课时跟踪检测(五) 烷烃的结构和性质
1.下列有关烷烃的叙述中,正确的是 ( )
A.常温常压下,所有烷烃都为气体
B.烷烃在空气中都能燃烧,但不一定产生淡蓝色火焰
C.在一定条件下,烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应
D.除甲烷外,大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色
2.下列叙述正确的是 ( )
A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以CH2Cl2有两种不同的结构
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此可以使氯水褪色
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
D.链状烷烃随着分子中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高
3.(2024·太原检测)下列物质一定互为同系物的是 ( )
① ② ③ ④C2H4
⑤CH2CH—CHCH2 ⑥CH2CHCH2OH ⑦ ⑧
A.④和⑧ B.①、②和③
C.⑤、⑦和⑧ D.⑥和⑧
4.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是 ( )
物质 甲烷 乙烷 正丁烷 正戊烷
沸点 -164 ℃ -89 ℃ -0.5 ℃ 36 ℃
A.约-40 ℃ B.低于-160 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于36 ℃
5.异辛烷在内燃机的汽缸里燃烧时抗震性较好,是优良的发动机燃料,异辛烷的球棍模型如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.异辛烷分子式为C8H16
B.异辛烷中所有碳原子可能共平面
C.异辛烷和环戊烷互为同系物
D.1 mol异辛烷完全燃烧消耗氧气的物质的量为12.5 mol
6.C5H12有3种不同的结构,
甲:CH3(CH2)3CH3,
乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4。
下列有关叙述正确的是 ( )
A.甲、乙、丙互为同系物,均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B.C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低
D.丙有3种不同沸点的二氯代物
7.甲基环戊烷()常用作溶剂及色谱分析标准物质,也可用于有机合成。下列有关该有机化合物的说法错误的是 ( )
A.分子式为C6H12
B.光照下可以与Cl2发生取代反应
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
8.已知链状烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。
(1)链状烷烃A的分子式为 。
(2)写出A可能存在的结构简式: 。
(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为 。
②B完全燃烧的化学方程式为 。
9.某化学学习小组欲探究己烷的性质,用己烷进行下列实验:
实验1:溴水 分层,下层为几乎无色的液体橙色溶液。
实验2:将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3:利用如图所示实验装置在一定条件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CHCH2),且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。
(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有 (填名称)。
(2)由实验1可知,己烷的物理性质有
。
(3)实验2中的橙色溶液颜色逐渐变浅的原因是 (填字母)。
A.己烷与溴发生了取代反应
B.溴己烷为无色物质
C.液溴向外挥发浓度降低
D.己烷与液溴发生了加成反应
E.液溴与己烷分层,密度大的液溴在下层
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是 。
(5)试管C中的现象是 。
(6)试写出装置Ⅰ中发生反应生成丙烷和丙烯的化学方程式: 。
10.环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
结构 简式 BrCH2CH2CH(CH3)CH2Br
键线式 (环己烷) (环丁烷)
①+H2 ②+H2
③+H2
④+KMnO4+
回答下列问题:
(1)从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是 (填名称),判断依据为 。
(2)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为 (不需注明反应条件)。
(3)写出鉴别环丁烷与丁烯的一种方法: 。
高阶思维训练
11.烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷反应的部分历程如下:
①引发:Cl2Cl·+Cl·等
②链反应:Cl·+CH4CH3·+HCl,CH3·+Cl2Cl·+CH3Cl等
③终止:Cl·+Cl·Cl2,Cl·+CH3·CH3Cl等。
下列说法不正确的是 ( )
A.引发时可以通过热辐射、光照等条件
B.链反应可以反复进行
C.反应产物只有四种
D.产物中将出现CH3CH3
12.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为,X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子,下列有关说法正确的是 ( )
A.X分子中可能含有三个甲基
B.X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构)
C.标准状况下2.24 L X完全燃烧,将生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管,干燥管会增重12.6 g
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
课时跟踪检测(五)
1.B
2.选D 由于甲烷分子的空间结构是正四面体,故CH2Cl2只有一种结构,A错误;甲烷能与Cl2在光照条件下发生取代反应,但与氯水不反应,B错误;正丁烷分子中所有碳原子不在同一条直线上,C错误;由链状烷烃通式CnH2n+2可知,含碳量为,即随着分子中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高,D正确。
3.选A 结构相似、分子组成上只相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
4.选A 根据烷烃同系物沸点的递变性,丙烷的沸点介于乙烷与丁烷之间,A正确。
5.选D 由异辛烷的球棍模型知,含有8个碳原子和18个氢原子,则分子式为C8H18,故A错误; 单键碳原子和与其相连的原子为四面体结构,且异辛烷中含有3个支链,则所有碳原子不可能共平面,故B错误; 异辛烷和环戊烷的结构不相似,分子式分别为C8H18和C5H10,在分子组成上相差C3H8原子团,不是同系物,故C错误; 异辛烷完全燃烧生成CO2和H2O,方程式为C8H18+O28CO2+9H2O,则1 mol异辛烷完全燃烧消耗氧气的物质的量为12.5 mol,故D正确。
6.选C 甲、乙、丙的结构不同,但分子式相同,三者互为同分异构体,不互为同系物,A项错误;C5H12属于烷烃,可以代表3种物质,化学性质比较稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,B项错误;同种烷烃的不同异构体中,支链越多,其沸点越低,丙的支链最多,所以丙的沸点最低,C项正确;丙中的4个甲基是等效的,其二氯代物有CHCl2C(CH3)3、(CH2Cl)2C(CH3)2两种,故丙只有2种不同沸点的二氯代物,D项错误。
7.选C 烃难溶于水,C错误。
8.解析:(1)根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍,推知其相对分子质量为72,设其分子式为CnH2n+2,求得n=5,则分子式为C5H12。(3)B的一氯代物只有一种,可知B的结构简式为C(CH3)4。
答案:(1)C5H12 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
(3)①C(CH3)4+Cl2C(CH3)3CH2Cl+HCl ②C(CH3)4+8O25CO2+6H2O
9.(1)烧杯、分液漏斗 (2)密度比水小,难溶于水,可溶解溴
(3)AB (4)冷凝己烷分解产生的气体
(5)酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去
(6)CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑+CH3CHCH2↑
10.(1)环丙烷 环丙烷与H2反应所需温度最低
(2) +HBrCH3CH2CH2CH2Br
(3)利用酸性KMnO4溶液,能使酸性KMnO4溶液褪色的为丁烯,不能使酸性KMnO4溶液褪色的为环丁烷(答案合理即可)
11.选C 根据反应的部分历程分析可以得到至少五种产物:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢,C错误。
12.选B 根据题意X可能为(CH3) 2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,分子中都含有4个甲基,故A错误;X若为(CH3)2CHCH(CH3)2,分子中有2种氢原子,一氯代物只有2种,X若为(CH3)3CCH2CH3,分子中有3种氢原子,一氯代物有3种,故B正确;标准状况下X为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,故C错误;(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃,与溴的四氯化碳溶液不反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D错误。第一节 烷烃
学习目标 重点难点
1.认识烷烃的组成和结构特点及其性质,认识烷烃的取代反应的特点和规律。 2.了解烷烃在日常生活中的重要应用。 重点 依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质。
难点 烷烃的系统命名法。
第1课时 烷烃的结构和性质
新知探究(一)——烷烃的结构
1.烷烃的结构探究
请根据图中所示烷烃的分子结构,写出相应的结构简式和分子式,并分析它们在组成和结构上的相似点。
名称 结构简式 分子式 碳原子的 杂化方式 分子中共 价键的类型
甲烷 CH4 CH4 sp3 σ键
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
2.烷烃的结构特点
杂化方式 烷烃的结构与甲烷的相似,其分子中的碳原子都采取 杂化,以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他 或 结合,形成σ键
空间结构 以碳原子为中心形成若干四面体空间结构,碳链呈锯齿状排列
键的类型 烷烃分子中的共价键全部是单键(C—C、C—H)
3.同系物
结构 、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。甲烷、乙烷和丙烷互称为同系物。链状烷烃的通式为 。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)烷烃的碳原子均采取sp3杂化 ( )
(2)分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃 ( )
(3)烷烃分子中的所有原子不可能共平面 ( )
(4)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上 ( )
(5)烷烃分子中的键角一般为109°28',分子中可能含π键 ( )
2.(2024·山东济宁月考)下列物质中,与甲烷互为同系物的是 ( )
A.CH3—CH2—CH3 B.CH3—CHCH2
C.CH≡C—CH3 D.
3.写出下列烃的分子式。
(1)己烷 ,含氢原子个数为16的链状烷烃为 ,环状烷烃为 。
(2)含11个碳原子的链状烷烃 。
(3)含碳质量分数最小的烷烃为 。
新知探究(二)——烷烃的性质
1.甲烷的性质
(1)物理性质
纯净的甲烷是 、 的气体, 溶于水,密度比空气的小。
(2)化学性质
甲烷的化学性质比较 ,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不与强酸、强碱及溴的CCl4溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生 反应。
2.烷烃的性质
根据甲烷的性质推测烷烃的性质
(1)物理性质递变性
物理性质 递变规律
状态 烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态 C1~C4 态,C5~C16 态 [新戊烷C(CH3)4在常温常压下是气态],C17以上为 态
熔、沸点 ①随碳原子数的增加,即烷烃的相对分子质量越大,烷烃的熔、沸点 ②碳原子数相同(相对分子质量相同),支链越多,熔、沸点越低
密度 随碳原子数的增多而逐渐增大,但都 水的密度
溶解性 烷烃都难溶于水,易溶于有机溶剂
(2)化学性质
①稳定性
常温下烷烃的化学性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂、溴的CCl4溶液等都不发生反应。
②可燃性
烷烃均具有可燃性,写出汽油的成分——辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式为 。
③取代反应
烷烃可与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式为 。
乙烷与Cl2在光照下反应可生成的有机产物有几种(写结构简式)。
应用化学
烷烃是一类最基础的有机化合物,在我们生活中扮演着重要的角色。烷烃的化学性质比较稳定,与强酸、强碱或酸性KMnO4等强氧化剂不反应。但在一定条件下会发生取代反应。某兴趣小组以甲烷为例探究烷烃的取代反应,其装置如下
1.该实验现象如何 如何书写该反应的化学方程式
2.如下两个反应均可得到氯乙烷。
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,
CH2CH2+HClCH3CH2Cl,你认为采取哪一种方法好
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)烷烃与所有氧化剂均不发生氧化反应 ( )
(2)所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ( )
(3)在光照下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色 ( )
(4)1 mol丙烷与氯气发生取代反应,最多能消耗Cl2的物质的量为8 mol ( )
(5)戊烷的三种同分异构体中,沸点最低的是新戊烷 ( )
(6)乙烷、丙烷、正丁烷的熔沸点依次降低 ( )
2.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是 ( )
A.烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
3.液化气的主要成分之一是丙烷,下列有关丙烷的叙述不正确的是 ( )
A.丙烷是链状烷烃,但分子中碳原子不在同一直线上
B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应
C.丙烷比其同分异构体丁烷易液化
D.1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
4.异辛烷是优良的发动机燃料,其结构简式如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.异辛烷分子中碳原子的杂化方式有2种
B.异辛烷的沸点高于正辛烷
C.异辛烷的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
D.异辛烷易溶于水
5.有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种;③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
请回答下列问题:
(1)B的最简式为 ,分子式为 ,其二溴代物有 种。
(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为 、 、 。
(3)A的结构简式为 。
第1课时 烷烃的结构和性质
新知探究(一)
1.
名称 结构简式 分子式 碳原子的 杂化方式 分子中共 价键的类型
甲烷 CH4 CH4 sp3 σ键
乙烷 CH3CH3 C2H6 sp3 σ键
丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 σ键
正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 sp3 σ键
正戊烷 CH3(CH2)3CH3 C5H12 sp3 σ键
2.sp3 碳原子 氢原子 3.相似 CnH2n+2
[题点多维训练]
1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× 2.A
3.(1)C6H14 C7H16 C8H16 (2)C11H24 (3)CH4
新知探究(二)
1.(1)无色 无臭 难 (2)稳定 取代
2.(1)气 液 固 升高 小于 (2)②2C8H18+25O216CO2+18H2O ③CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3
[应用化学]
1.提示:现象:A装置,试管内气体颜色逐渐变浅,试管壁有油状液滴,试管中有少量白雾,且试管内水面上升,水槽内有固体析出;B装置,无明显现象。
化学方程式:CH4+Cl2CH3Cl(一氯甲烷)+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2(二氯甲烷)+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3(三氯甲烷)+HCl
CHCl3+Cl2CCl4(四氯甲烷)+HCl
2.提示:采取第二种方法好。因为这种方法无副反应,产物较纯。
[题点多维训练]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)×
2.选B 烷烃的密度比水的小,B错误。
3.选C 丙烷分子中碳原子均为饱和碳原子,3个碳原子不在同一直线上,A正确;丙烷在光照条件下能与Cl2发生取代反应,B正确;丙烷与丁烷互为同系物,C错误;1 mol丙烷(C3H8)完全燃烧消耗O2的物质的量为mol=5 mol,D正确。
4.选C 异辛烷分子中的碳原子都是饱和碳原子,杂化方式为sp3,A错误;异辛烷和正辛烷互为同分异构体,一般情况下,同种烷烃的不同异构体的支链越多,沸点越低,故沸点:异辛烷<正辛烷,B错误;由异辛烷的结构简式可知,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有4种,C正确;异辛烷为烷烃,难溶于水,D错误。
5.解析:(1)由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)=1∶3,B的最简式为CH3,B的分子式只能是C2H6,B为乙烷,其二溴代物有两种。(2)由②可推断C应为异丁烷,在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。
答案:(1)CH3 C2H6 2
(2)
(3)(共57张PPT)
烃
第二章
第一节
烷烃
学习目标 重点难点 1.认识烷烃的组成和结构特点及其性质,认识烷烃的取代反应的特点和规律。 2.了解烷烃在日常生活中的重要应用。 重点 依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质。
难点 烷烃的系统命名法。
第1课时 烷烃的结构和性质
目录
新知探究(一)——烷烃的结构
新知探究(二)——烷烃的性质
课时跟踪检测
烷烃的结构
新知探究(一)
1.烷烃的结构探究
请根据图中所示烷烃的分子结构,写出相应的结构简式和分子式,并分析它们在组成和结构上的相似点。
名称 结构简式 分子式 碳原子的 杂化方式 分子中共
价键的类型
甲烷 CH4 CH4 sp3 σ键
乙烷 _________ _______ _____ _____
丙烷 _____________ _______ _____ _____
正丁烷 _________________ _______ _____ _____
正戊烷 _______________ _______ _____ _____
CH3CH3
C2H6
sp3
σ键
CH3CH2CH3
C3H8
sp3
σ键
CH3CH2CH2CH3
C4H10
sp3
σ键
CH3(CH2)3CH3
C5H12
sp3
σ键
2.烷烃的结构特点
杂化方式 烷烃的结构与甲烷的相似,其分子中的碳原子都采取 杂化,以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他 或_______结合,形成σ键
空间结构 以碳原子为中心形成若干四面体空间结构,碳链呈锯齿状排列
键的类型 烷烃分子中的共价键全部是单键(C—C、C—H)
sp3
碳原子
氢原子
3.同系物
结构 、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。甲烷、乙烷和丙烷互称为同系物。链状烷烃的通式为________。
相似
CnH2n+2
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)烷烃的碳原子均采取sp3杂化( )
(2)分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃( )
(3)烷烃分子中的所有原子不可能共平面( )
(4)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上( )
(5)烷烃分子中的键角一般为109°28',分子中可能含π键( )
[题点多维训练]
√
√
√
×
×
2.(2024·山东济宁月考)下列物质中,与甲烷互为同系物的是 ( )
A.CH3—CH2—CH3
B.CH3—CH==CH2
C.CH≡C—CH3
D.
√
3.写出下列烃的分子式。
(1)己烷 ,含氢原子个数为16的链状烷烃为 ,环状烷烃为 。
(2)含11个碳原子的链状烷烃 。
(3)含碳质量分数最小的烷烃为 。
C6H14
C7H16
C8H16
C11H24
CH4
烷烃的性质
新知探究(二)
1.甲烷的性质
(1)物理性质
纯净的甲烷是 、 的气体, 溶于水,密度比空气的小。
(2)化学性质
甲烷的化学性质比较 ,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不与强酸、强碱及溴的CCl4溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生 反应。
无色
无臭
难
稳定
取代
2.烷烃的性质
根据甲烷的性质推测烷烃的性质
(1)物理性质递变性
物理性质 递变规律
状态 烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态
C1~C4 态,C5~C16 态
[新戊烷C(CH3)4在常温常压下是气态],C17以上为 态
气
液
固
熔、沸点 ①随碳原子数的增加,即烷烃的相对分子质量越大,烷烃的熔、沸点______
②碳原子数相同(相对分子质量相同),支链越多,熔、沸点越低
密度 随碳原子数的增多而逐渐增大,但都 水的密度
溶解性 烷烃都难溶于水,易溶于有机溶剂
升高
小于
续表
(2)化学性质
①稳定性
常温下烷烃的化学性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂、溴的CCl4溶液等都不发生反应。
②可燃性
烷烃均具有可燃性,写出汽油的成分——辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式为 。
2C8H18+25O2 16CO2+18H2O
③取代反应
烷烃可与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式为
。
乙烷与Cl2在光照下反应可生成的有机产物有几种(写结构简式)。
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl
CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、
CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3
。
应用化学
烷烃是一类最基础的有机化合物,在我们生活中扮演着重要的角色。烷烃的化学性质比较稳定,与强酸、强碱或酸性KMnO4等强氧化剂不反应。但在一定条件下会发生取代反应。某兴趣小组以甲烷为例探究烷烃的取代反应,其装置如下
1.该实验现象如何 如何书写该反应的化学方程式
提示:现象:A装置,试管内气体颜色逐渐变浅,试管壁有油状液滴,试管中有少量白雾,且试管内水面上升,水槽内有固体析出;B装置,无明显现象。
化学方程式:
CH4+Cl2 CH3Cl(一氯甲烷)+HCl
CH3Cl+Cl2 CH2Cl2(二氯甲烷)+HCl
CH2Cl2+Cl2 CHCl3(三氯甲烷)+HCl
CHCl3+Cl2 CCl4(四氯甲烷)+HCl
2.如下两个反应均可得到氯乙烷。
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl,CH2==CH2+HCl CH3CH2Cl,你认为采取哪一种方法好
提示:采取第二种方法好。因为这种方法无副反应,产物较纯。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)烷烃与所有氧化剂均不发生氧化反应( )
(2)所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应( )
(3)在光照下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色( )
(4)1 mol丙烷与氯气发生取代反应,最多能消耗Cl2的物质的量为8 mol ( )
(5)戊烷的三种同分异构体中,沸点最低的是新戊烷( )
(6)乙烷、丙烷、正丁烷的熔沸点依次降低( )
[题点多维训练]
×
√
×
√
√
×
√
2.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是 ( )
A.烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
解析:烷烃的密度比水的小,B错误。
√
3.液化气的主要成分之一是丙烷,下列有关丙烷的叙述不正确的是 ( )
A.丙烷是链状烷烃,但分子中碳原子不在同一直线上
B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应
C.丙烷比其同分异构体丁烷易液化
D.1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
解析:丙烷分子中碳原子均为饱和碳原子,3个碳原子不在同一直线上,A正确;丙烷在光照条件下能与Cl2发生取代反应,B正确;丙烷与丁烷互为同系物,C错误;1 mol丙烷(C3H8)完全燃烧消耗O2的物质的量为mol=5 mol,D正确。
4.异辛烷是优良的发动机燃料,其结构简式如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.异辛烷分子中碳原子的杂化方式有2种
B.异辛烷的沸点高于正辛烷
C.异辛烷的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
D.异辛烷易溶于水
√
解析:异辛烷分子中的碳原子都是饱和碳原子,杂化方式为sp3,A错误;异辛烷和正辛烷互为同分异构体,一般情况下,同种烷烃的不同异构体的支链越多,沸点越低,故沸点:异辛烷<正辛烷,B错误;由异辛烷的结构简式可知,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有4种,C正确;异辛烷为烷烃,难溶于水,D错误。
5.有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种;
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
请回答下列问题:
(1)B的最简式为 ,分子式为 ,其二溴代物有 种。
解析:由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)=1∶3,B的最简式为CH3,B的分子式只能是C2H6,B为乙烷,其二溴代物有两种。
CH3
C2H6
2
(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为 、
、 。
解析:由②可推断C应为异丁烷,在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。
(3)A的结构简式为 。
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
12
1.下列有关烷烃的叙述中,正确的是 ( )
A.常温常压下,所有烷烃都为气体
B.烷烃在空气中都能燃烧,但不一定产生淡蓝色火焰
C.在一定条件下,烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应
D.除甲烷外,大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
2.下列叙述正确的是 ( )
A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以CH2Cl2有两种不同的结构
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此可以使氯水褪色
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
D.链状烷烃随着分子中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:由于甲烷分子的空间结构是正四面体,故CH2Cl2只有一种结构,A错误;甲烷能与Cl2在光照条件下发生取代反应,但与氯水不反应,B错误;正丁烷分子中所有碳原子不在同一条直线上,C错误;由链状烷烃通式CnH2n+2可知,含碳量为,即随着分子中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高,D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
3.(2024·太原检测)下列物质一定互为同系物的是 ( )
① ② ③ ④C2H4
⑤CH2==CH—CH==CH2 ⑥CH2==CHCH2OH
⑦ ⑧
A.④和⑧ B.①、②和③
C.⑤、⑦和⑧ D.⑥和⑧
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:结构相似、分子组成上只相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
4.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是 ( )
A.约-40 ℃ B.低于-160 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于36 ℃
物质 甲烷 乙烷 正丁烷 正戊烷
沸点 -164 ℃ -89 ℃ -0.5 ℃ 36 ℃
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:根据烷烃同系物沸点的递变性,丙烷的沸点介于乙烷与丁烷之间,A正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
5.异辛烷在内燃机的汽缸里燃烧时抗震性较好,是优良的发动机燃料,异辛烷的球棍模型如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.异辛烷分子式为C8H16
B.异辛烷中所有碳原子可能共平面
C.异辛烷和环戊烷互为同系物
D.1 mol异辛烷完全燃烧消耗氧气的物质的量为12.5 mol
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:由异辛烷的球棍模型知,含有8个碳原子和18个氢原子,则分子式为C8H18,故A错误; 单键碳原子和与其相连的原子为四面体结构,且异辛烷中含有3个支链,则所有碳原子不可能共平面,故B错误; 异辛烷和环戊烷的结构不相似,分子式分别为C8H18和C5H10,在分子组成上相差C3H8原子团,不是同系物,故C错误; 异辛烷完全燃烧生成CO2和H2O,方程式为C8H18+O2 8CO2+9H2O,则1 mol异辛烷完全燃烧消耗氧气的物质的量为12.5 mol,故D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
6.C5H12有3种不同的结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4。
下列有关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙互为同系物,均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B.C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低
D.丙有3种不同沸点的二氯代物
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:甲、乙、丙的结构不同,但分子式相同,三者互为同分异构体,不互为同系物,A项错误;C5H12属于烷烃,可以代表3种物质,化学性质比较稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,B项错误;同种烷烃的不同异构体中,支链越多,其沸点越低,丙的支链最多,所以丙的沸点最低,C项正确;丙中的4个甲基是等效的,其二氯代物有CHCl2C(CH3)3、(CH2Cl)2C(CH3)2两种,故丙只有2种不同沸点的二氯代物,D项错误。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
3
7.甲基环戊烷( )常用作溶剂及色谱分析标准物质,也可用于有机合成。下列有关该有机化合物的说法错误的是( )
A.分子式为C6H12
B.光照下可以与Cl2发生取代反应
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
解析:烃难溶于水,C错误。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
8.已知链状烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。
(1)链状烷烃A的分子式为 。
解析:根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍,推知其相对分子质量为72,设其分子式为CnH2n+2,求得n=5,则分子式为C5H12。
(2)写出A可能存在的结构简式:______________________________
。
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3、
CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为
。
②B完全燃烧的化学方程式为 。
解析:B的一氯代物只有一种,可知B的结构简式为C(CH3)4。
C(CH3)4+Cl2 C(CH3)3CH2Cl+HCl
C(CH3)4+8O2 5CO2+6H2O
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
9.某化学学习小组欲探究己烷的性质,用己烷进行下列实验:
实验1:溴水 分层,下层为几乎无色的液体 橙色溶液。
实验2:将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3:利用如图所示实验装置在一定条件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CH===CH2),且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有 (填名称)。
(2)由实验1可知,己烷的物理性质有__________________________
。
烧杯、分液漏斗
密度比水小,难溶于水,可溶
解溴
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
(3)实验2中的橙色溶液颜色逐渐变浅的原因是 (填字母)。
A.己烷与溴发生了取代反应
B.溴己烷为无色物质
C.液溴向外挥发浓度降低
D.己烷与液溴发生了加成反应
E.液溴与己烷分层,密度大的液溴在下层
AB
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是 。
(5)试管C中的现象是 。
(6)试写出装置Ⅰ中发生反应生成丙烷和丙烯的化学方程式:
。
冷凝己烷分解产生的气体
酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去
CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
10.环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
结构 简式 BrCH2CH2CH(CH3)CH2Br
键线式 (环己烷) (环丁烷)
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
回答下列问题:
(1)从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是
(填名称),判断依据为 。
环丙烷
环丙烷与H2反应所需温度最低
10
1
2
4
5
6
7
8
9
11
12
3
(2)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为
(不需注明反应条件)。
(3)写出鉴别环丁烷与丁烯的一种方法:
+HBr―→CH3CH2CH2CH2Br
利用酸性KMnO4溶液,
能使酸性KMnO4溶液褪色的为丁烯,不能使酸性KMnO4溶液褪色的为
环丁烷(答案合理即可)
。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
高阶思维训练
11.烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷反应的部分历程如下:
①引发:Cl2―→Cl·+Cl·等
②链反应:Cl·+CH4―→CH3·+HCl,CH3·+Cl2―→Cl·+CH3Cl等
③终止:Cl·+Cl·―→Cl2,Cl·+CH3·―→CH3Cl等。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
下列说法不正确的是 ( )
A.引发时可以通过热辐射、光照等条件
B.链反应可以反复进行
C.反应产物只有四种
D.产物中将出现CH3CH3
解析:根据反应的部分历程分析可以得到至少五种产物:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢,C错误。
√
12
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为 ,
X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子,下列有关说法正确的是( )
A.X分子中可能含有三个甲基
B.X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构)
C.标准状况下2.24 L X完全燃烧,将生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管,干燥管会增重12.6 g
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:根据题意X可能为(CH3) 2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,分子中都含有4个甲基,故A错误;X若为(CH3)2CHCH(CH3)2,分子中有2种氢原子,一氯代物只有2种,X若为(CH3)3CCH2CH3,分子中有3种氢原子,一氯代物有3种,故B正确;标准状况下X为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,故C错误;(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃,与溴的四氯化碳溶液不反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D错误。
