专题2.1.1烷烃和烯烃-2017-2018学年高二化学人教版(选修5)Word版含解析

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名称 专题2.1.1烷烃和烯烃-2017-2018学年高二化学人教版(选修5)Word版含解析
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科目 化学
更新时间 2018-03-03 11:55:37

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第二章 烃和卤代烃
第一节 脂肪烃
第1课时 烷烃和烯烃
一、脂肪烃的类别与通式
1.甲烷的分子式是______,结构式是________________,空间构型是__________。
2.有下列三种有机物:①CH3—CH3 ②CH3—CH2—CH3
③CH3—CH2—CH2—CH3
(1)它们共同的结构特点是碳原子间都以__________形成碳链、碳原子剩余的价键全部__________,其类别是__________。
(2)它们在分子组成上的主要差别是________________,其通式是_____________。
3.分析比较下列两组有机物,回答下列问题:
A组:①CH2===CH2 ②CH2===CH—CH3
③CH3—CH===CH—CH3
B组:①CH≡CH ②CH3—C≡CH
③CH≡C—CH2—CH3
(1)A组有机物的官能团是________________________,类别是__________,它们在分子组成上的主要差别是____________________,其通式是__________________。
(2)B组有机物在分子结构上的相同点是__________,在分子组成上的主要差别是________________,其通式是________________________________。
二、烷烃 烯烃
1.物理性质递变规律
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数__________时,烷烃和烯烃在常温下呈气态,其他的烷烃和烯烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)
溶解性
都__________于水,易溶于有机溶剂
沸点
随碳原子数的增加,熔沸点逐渐__________。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越__________
密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐__________。烷烃、烯烃的相对密度__________水的密度
2.烷烃的分子结构与化学性质
(1)分子结构
①结构特点:碳原子之间都以__________结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟__________结合达到饱和。
②分子通式:__________。
(2)化学性质(与CH4相似)。
具体体现
稳定性
烷烃比较稳定,在通常情况下跟__________、强碱、__________溶液等都不发生反应
氧化反应
烷烃燃烧通式:_____________________
取代反应
烷烃的特征反应,如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学反应方程式:________________
3.烯烃的分子结构与化学性质
(1)烯烃的分子结构
①结构特点:分子里含有__________的脂肪烃。
②分子通式:__________(通常指单烯烃)。
(2)烯烃的化学性质(与乙烯相似)。
①氧化反应
a.燃烧通式:_______________________________。
b.烯烃能使酸性高锰酸钾溶液__________________________。
②加成反应
丙烯与溴水发生反应的化学方程式:_________________________。
③加聚反应
丙烯加聚生成聚丙烯的化学方程式:_________________________。
三、烯烃的顺反异构
1.概念:由于__________不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
2.分类
(1)顺式结构:两个相同的原子或原子团排列在双键的__________。
(2)反式结构:两个相同的原子或原子团排列在双键的__________。
下列两种有机化合物的结构简式:
__________结构;__________结构。
3.性质特点:化学性质基本相同,物理性质有一定差异。
【答案】一、1.CH4  正四面体型
2.(1)碳碳单键 被氢原子饱和 烷烃(饱和链烃)
(2)相差一个或若干个CH2原子团 CnH2n+2(n≥1)
3.(1) 烯烃 相差一个或若干个CH2原子团 CnH2n(n≥2)
(2)都含有一个—C≡C— 相差一个或若干个CH2原子团 CnH2n-2(n≥2)
二、1.小于或等于4 不溶 升高 低 增大 小于
2.(1)①碳碳单键 氢原子 ②CnH2n+2(n≥1)
(2)强酸 酸性高锰酸钾 CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
3.(1)①碳碳双键 ②CnH2n(n≥2)
(2)①a.CnH2n+O2nCO2+nH2O b.褪色
②CH3CH=CH2+Br2
③nCH2=CH—CH3
三、1.碳碳双键
2.(1)同一侧 (2)两侧 (3)顺式 反式
一、烷烃化学性质的注意事项
1.烷烃的化学性质稳定是由其结构决定的。
2.烷烃与气态卤素单质在强光照射下发生取代反应,生成的取代产物不止一种。
3.烷烃不能被酸性KMnO4溶液氧化,故不能使酸性KMnO4溶液褪色,但烷烃能与O2发生氧化反应。
下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是
A.甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1,混合发生取代反应只生成CH3Cl
B.甲烷与氯气发生取代反应,生成的产物中CH3Cl最多
C.甲烷与氯气发生取代反应,生成的产物为混合物
D.1 mol CH4完全生成CCl4,最多消耗2 mol Cl2
【答案】C
二、烯烃的结构与性质
烯烃化学性质活泼,常发生加成反应、氧化反应和聚合反应。
①加成反应
a.烯烃能跟溴水、卤素单质、氢气、水、卤化氢、氰化氢(HCN)等在适宜的条件下发生加成反应。如:
CH3CHCH2+Br2,
            1,2-二溴丙烷
反应时双键中的一个键断裂,两个溴原子分别加到原碳碳双键的两个碳原子上。
b.分子中含有两个双键的链烃叫做二烯烃,二烯烃可用通式CnH2n-2(n≥3)表示。两个双键同时连在一个碳原子上(如丙二烯CH2CCH2)的烯烃不稳定,不予考虑;单键和双键交替的二烯烃为典型的二烯烃,1,3-丁二烯是重要的代表物。其与溴按1∶1发生加成反应时有两种情况:
1,2-加成 CH2CH—CHCH2+Br2CH2Br—CHBr—CHCH2
1,4-加成 CH2CH—CHCH2+Br2CH2Br—CHCH—CH2Br
加成反应的产物与温度有关,温度较低时发生1,2-加成,温度较高时发生1,4-加成。
②氧化反应
a.烯烃在氧气中完全燃烧,其燃烧通式为CnH2n+O2nCO2+nH2O
b.烯烃在催化剂存在下,可直接被氧气氧化。如:2CH2CH2+O22CH3CHO
c.烯烃可使KMnO4酸性溶液褪色,该反应常用于烯烃的检验。
乙烯使KMnO4酸性溶液褪色,实质是KMnO4酸性溶液具有强氧化性,乙烯被氧化。
③聚合反应
由乙烯推测丙烯的结构和性质,其中正确的是
A.丙烯分子中的3个碳原子在同一直线上
B.丙烯分子中所有原子在同一平面上
C.丙烯与HCl加成只生成一种产物
D.丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
【解析】本题考查的是烯烃的性质,只要掌握乙烯的结构和性质就可推断出丙烯的结构和性质,具体过程如下:
【答案】D
1.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中,不正确的是
A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B.乙烯能使高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,乙烷则不能
C.乙烯分子为平面形结构,乙烷分子为立体结构
D.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因此它比乙烷稳定
2.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的方法是
A.与足量溴反应   B.通入足量溴水中
C.在一定条件下通入氢气 D.分别进行燃烧
3.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃同系物随相对分子质量增大,沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态
B.烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而逐渐增大
C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D.烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
4.[双选]下列反应属于取代反应的是
A.甲烷的燃烧反应 B.由甲烷制氯仿
C.由甲烷制四氯化碳 D.由甲烷制炭黑
5.下列关于加成反应的说法中正确的是
A.加成反应的结果是使有机化合物中不再含有不饱和键
B.经过加成反应后,有机化合物的官能团发生了变化
C.任何含有不饱和键的有机化合物都能发生加成反应
D.溴的四氯化碳溶液能够作为所有可以发生加成反应的试剂
6.海南的水果大量向北方销售,运输这些水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的集装箱中,高锰酸钾溶液的作用是
A.杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B.吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C.吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟
D.发挥氧化性,催熟水果
7.奥运会火炬常使用的燃料是一种有机燃料,其分子式为C3H8。
(1)它属于____。
A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.芳香烃
(2)下列关于这种燃料说法正确的是____。
A.常温常压下为液体
B.与1-丁烯互为同分异构体
C.分子中所有原子共平面,一氯代物有5种
D.1 mol这种燃料完全燃烧需5 mol氧气
(3)居民所用石油液化气的主要成分是丁烷,在使用过程中,常有一些杂质以液态沉积于钢瓶中,这些杂质可能是____。
A.甲烷和丙烷 B.丁烷和甲醛 C.乙烷和丁烷 D.戊烷和己烷
8.[2017新课标Ⅱ]下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A.
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B.
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C.
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D.
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
9.[2017北京]下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
10.[2016海南]工业上可由乙苯生产苯乙烯:,下列说法正确的是
A.该反应的类型为消去反应
B.乙苯的同分异构体共有三种
C.可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7
11.[2016新课标Ⅱ]下列各组中的物质均能发生加成反应的是
A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯 C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷
12.[2016新课标Ⅲ]已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是
A.异丙苯的分子式为C9H12 B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D.异丙苯和苯为同系物
1.【答案】D
2.【答案】B
【解析】乙烷不与溴水发生反应,而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,且生成的CH2BrCH2Br为液态,便于分离。
3.【答案】D
【解析】烷烃是饱和烃,化学性质稳定,具有代表性的反应是取代反应,故C正确;发生取代反应的必须是卤素单质,溴水不能与烷烃反应,酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化,所以D错。
4.【答案】BC
【解析】取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应,B、C均为CH4发生的取代反应,而A为氧化反应,D为分解反应。
5.【答案】B
【解析】炔烃发生加成反应后可以含有不饱和键,选项A错;羧基中的碳氧不饱和键不能发生加成反应,选项C错;不同的有机化合物对加成反应的试剂要求有所不同,选项D错。
6.【答案】C
【解析】KMnO4可氧化水果自身放出的乙烯气体,从而防止水果早熟。
7.【答案】A D D
【解析】(1)C3H8中只含有碳和氢两种元素,且满足CnH2n+2的通式,故为烷烃。
(2)分子中只含有三个碳,故应为气体,A错;C3H8属于烷烃,故不可能与烯烃互为同分异构体,B错;烷烃分子中的H原子,是不可能处于同一平面中的,因为烷烃中的碳原子的四个键类似于甲烷的正四面体形,C错;D项可写出相应的化学方程式进行判断。
(3)杂质为液态,则含碳原子应超过四个,则应选D项。
8.【答案】A
9.【答案】B
【解析】A、二氧化碳使Na2O2固体变白,发生反应2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3,CO2的化合价没有发生改变,过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,不符合题意;B、氯气使KBr溶液变黄,发生反应2KBr+Cl2=2KCl+Br2,Cl元素化合价降低,被还原,符合题意;C、乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色,是乙烯与溴发生了加成反应,Br元素化合价降低,Br2被还原,乙烯被氧化,不符合题意;D、氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝,反应过程中NH3化合价没有改变,不符合题意。答案选B。
10.【答案】AC
【解析】A.由乙苯生产苯乙烯,单键变成双键,则该反应为消去反应,A项正确;B.乙苯的同分异构体可以是二甲苯,而二甲苯有邻、间、对三种,包括乙苯,乙苯的同分异构体共有四种,B项错误;C.苯乙烯中含有碳碳双键,能使溴的CCl4溶液褪色,而乙苯不能,所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯,C项正确;D.苯环是平面形结构,所以乙苯中共平面的碳原子有7个,而苯乙烯中,苯和乙烯均是平面形分子,通过碳碳单键的旋转,共平面的碳原子有8个,D项错误;答案选AC。
11.【答案】B
【解析】苯和氯乙烯中均含有不饱和键,能与氢气发生加成反应,乙醇、溴乙烷和丙烷分子中均是饱和键,只能发生取代反应,不能发生加成反应,答案选B。
12.【答案】C
【解析】A、根据有机物碳原子的特点,分子式为C9H12,故正确;B、碳原子数越多,熔沸点越高,故沸点比苯高,故正确;C、苯环是平面结构,当异丙基中“CH2”的碳原子形成四个单键,碳原子不都在一个平面,故错误;D、异丙苯和苯结构相似,在分子组成上相差3个CH2原子团,属于同系物,故正确。