该物质中含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,D对。
答案:C
14.若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3 mol O2,则 ( )
A.x=2,y=2 B.x=2,y=4
C.x=3,y=6 D.x=3,y=8
解析:由CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得x+=3,即4x+y=12。将各选项代入上述方程式中验证,只有B成立。
答案:B
15.某苯的同系物的分子式为C11H16,测定数据表明,分子中除含苯环以外不再含其他环状结构,分子中还含有两个—CH3,两个—CH2—,和一个。则该分子由碳链异构所形成的同分异构体有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
解析:根据信息可推知该物质苯环上只有一个侧链且侧链上有1个支链,应有:,—CH3分别在①②③位上有3种异构体。另外,还有一种乙基支链结构的异构体:。
答案:B
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(14分)某不饱和烃与氢气加成后的生成物为CH3C(CH3)2CH2CH2CH(CH3)2,请按要求回答下列问题:
(1)请用系统命名法对该物质进行命名: 。?
(2)若不饱和烃为炔烃,则该炔烃的结构简式为 。?
(3)若不饱和烃为烯烃,又知该烯烃被热的酸性KMnO4溶液氧化后的产物为CH3COCH3(丙酮)和CH3C(CH3)2CH2COOH,则该烯烃的结构简式为 。?
(4)由(2)中炔烃的最简单同系物可以合成聚氯乙烯塑料,试写出该过程的化学方程式,并注明反应类型。
① , 。?
② , 。?
解析:先将加成后的生成物CH3C(CH3)2CH2CH2CH(CH3)2
写成碳架结构,再对其进行命名得2,2,5-三甲基己烷,根据价键理论碳必成四个共价键,还原为炔烃CH3C(CH3)2C≡CCH(CH3)2和烯烃
CH3C(CH3)2CH2CHC(CH3)2。
答案:(1)2,2,5-三甲基己烷(2分)
(2)CH3C(CH3)2CCCH(CH3)2(2分)
(3)CH3C(CH3)2CH2CHC(CH3)2(2分)
(4)①CHCH+HClCH2CHCl
加成反应(4分)
②nCH2CHCl
加聚反应(4分)
17.(12分)酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构如下,回答下列问题:
(1)酚酞的分子式为 。?
(2)1个酚酞分子中含有 个饱和碳原子。?
(3)酚酞分子中的双键有 种,是 ;极性键有 (写两种即可)。?
解析:根据碳原子的结构特点,与4个原子形成的共价键的碳原子称为饱和碳原子,其他的碳原子称为不饱和碳原子,所以此分子中具有四面体结构的碳原子即为饱和碳原子,共有1个。此分子中只有碳氧双键1种双键;苯环中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,不是碳碳双键。不同原子间形成的共价键为极性键,此分子中含碳氢、碳氧和氧氢三种极性键。
答案:(1)C20H14O4(3分) (2)1(2分)
(3)1 H—O键、C—O键或CO键或C—H键(7分)
18.(17分)已知:①R—NO2R—NH2,②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图:
(1)A转化为B的化学方程式是 。?
(2)图中“苯①②”省略了反应条件,请写出①、②物质的结构简式:① ,② 。?
(3)B在苯环上的二氯代物有 种同分异构体。?
(4)有机物的所有原子 (填“是”或“不”)在同一平面上。?
解析:通过观察题目所给条件可知:苯环上引入硝基后,再取代加上的官能团加在其间位;苯环上如果先引入溴原子,则再取代加上的官能团加在其对位。因此可以判断由苯①②的转化关系中,应该是先由苯和溴发生取代,再在对位发生硝化反应引入硝基,最后水解生成酚羟基。
答案:(1)+CH3Cl+HCl(4分)
(2)①或
②或(6分)
(3)6(4分) (4)不(3分)
19.(12分)完全燃烧0.1 mol某烃后,在标准状况下测得生成CO2为20.16 L和10.8 g水,求其分子式并指出属于哪类物质。该烃不与溴水反应,而能被酸性KMnO4溶液氧化。0.01 mol该烃氧化产物,恰好与0.5 mol·L-1苛性钠溶液40 mL中和。写出该烃可能有的结构简式。
解析:n(烃)∶n(CO2)∶n(H2O)=0.1∶20.16/22.4∶10.8/18=0.1∶0.9∶0.6=1∶9∶6,n(C)∶n(H)=9∶12,分子式为C9H12。
从分子式分析不饱和程度很大,但又不与溴水反应,说明该烃不是烯烃、二烯烃、炔烃,而应是芳香烃。又知能被酸性KMnO4溶液氧化,说明苯环上有易被氧化的侧链,为苯的同系物。
n(NaOH)=0.5 mol·L-1×0.04 L=0.02 mol。
0.01 mol烃的氧化产物与0.02 mol NaOH中和,说明氧化产物为二元羧酸。
苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化时,无论侧链有多长,只要侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,每条侧链被氧化的结果都变成一个羧基。由此可推断苯的同系物应该有两条侧链,为甲基乙基苯。
答案:分子式C9H12(3分),属于苯的同系物(3分)
(各2分,共6分)
