同步鲁科化学选修五新突破课时分层作业 烃的概述 烷烃的化学性质 含解析
- 格式:doc
- 大小:216.50 KB
- 文档页数:8
第1课时烃的概述烷烃的化学性质A组1.①丁烷,②2-甲基丙烷,③戊烷,④2-甲基丁烷,⑤2,2-二甲基丙烷的沸点的排列顺序正确的是( )A.①>②>③>④>⑤B.⑤>④>③>②>①C.③>④>⑤>①>②D.②>①>⑤>④>③解析:对于烷烃而言,其组成和结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,其沸点逐渐升高;对于相对分子质量相同的烷烃,分子中含有的支链越多,沸点越低。
所给烷烃中,①、②含有4个碳原子,③、④、⑤含有5个碳原子,结合上面的分析可知,沸点由高到低:③>④>⑤>①>②。
答案:C2.0.1 mol两种气态烃组成的混合物完全燃烧得到0.16 mol 二氧化碳和3.6 g水。
下列说法正确的是( )A.一定有甲烷B.一定是甲烷和乙烯C.可能有乙烷D.一定有乙炔解析:由燃烧产物推知混合烃的平均分子式为C1.6H4,则两烃中必有CH4,另一种可以是C2H4,也可以是C3H4。
答案:A3.下列各物质,在日光照射下不能发生化学变化的是( )A.甲烷和氯气的混合气体B.溴化银C.氮气和氧气的混合气体D.氯水解析:甲烷和氯气的混合气体在光照条件下发生取代反应;溴化银和氯水在光照下会发生分解反应,而氮气和氧气的反应要在放电条件下才能发生。
答案:C4.(双选)下列物质在一定条件下,可与CH4发生化学反应的是( )A.氯气B.溴水C.氧气D.酸性KMnO4溶液解析:CH4在光照条件下可与氯气发生取代反应;CH4也可在氧气中燃烧生成CO2和H2O;CH4在光照下可与气态的Br2发生取代反应,但不与溴水反应;CH4不与强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应。
答案:AC5.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.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14解析:题给各选项均为烷烃,且题目要求该烃一氯代物只有一种,这表明烷烃分子中只有一种类型的氢原子。
第1课时烃的概述烷烃的化学性质目标与素养:1.了解烃的分类。
(宏观辨识)2.了解烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物的物理性质。
(变化观念)3.掌握烯烃、炔烃的命名规则(含一个双键或叁键)。
(模型认知)4.掌握烷烃的结构和化学性质。
(证据推理)一、烃的概述1.烃烃是只由碳、氢两种元素组成的化合物。
2.烃的分类符合通式C n H2n+2(n≥1)的烃都是烷烃吗?符合通式C n H2n(n≥2)的烃都是烯烃吗?提示:符合通式C n H2n+2的烃一定是烷烃,但符合通式C n H2n的烃不一定是烯烃,也可能为环烷烃。
3.链烃(1)分类①饱和烃:碳原子之间的共价键全部为碳碳单键的烃叫做饱和烃,如烷烃。
②不饱和烃:分子中含有不饱和碳原子的烃叫做不饱和烃,如烯烃,炔烃。
(2)物理性质①相似性烷烃、烯烃、炔烃在物理性质上具有某些相似性,如它们均为无色物质,都不溶于水而易溶于有机溶剂,密度比水小等。
②递变性链烃的物理性质随着原子序数的递增呈现出一定的递变性,如随分子中碳原子数目的增加,状态由气态到液态到固态;而熔点和沸点逐渐升高,密度逐渐增大(但小于1 g·cm-3)。
4.苯及其同系物(1)芳香烃的来源:最初来源于煤焦油,现在主要来源于石油化学工业。
(2)苯:是组成最简单的芳香烃。
它是无色液体,有毒,沸点为80 ℃,熔点为5.5 ℃;不溶于水,能溶解许多物质,是良好的有机溶剂。
(3)乙苯的结构简式为,对二甲苯的结构简式为。
芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物有什么关系?提示:二、烷烃的化学性质1.稳定性常温下,与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂不反应。
2.氧化反应——与氧气的反应3.取代反应(光照)(只写生成一氯代物)微点拨:烷烃只能与卤素单质在光照条件下发生取代反应,不能与其水溶液发生取代反应。
取代反应得到的不只是一氯代物,烷烃分子中的所有氢原子都可被氯原子取代。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)烷烃属于饱和烃,也属于链烃。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理1.3.1 烷烃的概述 烷烃的化学性质 课时练1.下列物质在一定条件下,可与CH 4发生化学反应的是( )A .氯气B .溴水C .氧气D .KMnO 4酸性溶液 【答案】 AC【解析】 CH 4在光照条件下可与氯气发生取代反应;CH 4也可在氧气中燃烧生成CO 2和H 2O ;CH 4在光照下可与气态的Br 2发生取代反应,但不与溴水反应;CH 4不与强氧化剂(如KMnO 4酸性溶液)反应。
考点:考查CH 4的化学性质。
2.在光照条件下,等物质的量的CH 3CH 3与Cl 2充分反应后,得到产物中物质的量最多的是( )A .CH 3CH 2ClB .CH 2ClCH 2ClC .CCl 3CH 3D .HCl【答案】 D【解析】 由于乙烷分子中氢原子的性质完全相同,所以取代反应不只发生一元取代,而发生一系列的反应:CH 3CH 3+Cl 2――→光CH 3CH 2Cl +HClCH 3CH 2Cl +Cl 2――→光CH 3CHCl 2+HCl……CHCl 2CCl 3+Cl 2――→光CCl 3CCl 3+HCl现每消耗1 mol Cl 2就生成1 mol HCl ,故生成的产物中HCl 的物质的量最多。
考点:考查烷烃与氯气的反应。
3.涂改液是一种使用率较高的文具,经实验证明,涂改液中含有苯的同系物和卤代烃。
下列说法不正确的是( )A .涂改液危害人体健康B .中小学生最好不用或慎用涂改液C.苯的同系物和卤代烃没有刺鼻气味D.苯的同系物和卤代烃是涂改液中的溶剂【答案】 C【解析】涂改液有刺鼻气味是由于涂改液的溶剂(苯的同物和卤代烃)有刺鼻气味,选项C错误。
考点:考查苯的同系物和卤代烃的物理性质。
4.①丁烷②2-甲基丙烷③戊烷④2-甲基丁烷⑤2,2-二甲基丙烷,这些物质的沸点排列顺序正确的是()A.①>②>③>④>⑤B.⑤>④>③>②>①C.③>④>⑤>①>②D.②>①>⑤>④>③【答案】 C【解析】对于烷烃而言,相对分子质量大的,分子间作用力大,沸点较高,即③④⑤>①②;对于相对分子质量相同的烷烃,支链越多,沸点越低,即①>②,③>④>⑤,综合排序,答案为C。
第3节⎪⎪烃第1课时烃的概述烷烃的化学性质[课标要求]1.了解烃的分类。
2.了解烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物的物理性质。
3.掌握烯烃、炔烃的命名规则(含一个双键或叁键)。
4.掌握烷烃的化学性质。
1.烷烃的通式是C n H2n+2。
2.烷烃是饱和烃,烯烃、炔烃属于不饱和烃,苯及其同系物属于芳香烃。
3.分子中有1~4个碳原子的链烃在室温下均为气体。
4.烷烃的性质稳定,常温下与强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂都不反应。
5.烷烃与气态卤素单质发生取代反应,且反应分步进行,生成多种产物。
烃的概述1.烃的分类烃⎩⎪⎨⎪⎧链烃(脂肪烃)⎩⎨⎧ 饱和烃,如烷烃不饱和烃⎩⎪⎨⎪⎧烯烃炔烃环烃⎩⎨⎧脂环烃,如环丙烷芳香烃⎩⎪⎨⎪⎧ 苯及其同系物多环芳香烃2.链烃 (1)分类①饱和烃:分子中的碳原子皆为饱和碳原子。
如烷烃。
②不饱和烃:分子中含有不饱和碳原子。
如烯烃、炔烃。
(2)链烃的物理通性 ①相似性:烷烃、烯烃、炔烃在物理性质上具有某些相似性。
如它们均为无色物质,都不溶于水而易溶于有机溶剂,密度比水小等。
②递变性:链烃的物理性质随着其碳原子数的递增呈现出一定的递变性。
a.状态:由气态(分子中有1~4个碳原子)→液态→固态;b.熔、沸点:逐渐升高;c.密度:逐渐增大(但小于1 g·cm-3)。
3.苯及其同系物(1)苯及其同系物的物理性质①苯的物理性质:颜色状态熔沸点密度毒性溶解性无色液体较低比水小有毒不溶于水②苯的同系物的物理性质:溶解性与苯相似,毒性比苯稍小。
(2)苯及其同系物的组成和结构分子中只含一个苯环,且苯环上的取代基是烷基的烃才是苯的同系物,其通式为C n H2n-(n≥6)。
6(3)芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物1.芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物有什么关系?提示:2.在有机物中,主链上的碳原子数是多少?依据是什么?提示:7。
依据是含官能团()的最长碳链为主链。
1.烯烃和炔烃的命名(1)命名方法烯烃和炔烃的命名与烷烃的命名相似,即遵循最长、最多、最近、最小、最简原则。
〖烃〗之小船创作
习
使,褪色,原因是分子中所有键均为C-H单键,结构稳定。
但在特殊情况下也会起反应。
(i)甲烷燃烧的化学方程式是__________________,甲烷燃烧时的火焰颜色是__________,点燃时有同样
颜色的气体的有___________。
(ii)甲烷与氯气的取代反应方程式是_____________ ____________。
其中__ ___在常温下是气体,其它三种是_______体.CHCl3的名称叫_____,又名______,CCl4名称为______,在工业上
________________是重要溶剂.
(iii)甲烷受热分解的方程式是__________________________________。
产物的工业用途为
____________________________________.
合作探究如图所示,将1体积甲烷和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立于盛有A溶液的水槽中,放在光亮处,试推测该实验可能观察到的现象
⑴若A为饱和NaCl溶液,则片刻后发现气体的颜色
,试管中的液面,
试管内壁上有出现,水槽中还可以
观察到。
⑵若A为Na2SiO3溶液,则水槽中可以观察到。
⑶若A为紫色石蕊试液,则水槽中可以观察到。
⑷若A为浓氨水,则试管中还可以观察到。
精讲【课堂精讲】
1.烷烃的通式和结构特点。
高中化学第1章有机化合物的结构与性质烃1.3.1烃的概述烷烃的化学性质教案鲁科选修5A组1.①丁烷,②2-甲基丙烷,③戊烷,④2-甲基丁烷,⑤2,2-二甲基丙烷的沸点的排列顺序正确的是( )A.①>②>③>④>⑤B.⑤>④>③>②>①C.③>④>⑤>①>②D.②>①>⑤>④>③解析:对于烷烃而言,其组成和结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,其沸点逐渐升高;对于相对分子质量相同的烷烃,分子中含有的支链越多,沸点越低。
所给烷烃中,①、②含有4个碳原子,③、④、⑤含有5个碳原子,结合上面的分析可知,沸点由高到低:③>④>⑤>①>②。
答案:C2.0.1 mol两种气态烃组成的混合物完全燃烧得到0.16 mol 二氧化碳和3.6 g水。
下列说法正确的是( )A.一定有甲烷B.一定是甲烷和乙烯C.可能有乙烷D.一定有乙炔解析:由燃烧产物推知混合烃的平均分子式为C1.6H4,则两烃中必有CH4,另一种可以是C2H4,也可以是C3H4。
答案:A3.下列各物质,在日光照射下不能发生化学变化的是( )A.甲烷和氯气的混合气体B.溴化银C.氮气和氧气的混合气体D.氯水解析:甲烷和氯气的混合气体在光照条件下发生取代反应;溴化银和氯水在光照下会发生分解反应,而氮气和氧气的反应要在放电条件下才能发生。
答案:C4.(双选)下列物质在一定条件下,可与CH4发生化学反应的是( )A.氯气B.溴水C.氧气D.酸性KMnO4溶液解析:CH4在光照条件下可与氯气发生取代反应;CH4也可在氧气中燃烧生成CO2和H2O;CH4在光照下可与气态的Br2发生取代反应,但不与溴水反应;CH4不与强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应。
答案:AC5.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.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14解析:题给各选项均为烷烃,且题目要求该烃一氯代物只有一种,这表明烷烃分子中只有一种类型的氢原子。
课时分层作业(四)烃的概述烷烃的化学性质(建议用时:40分钟)[基础达标练]1.下列物质沸点最高的是()A.甲烷B.乙烯C.丙炔D.己烷D[烃分子中所含碳原子数越多,沸点越高。
]2.1 mol CH4与Cl2发生取代反应,待反应完成后测得四种取代物物质的量相等,则消耗Cl2为()A.0.5 mol B.2 molC.2.5 mol D.4 molC[由取代反应方程式知每一种取代物物质的量均为0.25 mol。
消耗Cl2:0.25 mol+0.25 mol×2+0.25 mol×3+0.25 mol×4=2.5 mol。
]3.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是() A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3D[本题考查同分异构体的种类,生成三种沸点不同的有机产物说明此烷烃进行一氯取代后生成物有三种同分异构体。
]4.分子里碳原子数不超过10的所有烷烃中,一卤代物只有一种的烷烃共有()A.2种B.3种C.4种D.5种C[一卤代物只有一种,说明结构高度对称,分子中的氢原子全部为等效氢原子,1个碳原子时CH4中四个氢原子是等效的,同理2个碳原子时CH3—CH3,5个碳原子时即,8个碳原子时,当这些烷烃发生一卤取代时,产物都是一种,即共有4种烷烃。
]5.关于的命名正确的是()A.3,3,5,5-四甲基-7-壬炔B.5,5,7,7-四甲基壬炔C.5,5,7-三甲基-7-乙基-2-辛炔D.5,5,7,7-四甲基-2-壬炔D[选择含有碳碳叁键的最长碳链作为主链,并称为“某炔”,题目中的最长碳链有9个碳原子,从靠碳碳叁键最近的一端编号定位,具体如下:碳碳叁键在2号位上,5号位和7号位上各有2个甲基,因此此物质的正确命名为5,5,7,7-四甲基-2-壬炔。
]6.某烯烃与H2加成后得到2,2-二甲基戊烷,该烯烃的名称可能是()A.2,2-二甲基-3-戊烯B.2,2-二甲基-2-戊烯C.2,2-二甲基-1-戊烯D.4,4-二甲基-2-戊烯D[2,2-二甲基戊烷的碳链结构为,2,2-二甲基戊烷相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,从而得到烯烃,根据2,2-二甲基戊烷的碳链结构,可知相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键只有两种情况:结构为,其名称分别为4,4-二甲基-2-戊烯和4,4-二甲基-1-戊烯。
]7.1 mol丙烷在光照情况下,最多消耗氯气()A.4 mol B.8 molC.10 mol D.2 molB[烷烃发生取代反应时,取代1个氢原子,需要1个氯分子,故烷烃中有几个氢原子,1 mol烷烃最多就可与几mol氯气反应。
]8.两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完全燃烧生成0.16 mol CO2和3.6 g H2O,下列说法正确的是()A.混合气体中一定含有甲烷B.混合气体一定是甲烷和乙烯C.混合气体中一定含有乙炔D.混合气体中一定含有乙烷A[根据题给数据可求出混合气体的平均分子组成为C1.6H4,由平均分子组成分析,应是一种烃分子的碳原子数大于1.6,另一种烃分子的碳原子数小于1.6,而碳原子数小于1.6的烃只有甲烷,可见混合气体中一定含有甲烷,则另一种烃的氢原子数一定是4,可以是乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)等,因此混合气体中不可能含有乙炔(或乙烷)。
]9.常温常压下,a 体积的下列几种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃爆炸,恢复到原来状态时,体积共缩小了2a 体积,则该混合烃的组合可能是( ) ①CH 4 ②C 2H 4 ③C 2H 6 ④C 3H 4 ⑤C 3H 6 ⑥C 3H 8A .①②③B .①③⑤C .①②④D .①④⑥C [本题考查有机物燃烧的化学方程式,并根据化学方程式进行计算。
例如:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O ,常温常压下水是液态,当CH 4为a 体积时,消耗O 2 2a 体积,产生CO 2 a 体积,气体体积共减少了2a 体积,以此类推,②减少了2a 体积;③减少了2.5a 体积;④减少了2a 体积;⑤减少了2.5a 体积;⑥减少了3a 体积,所以C 项正确。
]10.用系统命名法命名下列物质:[解析] 根据烯烃和炔烃的命名规则,结合烷烃的命名进行解答:(1)从左端(离双键最近一端)编号为,甲基及碳碳双键均在2号碳原子上,则名称为2-甲基-2-戊烯。
(2)将—C 2H 5展开为—CH 2CH 3,则含有碳碳叁键的最长碳链为5个碳原子,,碳碳叁键位于1号碳原子上,2个甲基在3号碳原子上,则其名称为3,3-二甲基-1-戊炔。
[答案] (1)2-甲基-2-戊烯(2)3,3-二甲基-1-戊炔11.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A 在同温同压下蒸气的密度是氢气的36倍________。
(2)烷烃B 的分子中含有200个氢原子________。
(3)1 L 烷烃D 的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L 水蒸气________。
(4)0.01 mol 烷烃E 完全燃烧时,消耗标准状况下的氧气2.464 L________。
[解析] (1)烷烃通式为C n H 2n +2,M r =D ×M r (H 2)=36×2=72,即分子式为C 5H 12。
(2)据题意2n +2=200,n =99,即分子式为C 99H 200。
(3)据H 原子守恒,1 mol C n H 2n +2~15 mol H 2O ,故n =14,分子式为C 14H 30。
(4)由烷烃燃烧通式1 mol C n H 2n +2~3n +12mol O 2,本题中0.01 mol E 完全燃烧消耗O 2 2.464 L 22.4 L·mol-1=0.11 mol ,可得E 为C 7H 16。
[答案] (1)C 5H 12 (2)C 99H 200 (3)C 14H 30 (4)C 7H 1612.(1)某烷烃的相对分子质量为128,其分子式为__________;请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构,若该烷烃不能由任何一种烯烃与H 2加成反应而得到,则该烷烃的结构简式为________________。
(2)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式_______________________________________________________。
[解析] (1)设该烷烃分子式为C n H 2n +2,则14n +2=128,n =9,则其分子式为C 9H 20;若该烷烃不能由任何一种烯烃与H 2加成而得到,则其分子中相邻碳原子中至少有一个碳原子上没有氢原子,则其结构简式为。
(2)因为1,2号碳原子上不存在乙基,符合要求的有机物乙基应连在3号碳原子上,该烷烃的主链上最少有5个碳原子。
[答案] (1)C 9H 20 (CH 3)3CCH 2C(CH 3)3(2)CH(CH 2CH 3)3[能力提升练]13.某烷烃的一个分子里含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,该烷烃的名称是( )A .正壬烷B .2,6-二甲基庚烷C .2,2,4,4-四甲基戊烷D .2,3,4-三甲基己烷C [由题给条件可知,该烷烃分子中只能有两类氢原子,这样其一氯代物才有两种,而其中一定会有—CH 3结构,且处于对称位置,从而可写出其结构简式:。
该分子中只有两种氢原子,一种是处于对称位置的—CH 3,另一种是—CH 2—,即其一氯代物有两种,然后再给该有机物命名,名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。
]14.在一定的温度、压强下,向100 mL CH 4和Ar 的混合气体中通入400 mL O 2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460 mL ,则反应前混合气体中CH 4和Ar 的物质的量之比为( )A .1∶4B .1∶3C .1∶2D .1∶1A [本题考查混合气体的计算,意在考查考生的计算能力。
根据CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O ,利用差量法,1 mL CH 4完全燃烧生成干燥的CO 2时,混合气体体积缩小2 mL ,现混合气体缩小了40 mL ,则CH 4为20 mL ,Ar 为80 mL 。
]15.一定量的C 3H 8燃烧后得到的产物是CO 、CO 2、H 2O(g),此混合物的质量为17.2 g ,当其缓缓通过足量的无水CaCl 2时,气体质量减少了7.2 g ,则混合气体中CO 的质量为( )A .10.0 gB .14.4 gC .5.6 gD .7.2 g C [n (H)=2n (H 2O)=2×7.2 g 18 g·mol-1=0.8 mol 据分子式C 3H 8 n (C)∶n (H)=3∶8得n (CO)+ n (CO 2)=0.3 mol设CO 的物质的量为x ,CO 2的物质的量为y ,则有⎩⎪⎨⎪⎧x +y =0.3 mol 28 g·mol -1x +44 g·mol -1y =10 g 得x =0.2,即m (CO)=5.6 g 。
]16.现有A 、B 、C 三种烃,其球棍模型如下图:(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O 2的量最多的是________(填对应字母,下同)。
(2)等物质的量的以上三种物质完全燃烧时耗去O 2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是________,生成水最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa 时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。
[解析] 据球棍模型可知A 为CH 4,B 为C 2H 4,C 为C 2H 6。
(1)等质量的烃完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,对于烃C x H y可通过看yx的大小判断氢元素的质量分数,此值越大,氢元素质量百分含量越大,CH4、C2H4、C2H6中的yx依次为41、42、62,故CH4耗O2最多。
(2)等物质的量的烃C x H y完全燃烧时,(x+y4)的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+y4依次为1+44=2、2+44=3、2+64=3.5,故C2H6耗O2最多。
(3)等质量的烃燃烧时,含碳量越高,生成的CO2越多,含氢量越高,生成的H2O越多。
把CH4、C2H4、C2H6改写为CH4、CH2、CH3,可知C2H4含碳量最高,CH4含氢量最高。
(4)温度≥100 ℃条件下,由C x H y+(x+y4)O2点燃,x CO2+y2H2O(g)知,当y2+x-x-y4-1=0时,即y=4满足题意,也就是当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4的烃为CH4、C2H4。