人教版 (新课标)必修2第一节 开发利用金属矿物和海水资源精品第2课时达标测试
展开第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 |
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| __________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 |
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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“CH2”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。
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