高中化学 第三章 第一节 烷 烃 第2课时课后作业 新人教版必修2

高中化学 第三章 第一节 烷 烃 第2课时课后作业 新人教版必修2

第2课时　烷　烃 一、烷烃 ‎1．概念：分子中碳原子之间只以__________结合，剩余的价键全部跟__________结合，‎ 使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫__________，也叫______。‎ ‎2．通式：__________________。‎ ‎3．烷烃的结构特点 ‎①烷烃分子里的碳原子间都以______相连接，每个碳原子最多能以____个共价单键与其 他碳(或氢)原子相连接。每个碳原子的化合价都得到充分的利用。‎ ‎②烷烃都是______结构，非平面或直线结构，碳原子______一条直线上，而是呈______‎ 型或______状。碳碳单键可以旋转，因此烷烃(主链的碳原子数≥4)的碳链形状可以改变。‎ ‎4．物理性质 递 变性 熔、沸点 烷烃的熔、沸点较低，且随碳原子数的增加而____；碳原子数相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越低 状态 碳原子数____的烷烃在常温常压下是____，其他烷烃在常温常压下是__________‎ 相对密度 烷烃的相对密度都较小，且随碳原子数的增加而____‎ 相似性 烷烃难溶于____而易溶于________；液态烷烃的密度均小于‎1 g·cm－3‎ ‎5.化学性质 稳定性 烷烃通常较稳定，不能被__________________________氧化，也不能与______ 、______发生反应 氧化 反应 ‎①在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成______‎ ‎②在相同情况下，随着烷烃分子里碳原子数的增加，往往燃烧越来越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟 ‎③烷烃的燃烧通式为__________________________________________‎ 取代 反应 在________条件下，烷烃与________________________发生取代反应，生成种类更多的有机物和相应的卤化氢气体。可简单表示如下：‎ CnH2n＋2＋X2CnH2n＋1X＋HX ‎6.简单烷烃的命名——习惯命名法 ‎(1)n≤10时，从一到十依次用________________________________________表示为“某 烷”，如C8H18命名为______。‎ ‎(2)n＞10时，用汉字数字表示，如C18H38命名为________。‎ ‎(3)对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称之前再加“____”、“____”、‎ ‎“____”等字加以区别。如命名为____________。‎ 二、同系物、同分异构现象和同分异构体 ‎1．同系物 结构______，在分子组成上相差________________________的物质互称为同系物。‎ ‎(1)同系物概念的内涵有两个：一是分子结构______，二是分子组成上相差一个或若干个 ‎____________。两者要联系在一起，缺一不可。同系物的外延是有机物，也就是说，不 仅在烷烃类物质内存在同系物关系，在其他类有机物中也存在同系物关系；‎ ‎(2)同系物具有相同的______，但是通式相同的有机物________互为同系物，同系物的前 提是________物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团；‎ ‎(3)同系物的组成元素相同，同系物之间相对分子质量相差______(n＝1,2,3，……)。‎ ‎(4)同系物的判断规律：①一差(分子组成至少相差一个____________)；②一同(具有相同 的______)；③二相似(______相似，__________相似)。‎ ‎2．同分异构现象和同分异构体 ‎(1)同分异构现象 化合物具有相同________，但具有不同______的现象。‎ ‎(2)同分异构体 具有相同分子式而结构不同的化合物互称为同分异构体。‎ ‎(3)常见烷烃同分异构体的数目 随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的数目也逐渐增加。只有______、______、______‎ 仅有一种结构，没有同分异构体。其他烷烃如戊烷有____种、己烷有____种、庚烷有9‎ 种，而癸烷则有75种之多。‎ ‎(4)同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较见下表：‎ 概念 定义 分子式 结构 性质 同 位 素 ‎______相同，______不同的________元素的不同原子 元素符号表示式不同，如：H、H、H ‎________相同，____________不同 ‎________性质不同，________性质几乎相同 同素 异形 体 ‎______元素形成的________单质 ‎________相同，________不同。如O2和O3‎ 单质的组成与结构________‎ ‎________性质不同，________性质基本相同 同系 物 ‎____相似，分子组成相差一个或若干个____________的有机物 ‎______不同，但具有相同的________‎ ‎__________性质不同，__________性质相似 同分 异构 体 ‎______相同，______不同的化合物 ‎__________性质不同，______性质不一定相同 ‎(5)有机化合物种类繁多的原因是什么 ‎①有机物中每个碳原子可与其他____个原子形成____个共价键；而且碳碳之间也能相互 形成共价键，不仅可以形成______，还可形成______或______。‎ ‎②多个碳原子可相互结合形成长长的______，还可形成______结构。‎ ‎③有机物中可含______碳原子，也可含有__________个碳原子，并且在分子组成相同时，‎ 还可以有众多的____________。‎ 知识点一　烷烃的组成与性质 ‎1．有关简单的饱和链烃的叙述：①都是易燃物；②特征反应是取代反应；③相邻两个烷 烃在分子组成上相差一个CH3，正确的是(　　)‎ A．①和③ B．②和③ C．只有① D．①和②‎ ‎2．生活中常用的液化石油气的主要成分是丁烷，使用过程中常有一些杂质以液体形式沉 积于钢瓶底部，这些杂质中可能含有(　　)‎ A．乙烷和丙烷 B．乙烷和丁烷 C．戊烷和己烷 D．十七烷和十八烷 知识点二　同系物 ‎3．下列各组内的物质属于同系物的是(　　)‎ ‎4．下列说法正确的是(　　)‎ A．凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物 B．相对分子质量相等的物质，互称同分异构体 C．同系物不一定符合同一通式 D．相对分子质量相同，组成元素的质量分数相同的不同有机物一定是同分异构体 知识点三　同分异构体 ‎5．互为同分异构体的物质不可能具有(　　)‎ A．相同的相对分子质量 B．相同的结构 C．相同的分子式 D．相同的通式 ‎6．下列各组物质中属于同系物的是________，互为同分异构体的是________，互为同素 异形体的是________，互为同位素的是________，属于同一物质的是________。‎ ‎①和　②C(CH3)4和C4H10　③H2O和H2O　④35Cl和37Cl　⑤石墨和金刚石 ‎⑦(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)2CH(CH2)2CH3‎ 练基础落实 ‎1．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的增大，熔、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，它们燃烧时生成二氧化碳和水 D．烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色 ‎2．根据下列数据判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 ℃‎ ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．烃分子中，碳原子间都以碳碳单键结合，其余的价键均与氢原子结合，这一系列化 合物的分子通式为CnH2n＋2‎ B．分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物 C．烷烃分子中，相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上 D．、CH4、CH3CH2CH3互为同系物 ‎4．丁烷(化学式C4H10)是家庭用液化石油气的成分之一，也用于打火机中作燃料，下列 关于丁烷的叙述不正确的是(　　)‎ A．在常温下，C4H10是气体 B．C4H10与CH4互为同系物 C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体 D．C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物 ‎5．已知丙烷的二氯代物有四种结构，则其六氯代物的同分异构体有(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 ‎6．等质量的下列有机物完全燃烧，消耗氧气最多的是(　　)‎ A．CH4 B．C2H‎6 ‎ C．C2H2 D．C5H12‎ ‎7．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同有机产物的烷烃是(　　)‎ A．(CH3)2CHCH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3‎ C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3‎ 练方法技巧——类比法 ‎8．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子结构与烷烃相似。下列有关说法 中错误的是(　　)‎ A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2‎ B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水 C．甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷(CH4)‎ D．甲硅烷的热稳定性弱于甲烷 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 练综合拓展 ‎9．0.5 mol某烃完全燃烧后得到二氧化碳和水蒸气的混合气体。若将该混合气体全部通 入盛有足量澄清石灰水的洗气瓶中，洗气瓶内产生白色沉淀‎100 g；若将该混合气体全部 通入盛有足量过氧化钠的干燥管，干燥管的质量增加‎30 g。‎ 试完成下列问题：‎ ‎(1)该烃的化学式是________。‎ ‎(2)该烃是否为烷烃________(填“是”或“否”)，理由是_______________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎10．下列物质中属于同一种物质的是________________，互为同分异构体的是______，‎ 属于同位素的是________________，互为同素异形体的是________________。‎ ‎(1)液氯　(2)白磷　(3) 　‎ ‎(4)氯气　(5) 　(6)氯水 ‎(7) 　‎ ‎(8) 　(9)Cl　‎ ‎(10)红磷　(11)Cl　　(12) ‎ 第2课时　烷　烃 基础落实 一、‎ ‎1．碳碳单键　氢原子　饱和烃　烷烃 ‎2．CnH2n＋2(n≥1)‎ ‎3．①单键　四　②立体　不在　折线　锯齿 ‎4．升高　≤4　气体　液体或固体　增大　水　有机溶剂 ‎5．酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂　强酸　强碱 ‎①CO2和H2O　③CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O　光照　Cl2、Br2等卤素单质的气体 ‎6．(1)甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸　辛烷 ‎(2)十八烷　(3)正　异　新　异丁烷 二、‎ ‎1．相似　一个或若干个CH2原子团　(1)相似　CH2原子团　(2)通式　不一定　同一类　(3)14n　(4)①CH2原子团　②通式　③结构　化学性质 ‎2．(1)分子式　结构　(3)甲烷　乙烷　丙烷　3　5‎ ‎(4)从左到右，从上到下：质子数　中子数　同一种　电子层结构　原子核结构　物理　化学　同种　不同　元素符号　分子式　不同　物理　化学　结构　CH2原子团　分子式　通式　相似　物理　化学　分子式　结构　相同　不同　物理　化学　(5)①四　4　单键　双键　三键　②碳链　环状　③一个　成千上万　同分异构体 对点训练 ‎1．D ‎2．C　[烷烃的沸点随碳原子数的增多而增大。]‎ ‎3．A　[同系物判断应抓住两个字：“似”指结构相似，“差”指分子组成上差“CH ‎2”‎原子团。B中结构不相似，C中和分子组成相同，D中三种物质分子组成相同，所以选A。]‎ ‎4．D　[相对分子质量相同，组成元素的质量分数相同，则分子式相同，不同有机物，则结构不同，故是同分异构体。]‎ ‎5．B　[同分异构体具有相同的分子式，不同的结构，应选B。]‎ ‎6．②　⑦　⑤　④　①③⑥‎ 课后作业 ‎1．D　[烷烃的性质与甲烷的性质相似，不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应，依据甲烷的性质即可推得该题答案。]‎ ‎2．A　[烷烃的熔、沸点随碳原子个数的增多而升高，故丙烷的沸点介于－‎89 ℃‎和－‎1 ℃‎之间，故A项正确。]‎ ‎3．D　[烷烃定义中，除了要求碳原子间都以单键结合，其余价键全都连氢外，还要求碳原子间形成链状，如果碳原子间相连成环，分子式便不再符合烷烃的通式，而形成一个新的系列——环烷烃，所以A项错误；与每一个碳原子相连的四个原子构成四面体结构，不是直线和平面结构，碳原子不都在一条直线上，通过碳碳单键结合成的碳链是锯齿状的，任何相邻的三个碳原子都一定不在同一直线上，所以C项错误；对于同系物，定义要求结构相似，分子组成相差一个或若干个“CH‎2”‎原子团，这两个必要条件缺一不可，所以B项的说法不严密；而D项中的三种化合物虽然形状上看似不同，但它们实际上结构相似，性质也相似，都属于烷烃，属于同系物，所以D项正确。]‎ ‎4．D　[丁烷分子中碳原子数为4，故常温下为气态，A项正确；从丁烷分子中碳原子可能的连接方式来看有如下两种情况：正丁烷，异丁烷，这两种分子的一氯代物各有两种结构，故D项中应有4种不同沸点的产物。]‎ ‎5．C ‎6．A　[由于‎12 g碳完全燃烧仅消耗1 mol O2，而‎12 g 氢完全燃烧消耗3 mol O2，故烃中氢元素的质量分数越大，其耗氧量越大。A中H的质量分数最大。]‎ ‎7．D　[烃中有多少种等效氢原子，就有多少种一卤代物。等效氢的判断方法：①同一碳原子上的氢原子等效；②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效；③处于镜面对称位置上的氢原子等效。将本题各项分子展开，然后按上述原则判断。‎ 可见A、B中各含四种等效氢原子，C中含两种，只有D中含三种，即只能生成三种沸点不同的产物。]‎ ‎8．C　[甲硅烷性质类似甲烷，A、B项正确；C项，SiH4的相对分子质量为32，大于甲烷的相对分子质量，SiH4密度大于CH4；D项，非金属性：C＞Si，热稳定性：CH4＞SiH4。]‎ ‎9．(1)C2H4　(2)否　C2H4不符合烷烃通式CnH2n＋2‎ 解析　(1)烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物，完全燃烧生成CO2和H2O，烃与CO2之间保持碳元素的质量守恒，烃与H2O之间保持氢元素的质量守恒。‎100 g白色沉淀是CaCO3，其物质的量是1 mol，与其对应的CO2的物质的量也是1 mol。设CO2使盛Na2O2的干燥管增加的质量是x。则：‎ ‎2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　　Δm ‎　　 2 mol　　　　　　　　　 ‎‎56g ‎　　 1 mol　　　　　　　　　 x x＝1 mol×‎56 g÷2 mol＝‎28 g。‎ H2O使盛Na2O2的干燥管增加的质量是‎30 g－‎28 g＝‎2 g。‎ 设H2O的物质的量是y，则：‎ ‎2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　　Δm ‎　　 2 mol　　　　　　　　　　‎‎4 g ‎　　 y　　　　　　　　　　　　‎‎2 g y＝2 mol×‎2 g÷‎4 g＝1 mol。‎ ‎0．5 mol烃完全燃烧生成1 mol CO2和1 mol H2O，则每摩尔烃含2 mol C和4 mol H，烃的化学式为C2H4。‎ ‎(2)烷烃分子组成的通式为CnH2n＋2，C2H4不是烷烃。‎ ‎10．(1)(4)、(5)(12)　(5)(8)、(8)(12)　‎ ‎(9)(11)　(2)(10)‎ 解析　(1)液氯是液态的氯气，属于纯净物，(6)氯水属于混合物，故二者不是同一种物质。(5)与(12)中的原子个数、连接顺序完全一样，故为同一种物质。 ‎