2018届一轮复习鲁科版专题二十几种常见的烃考点一甲烷、乙烯及其同系物学案

2018届一轮复习鲁科版专题二十几种常见的烃考点一甲烷、乙烯及其同系物学案

专题二十　几种常见的烃 考纲展示　命题探究 ‎　1　有机物 ‎(1)概念：通常把含有碳元素的化合物称为有机物。‎ ‎(2)碳原子的成键特点：碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子而形成阴离子或阳离子，碳原子通过共价键与氢、氮、氧、硫等元素的原子形成共价化合物；碳原子与碳原子之间也可以形成单键、双键、三键，既可结合成链状，也可结合成环状。‎ ‎(3)烃 ‎①概念：分子中只含有碳、氢两种元素的有机物。最简单的烃是甲烷。‎ ‎②分类：按碳骨架分 ‎　2　甲烷等烷烃的结构与性质 ‎(1)甲烷 ‎①甲烷的分子组成和结构 ‎②甲烷的物理性质 颜色 气味 状态 水溶性 密度 无色 无味 气态 难溶 比空气的小 ‎③甲烷的化学性质 学霸巧学卡 ‎(1)甲烷与氯气发生取代反应的特点：①反应条件为光照，在室温或暗处，二者均不发生反应，也不能用阳光直射，否则会发生爆炸；②反应物必须用卤素单质，甲烷与卤素单质的水溶液不反应；③该反应是连锁反应，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，因此产物是五种物质的混合物，其中HCl的量最多；④1 mol氢原子被取代，消耗1 mol Cl2，同时生成1 mol HCl，即参加反应的Cl有一半进入有机产物中，另一半进入HCl。‎ ‎(2)甲烷在光照条件下与氯气反应生成的4种取代产物的比较：‎ 分子结构 CCl4是正四面体，其他均为四面体但不是正四面体 俗名 CHCl3：氯仿，CCl4：四氯化碳 状态 常温下，CH3Cl是气体，其他均为液体 溶解性 均不溶于水，CHCl3和CCl4是工业上重要的溶剂 密度 CH3Cl比水轻，其他均比水重 ‎(2)烷烃 ‎①烷烃的结构与性质 ‎②烷烃的习惯命名法 a．当碳原子数n≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；当n>10时，用汉字数字表示。‎ b．当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。‎ 如：CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，C(CH3)4称为新戊烷。‎ 学霸巧学卡 ‎(1)烷烃的碳碳键为饱和键，碳原子为饱和碳原子。‎ ‎(2)碳碳键均为饱和键的烃不一定是烷烃。‎ ‎(3)甲烷的正四面体结构是烷烃空间结构的基本单元。因此，烷烃中与同一个碳原子相连的任意四个原子(碳原子或氢原子)构成一个四面体(不一定是正四面体，只有四个原子相同时才为正四面体，即烷烃分子中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状，如图所示。‎ ‎(3)同系物 ‎①概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。‎ ‎②烷烃同系物：分子式都符合CnH2n＋2，如CH4、CH3CH3、‎ 互为同系物。‎ ‎③同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。‎ 学霸巧学卡 互为同系物的物质必须结构相似，分子组成上相差n个CH2原子团的有机物不一定互为同系物，如CH2===CH2和，不互为同系物。‎ ‎3　乙烯的结构与性质 ‎(1)乙烯的分子组成和结构 学霸巧学卡 ‎(1)乙烯的结构简式不能写成CH2CH2，而应写成CH2===CH2，即必须把其中的碳碳双键体现出来。‎ ‎(2)分子中含有碳碳双键的链烃称为烯烃。单烯烃的通式为CnH2n(n≥2)。‎ ‎(3)分子中含有碳碳双键、碳碳三键或苯环的烃类物质，其分子中的氢原子数比饱和链烃分子中的氢原子数少，人们称这种烃为不饱和烃。‎ ‎(2)乙烯的物理性质 ‎(3)乙烯的化学性质 学霸巧学卡 ‎(1)加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。‎ ‎(2)加聚反应：在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下，乙烯可以通过加成聚合反应生成高分子化合物——聚乙烯。‎ ‎(3)除去甲烷气体中混有的乙烯，不能用酸性KMnO4溶液，因为会引入杂质气体CO2，故应该选用溴水或溴的四氯化碳溶液。‎ ‎(4)乙烯与溴的加成反应，试剂可以选用溴的四氯化碳溶液，也可以选用溴水，但一般情况下选用前者，原因有三：其一，溴水中的溴易挥发，造成对环境的污染和溴的浪费；其二，溴在四氯化碳溶液中溶解度较大；其三，溴水作为加成反应的试剂时，除溴与乙烯发生加成反应外，水也能与乙烯发生加成反应，导致产物不纯。‎ ‎(5)乙烯是一种重要的化工原料，还用于植物生长调节剂和水果的催熟剂。‎ ‎(6)聚乙烯是高分子化合物 ‎①聚合物中由于n值不同，属混合物，没有固定的熔沸点。‎ ‎②聚乙烯结构内不存在碳碳双键，故不能使溴水或KMnO4(H＋)溶液褪色。‎ ‎(7)分子中仅含1个碳碳双键的烯烃为单烯烃，通式为CnH2n(n≥2)。‎ ‎1.思维辨析 ‎(1)乙烯可作水果的催熟剂。(　　)‎ ‎(2)用酸性KMnO4溶液既可以鉴别CH4和CH2===CH2，又可以除去CH4中的CH2===CH2。(　　)‎ ‎(3)甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应。(　　)‎ ‎(4)聚乙烯可发生加成反应。(　　)‎ ‎(5)CH2Cl2分子的空间构型为正四面体。(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎2．下列关于乙烯和乙烷的说法中，错误的是(　　)‎ A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃 B．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，乙烷则不能 C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定 D．乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构 答案　C 解析　乙烯分子中含有碳碳双键，性质活泼，易发生加成反应，遇某些氧化剂发生氧化反应。‎ ‎　[考法综述]　本考点主要考查常见烃的组成和结构。同学们应熟练掌握常见烃的表达式，如电子式、结构简式、空间构型、比例模型等。有助于迅速正确的解决此类问题。‎ 命题法　有机物的组成和结构 典例　　下列化学用语正确的是(　　)‎ A．结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷 B．丙烷分子的比例模型：‎ C．甲烷分子的球棍模型：‎ D．乙烷的电子式：‎ ‎[解析]　A选项结构简式仅能表示异丁烷，错误；B项为丙烷分子的球棍模型，错误；C项为甲烷分子的比例模型，也错误。‎ ‎[答案]　D ‎【解题法】　有机物组成和结构的几种表示方法 种类 实例 含义 分子式 C2H4‎ 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目 最简式(实验式)‎ CH2‎ ‎①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 ‎②由最简式可求最简式量 ‎③分子式是最简式的整数倍 电子式 用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况的式子 ‎ 结构式 ‎①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构 ‎②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型 结构简式 CH2===CH2‎ 结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团)‎ 球棍模型 小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)‎ 比例模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子 ‎1．卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是(　　)‎ ‎ ‎ 答案　C 解析　观察题给四种有机物的结构简式可知，由相应的烃经卤代反应制得时，A、B、D都只得到一种一卤代物，C可以得到两种一卤代物，所以C不适合。‎ ‎2．催化加氢可生成3－甲基己烷的是(　　)‎ ‎ ‎ 答案　C 解析　A项中加成后得到3－甲基庚烷，错误；B项中加成后得到3－甲基戊烷，错误；C项中加成后得到3－甲基己烷，正确；D项中加成后得到2－甲基己烷，错误。‎ ‎3．能用溴水鉴别的是(　　)‎ A．甲烷、乙烯 B．甲烷、乙烷 C．NaCl溶液、KCl溶液 D．MgSO4溶液、Mg(NO3)2溶液 答案　A 解析　乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色，而甲烷不能使溴水褪色，可以用溴水鉴别，A正确；甲烷与乙烷都属于烷烃，都不与溴水反应，所以不能鉴别，B错误；NaCl溶液、KCl溶液都不与溴水反应，所以不能鉴别，C错误；MgSO4溶液、Mg(NO3)2溶液都不与溴水反应，所以不能鉴别，D错误。‎ ‎4．金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：‎ 请回答下列问题： ‎ ‎(1)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面；‎ ‎(2)金刚烷的分子式为________，其分子中的CH2基团有________个；‎ ‎(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：‎ 其中，反应①的产物名称是________，反应②的反应试剂和反应条件是________，反应③的反应类型是________；‎ ‎(4)已知烯烃能发生如下反应：‎ RCHO＋R′CHO 请写出下列反应产物的结构简式：‎ ______________________________。‎ 答案　(1)9　(2)C10H16　6　(3)氯代环戊烷　氢氧化钠乙醇溶液，加热　加成反应　(4)‎ 解析　(1)根据C2H4分子是平面形结构，2个C原子和4个H原子在同一平面上，CH4分子是正四面体结构，可知环戊二烯分子中最多有9个原子共平面，即5个C原子和2个CC键上的4个H原子可以共平面。‎ ‎(2)由金刚烷的结构简式可知，其分子式为C10H16，其分子中含有4个CH基团，6个CH2基团。‎ ‎(3)为氯代环戊烷。反应②是卤代烃的消去反应，所用的试剂是NaOH的乙醇溶液，反应条件为加热。反应③是碳碳双键与Br2的加成反应。‎ ‎(4)由已知信息可知，‎ ‎。‎