专题3.1.2,烷烃-高一化学人教版(必修2)

一、烷烃 1.分子结构特点 2.物理性质 1递变规律随碳原子数n递增 2相似性 烷烃均____________水,相对密度均小于1。

3.化学性质与CH4相似 1稳定性 在通常情况下,烷烃比较稳定,跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不起反应。

2燃烧反应 烷烃燃烧通式_____________________________________________________________。

3取代反应 烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应,如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为______________________________________________________________。

4.习惯命名法 1表示 碳原子数n及其表示 n≤10 1 2 3 4 5[来源Zxxk.Com] 6[来源学科网] 7 8 9[来源学科网] 10[来源Z。xx。k.Com] n>10 相应数字 2举例C6H14命名为________,C18H38命名为__________________________________。

3碳原子数n相同结构不同时,可以用正、异、新表示,如C4H10的两种分子的命名 无支链时,CH3CH2CH2CH3____________。

有支链时,____________。

二、同系物 同分异构体 1.同系物 1特点________相似,在分子组成上相差一个或若干个________原子团的物质。

2实例CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。

【特别提醒】①同系物具有相同的通式,但是通式相同的有机物不一定互为同系物,同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。

②同系物的组成元素相同,同系物之间相对分子质量相差14nn1,2,3。

2.同分异构体 1概念具有相同的____________,但具有不同的________的物质。

2实例____________与互为同分异构体。

3同分异构体的沸点支链越多,沸点越________。

4同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。

【特别提醒】同分异构现象不只是存在于有机化合物中,只要满足分子式相同,结构不同的化合物都可以称为同分异构体。例如尿素[CONH22]和氰酸铵[NH4CNO]。

3.同位素、同素异形体、同分异构体和同系物之间的区别 比较 概念 定 义 化学式 结 构 性 质 同位素 质子数相同、中子数不同的原子 原子符号表示不同,如、、 电子排布相同,原子核结构不同 物理性质不同,化学性质相同 同素异形体 同一种元素形成的不同单质 元素符号表示相同,分子式不同,如石墨和金刚石、O2和O3 单质的组成或结构不同 物理性质不同,化学性质相似 同分异构体 分子式相同、结构式不同的化合物 相同 不同 物理性质不同,化学性质不一定相同 同系物 结构相似,组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物 组成元素相同,通式相同,相对分子质量相差14n,如CH4和CH3CH3 同一类物质,结构相似 物理性质不同,化学性质相似 【答案】一、1.碳碳单键 链状 氢原子 CnH2n2n≥1 2.1气态 升高 增大 2难溶于 3.2CnH2n2O2nCO2n1H2O 3C2H6Cl2C2H5ClHCl 4.1甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 2己烷 十八烷 3正丁烷 异丁烷 二、1.1结构 CH2 2.1分子式 结构 2CH3CH2CH2CH3 3低 一、同系物的组成特点和判断 1.同系物的组成特点 1结构相似。主要指化学键类型相似,分子中各原子的结合方式相似,必须是同一类物质。

2组成上相差n个CH2原子团。

2.同系物的判断方法 两化合物互为同系物的必备条件有三个 1同通式、同类物。

2结构相似。

3分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。

二、同分异构体的判断与书写 1.烷烃同分异构体的写法 1书写规律可概括为主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。

①先写出碳原子数最多的主链。

②再写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基接在主链某碳原子上。

③再写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基或两个甲基接在主链碳原子上,依次类推。

2以C6H14为例作方法解析为了简便,只写碳链骨架 ①将分子中全部碳原子连成一条直链。

CCCCCC ②从主链的一端取下一个C原子,依次连接在主链,即得到多个带有甲基的同分异构体骨架。

【特别提醒】不能连接在端部,要考虑到对称避免重复。

③从主链上取下两个C原子,看成一个整体或分开,依次连接到剩余的含4个碳原子的主链上时,由于两个碳原子作为一个整体的连接方式会改变主链C原子数,如主链实际为5个C原子,与上面的书写重复,故这种形式不存在,其余两种为 支链对位, 支链邻位。

若再从主链取下更多C原子,其连接方式均与上面的连接重复。因此,C6H14有5种同分异构体。

2.同分异构体“等效氢”判断法 烃分子中等效氢原子的种类有多少,其一氯代物种类就有多少,判断等效氢原子的方法有 ①同一碳原子上所连的氢原子是等效的;

②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的,如中四个甲基等效,即新戊烷分子中的12个氢原子是等效的;

③处于镜面对称位置上的氢原子是等效,如中的四个甲基是等效的,两个是等效的。

【特别提醒】等效氢法是判断烷烃的同分异构体的重要方法,所谓等效就是要充分利用有机结构的对称性,如连接在同一碳原子上的相同取代基,中的四个甲基在空间上是对称的,中左端的两个甲基也是等效的,造成这种效果的原因是形成四个单键的碳原子具有空间四面体结构。

三、烃的燃烧规律 1.燃烧通式 CxHyxO2→xCO2H2O 2.气态烃包括混合物燃烧后体积变化规律 据CxHyxO2→xCO2H2O知 1气态烃CxHy在100 ℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关。

ΔV V后 −V前 ①若y4,燃烧前后体积不变,ΔV0 ②若y4,燃烧前后体积增大,ΔV0 ③若y4,燃烧前后体积减少,ΔV0 2气态烃CxHy在100 ℃以下温度完全燃烧时气体体积变化规律,不论含氢原子的多少,都存在ΔV0。

3.消耗氧气的量的规律 1等物质的量的烃完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于x。

2等质量的烃完全燃烧,其耗氧量的大小取决该烃分子中氢的质量分数,其值越大,耗氧量越大。

典例1 下列有关烷烃的叙述中,不正确的是 A.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键 B.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 C.烷烃分子的通式为CnH2n2,符合该通式的烃不一定是烷烃 D.随着碳原子的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高 【答案】C 典例2 河南省固始县一中2018−2019学年高一上学期12月月考作为汽车动力燃料的汽油,其主要成份是异辛烷,其结构简式如下 下列各式可以肯定与上述异辛烷互称为同系物的是 A.C2H4 B.C8H18 C.C7H16 D.C6H12 【答案】C 【解析】异辛烷为饱和烷烃,分子式为C8H18。A.C2H4为烯烃,不属于烷烃,故A项错误;
B.C8H18与异辛烷分子式相同,可能为同分异构体,也可能为一种物质,故B项错误;
C.C7H16与异辛烷相差1个C H2原子团,属于饱和烷烃,是同系物,故C项正确;
D.C6H12为烯烃或环烷烃,不属于饱和烷烃,故D项错误;
综上,本题选C。

典例3 广东省湛江第一中学2018−2019学年高二上学期第二次大考①CH3CH2CH3 ②CH3CH2CH2CH3 ③CH3CH2CH2CH2CH3 ④ ⑤ ⑥CH3CH2CH2CH2CH2CH3 上述物质的沸点按由高到低的顺序排列的是 A.⑥③④⑤②① B.⑥③②①④⑤ C.⑤④⑥③②① D.⑥⑤④③②① 【答案】A 【解析】烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,沸点逐渐升高;
碳原子数相同的烃,支链越多,熔、沸点越低,据此解答。给出的物质都是烷烃,则烷烃随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,沸点逐渐升高,碳原子数相同的烷烃,支链越多,熔、沸点越低;
⑥中含有6个碳原子,沸点最高;
③④⑤中含有5个碳,其中③中无支链,④中有1个支链,⑤中含有2个支链;
②中含有4个碳,①中含有3碳,沸点最低;
根据以上规律可知,沸点按由高到低的顺序排列的是⑥③④⑤②①;
综上所述,本题选A。

典例4 辽宁省六校协作体2017−2018学年高二上学期期初联考某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,则该烃的分子式不可能是 A.C2H6 B.C4H10 C.C5H12 D.C8H18 【答案】B 典例5 1乙烷的电子式为________________,分子式为CmH20的烷烃中m为________,分子式为C8Hn的烷烃中n为________,与CO2密度同温同压相同的烷烃分子式为________,若上述四种烃各为1 mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是________。

2若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是________。

【答案】1 9 18 C3H8 C9H20 2CH4 【解析】1根据烷烃通式为CnH2n2可求出m为9,n为18,密度与CO2相同的烷烃式量为44,由14n244可求出n为3,即分子式为C3H8。若同为1 mol烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“x”的大小,“x”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是C9H20。

2若同为1 g烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“”的大小,“”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是CH4。

K基础 1.辽宁省阜新二高2017−2018学年高二上学期第二次月考关于烷烃性质的叙述正确的是 A.都是气体 B.都是液体 C.都不能使高锰酸钾溶液褪色 D.都能溶于水 2.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是 A.烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔点、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着相对分子质量的增大逐渐增大 C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应,烷烃燃烧时生成二氧化碳和水 D.烷烃多数能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色 3.在1.01105 Pa下,测得某些烷烃的沸点如下表所示。据表分析,下列叙述正确的是 物质名称 沸点℃ 正丁烷 −0.5 正戊烷 36.1 异戊烷 27.8 新戊烷 9.5 正己烷 69.0 A.C5HI2的沸点随支链的增加而降低 B.烷烃的沸点随碳原子数的增加而降低 C.标准状况下,1 mol新戊烷的体积为22.4 L D.其他条件相同时,降低温度,以上5种烷烃中正丁烷最先液化 4.黑龙江省大庆中学2017−2018学年上学期期中考试1 mol丙烷与氯