高中化学 石油的炼制 乙烯 鲁科版必修2

1、3.1.2 有机化合物的结构特点【典例导悟】【典例1】25 时某气态烃与O2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至25 ，此时容器内压强为原来的，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的化学式为 A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10 【思路点拨】解答本题要注意以下两点：（1）容器内几乎成为真空，表明气态烃与O2恰好完全反应。（2）容器内压强为原来的,表明生成CO2的体积为原混合气体的。讨论：当x=1时,y=4；x=2时，y=12，舍去；x=3时，y=20，舍去，故选A项。【互动探究】若将上题中“此时容器内压强为原来的 ”改为“此时容器内压强为原来的一半”，则该烃的化学

2、式为选项中的哪一项？讨论：当x=1时,y=0,舍去；x=2时，y=4；x=3时，y=8； x=4时，y=12，舍去，故选C项。【变式训练】下列有关烷烃的叙述中，不正确的是( ).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Cl2发生取代反应C.烷烃的分子通式为CnH2n+2,符合该通式的烃不一定是烷烃D.随着碳原子数的增加，烷烃的熔沸点逐渐升高【解析】选C。烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键，且烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应，这是烷烃的结构特征和反应特征，故A、B项均正确；由于烷烃分子的通式CnH2n+2中的H原子已达饱和，所以符合CnH2n+2的有机物只可能为烷烃

3、，故C项错误；由于随着C原子数的增加，烷烃的相对分子质量增大，其熔沸点越高，故D项正确。【典例2】有下列各组物质：其中，（1）属于同分异构体的是_，（2）属于饱和烃的是_；（3）属于同位素的是_；（4）属于同素异形体的是_；（5）属于同一种物质的是_。【规范解答】和 的质子数相同，中子数不同，是氢的两种同位素；红磷和白磷都是由磷元素组成的单质，它们是同素异形体；丁烷和环丁烷的分子结构中虽然相差2个H原子，但其中的C原子都连有4个单键，它们都是饱和烃；E中的两个结构简式都表示3-甲基戊烷，所以它们是同一种物质；F中两物质的分子式都为C6H14，但它们的结构不同，它们互为同分异构体。答案：（1）F

4、 （2）B、D、E、F（3）A （4）C （5）E【变式训练】进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是（ ）A.（CH3）2CHCH2CH2CH3 B.（CH3CH2）2CHCH3 C.（CH3）2CHCH（CH3）2 D.（CH3）3CCH2CH3【解析】选D。若只能生成3种沸点不同的产物，则该烷烃只有3种一氯代物，按碳4价原则展开碳链，然后判断：由A项可知a碳上6个氢原子等效，c碳上2个氢原子等效，d碳上2个氢原子等效，e碳上3个氢原子等效。故有a、b、c、d、e 5种等效氢原子，即有5种一氯取代物。同理：B项有a、b、c、d 4种氢原子，有4种一氯取代物。C项有a、b 2种

5、氢原子，有2种一氯取代物。D项有a、b、c 3种氢原子，有3种一氯取代物。【学业达标训练】1.下列物质中，属于烷烃的是（ ）【解析】选D。烷烃属于烃类，而烃类是仅由C、H两种元素组成的有机化合物，故A项错误；烷烃中碳原子间都以单键相结合成链状且碳原子的剩余价键全部由H原子来饱和，由于B项中含碳碳双键,C项中含碳环，故B、C项均错误；D项符合烷烃结构特点，故选D项。2.（2010·湖南师大附中高一检测）正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是（ ）A.具有相似的化学性质B.具有相同的物理性质C.分子具有相同的空间结构D.分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同【解析】选D。同分异构体是指分

6、子式相同，但结构不同的有机化合物，即同分异构体间空间结构不同，化学性质、物理性质可能相似也可能大不相同。3.下列烷烃的沸点是：甲烷-164 ,乙烷-89 ,丁烷-1 ，戊烷+36 ，根据上述数据推断，丙烷的沸点可能是（ ）A.低于-89 B.约为-42 C.高于-1 D.高于+36 【解析】选B。由烷烃的沸点变化规律可知，随着碳原子数的增加，物质的沸点升高，故丙烷的沸点介于乙烷和丁烷之间，根据题目所提供的数据，丙烷的沸点可能约为-42 ，故选B项。4.下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是（ ）A.CH3Cl只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质 C.CHCl3只代

7、表一种物质 D.CCl4只代表一种物质【解析】选B。对于甲烷的正四面体结构，因为其4个顶点的位置完全相同，所以它的一氯代物（CH3Cl）、二氯代物（CH2Cl2）、三氯代物（CHCl3）、四氯代物（CCl4）都只有一种。而如果甲烷是平面正方形结构，虽然4个CH键都完全相同，但4个顶点的氢原子的位置关系却不同，可能相邻，也可能是对角关系，所以虽然CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种，但CH2Cl2却有两种，一种是两个氯原子相邻，另一种是两个氯原子处于对角关系。由CH2Cl2只有一种这一点可以判断出CH4为正四面体结构，而不是平面正方形结构。5.下列说法中不正确的是（ ）A.相对分子质量相同

8、的不同物质一定是同分异构体B.分子式相同而分子结构不相同的有机化合物是同分异构体C.每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃，一定是烷烃D.分子式相同，结构又相同的有机化合物，一定是同一物质【解析】选A。同分异构体的分子式相同，其相对分子质量相同，但相对分子质量相同，分子式不一定相同，如CO2和C3H8、H2SO4和H3PO4等的相对分子质量相同，但不是同分异构体，故A项错误、B项正确；C项叙述符合烷烃结构特点，故C项正确；分子式和结构相同的有机化合物一定是同一种物质，故D项正确。7.（2009·宣城同步检测）如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小

9、棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。（1）图中属于烷烃的是_（填字母）。（2）在如图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成_和_；不仅可以形成_，还可以形成碳环。（3）如图中互为同分异构体的是：A与_；B与_；D与_。（填字母）【解析】A的分子式为C4H10；B的分子式为C4H8，分子中存在碳碳双键；C的分子式为C4H10；D的分子式为C4H6，分子中存在碳碳叁键；E的分子式为C4H8；F的分子式为C4H8；G的分子式为C4H6；H的分子式为C4H8，分子中碳原子之间形成碳环。答案：（1）A、C （2）碳碳双键 碳碳叁键 碳链（3）C E、F、H G

10、8.室温时，20 mL某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓H2SO4，再恢复到室温，气体体积减小了50 mL，剩余气体再通过苛性钠溶液，体积又减少40 mL。求气态烃的分子式。【解析】由于燃烧产物通过浓H2SO4时水蒸气被吸收，再通过苛性钠溶液时，CO2气体被吸收，所以CO2的体积为40 mL。设烃的分子式为CxHy，则解得y=6,所以该气态烃的分子式为C2H6。答案：C2H6【素能综合检测】一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）1.有下列五种物质：金刚石 氨气 甲烷 四氯化碳 乙烷。结构是正四面体型的是（ ）A. B.C. D.全部【解析】选B。金刚石、甲烷、四氯化碳的

11、分子构型为正四面体型；氨气的分子构型为三角锥形；乙烷 中由于CC键和CH键不同，分子构型不是四面体型，故选B项。2.下列有关烷烃的叙述中，不正确的是（ ）A.烷烃能与氯气、溴蒸气在光照和适当的温度下发生取代反应B.烷烃都是易燃物质C.烷烃中除甲烷、乙烷外，其他的烷烃都能使酸性KMnO4溶液退色D.相差一个碳原子的烷烃在分子组成上相差一个CH2【解析】选C。由烷烃的化学通性知，A、B项均正确；所有烷烃均不能使酸性KMnO4溶液退色，故C项错误；由烷烃的通式CnH2n+2得Cn+1H2n+4知，D项正确。3.二氟甲烷是性能优异的环保产品，可替代会破坏臭氧层的“氟利昂”，用作制冷剂。试判断二氟甲烷的

12、分子结构（ ）A.有4种 B.有3种 C.有2种 D.只有1种【解析】选D。由于甲烷分子是正四面体结构，正四面体的任何两个顶点总是相邻的，所以，二氟甲烷只有1种分子结构，故选D项。4.根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是（ ）A.3 B.4 C.5 D.65.（2010·长春高一检测）已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体的数目为（ ）A.2种 B.3种 C.4种 D.5种【解析】选C。二氯丙烷：丙烷（C3H8）分子主链上有两个氢原子被氯原子取代氯原子有4种位置关系二氯丙烷的同分异构体有4种；六氯丙烷：全氯丙烷（C3Cl8)分子主链上有两

13、个氯原子被氢原子取代氢原子有4种位置关系六氯丙烷的同分异构体有4种，故选C项。 7.（10分）取标准状况下2.24 L某气态烃置于密闭容器中，再通入足量的O2，用电火花引燃，燃烧产物的定量测定实验数据如下（图中的箭头表示气体的流向）。试通过计算回答：(1)该烃的分子式。(2)写出该烃的所有同分异构体的结构简式。实验·探究 8.（12分）烷烃完全燃烧时生成CO2和H2O,当烷烃燃烧时氧气量不足，可能还有CO生成。用如图装置验证烷烃的燃烧产物中有CO、CO2和H2O。试回答下列问题：(1)应将烷烃燃烧产物依次通过（按气流从左到右顺序填装置编号）_。（2）实验时可观察到装置中A瓶的石灰水变浑浊，A瓶溶液的作用是_；B瓶溶液的作用是_；C瓶溶液的作用是_。（3）装置的作用是_，装置中所盛的是_,作用是_。（4）装置中所盛的固体药品是_，它可以验证的产物是_。