2010-2011学年高中化学 第二章 第一节 脂肪烃同步学案 新人教版选修5

第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃一、烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质比较烷烃烯烃炔烃通式CnH2n＋2(n≥1)CnH2n(n≥2)CnH2n－2(n≥2)代表物CH4CH2=CH2CH≡CH结构特点全部单键；饱和链烃；四面体结构含碳碳双键；不饱和链烃；平面形分子，键角120°含碳碳三键；不饱和链烃；直线形分子，键角180°物理性质无色气体，难溶于水而易溶于有机溶剂，密度比水小化学性质化学稳定[]活泼活泼取代反应光卤代加成反应能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应氧化反应燃烧火焰较明亮燃烧火焰明亮，带黑烟燃烧火焰很明亮，带浓黑烟不与KMnO4酸性溶液反应使KMnO4酸性溶液褪色使KMnO4酸性溶液褪色加聚反应不能发生能发生能发生鉴别溴水不褪色；KMnO4酸性溶液不褪色溴水褪色；KMnO4酸性溶液褪色二、取代反应和加成反应的比较取代反应加成反应概念有机分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应有机分子中的双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成别的物质的反应反应通式A—B＋C—D→A—C＋B—D(C代替B或B代替C)键的变化一般是C—H、O—H或C—O键断裂，结合1个原子或原子团，另一个原子或原子团同代替下来的基团结合成另一种物质不饱和键中不稳定者断裂，不饱和碳原子直接和其他原子或原子团结合产物两种或多种物质一般是一种物质特别提醒加成反应从形式上看属于化合反应，但不同于一般的化合反应，借助这一特征可以帮助我们初步判断反应的类型。三、实验室制取乙炔应注意的问题1．实验装置在使用前要先检验气密性。2．盛电石的试剂瓶要及时密封，严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取，切忌用手拿。3．制取乙炔时，由于CaC2和水反应剧烈，并产生泡沫，为防止产生的泡沫进入导管，应在导气管口附近塞少量棉花。4．电石与水反应很剧烈。为得到平稳的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水，并用分液漏斗控制水流的速度，水逐滴慢慢地滴入。5．制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因是：(1)碳化钙吸水性强，与水反应剧烈，不能随用、随停。(2)反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂。(3)生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗。6．由电石制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质，使混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。7．利用该反应装置还可以制备的气体有：H2、CO2、CO(HCOOH加浓H2SO4)、NO、NO2、NH3(浓氨水加碱石灰)、O2(Na2O2加H2O或H2O2加MnO2)、SO2、H2S、HCl(浓H2SO4加浓盐酸)、Cl2(KMnO4加浓盐酸)等。类型1烷烃和不饱和烃之间的相互转化例1(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为________________________________________________________________________；若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃，则该烯烃的可能的结构简式为______________。(2)有机物A的结构简式为①若A是单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有______种结构；②若A是炔烃与氢气加成后的产物，则此炔烃可能有________种结构。③若A的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到，且该烯烃是一个非常对称的分子构型，有顺、反两种结构。a．写出A的该种同分异构体的结构简式。b．写出这种烯烃的顺、反异构体的结构简式。解析(1)由M(CnH2n)＝70,14n＝70，n＝5，得烯烃的分子式为C5H10；该烯烃加成后所得的产物(烷烃)中含有3个甲基，表明在烯烃分子中只含有一个支链。当主链为4个碳原子时，支链为1个—CH3，此时烯烃的碳骨架结构为，其双键可在①、②、③三个位置，有三种可能的结构。(2)有机物A的碳骨架结构为其双键可处于①、②、③、④、⑤五个位置，而三键只能处于①一个位置。只要相邻碳上有至少一个氢原子，就可以认为是烯烃加氢所得，只要相邻碳上有至少2个氢原子，就可认为是炔烃加氢所得。类型2乙炔的性质和实验室制取例2为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量的工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体。由此他提出必须先除去杂质，再与溴水反应。请回答下列问题：写出甲同学实验中两个主要的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是________。a．使溴水褪色的反应，未必是加成反应b．使溴水褪色的反应，就是加成反应c．使溴水褪色的物质，未必是乙炔d．使溴水褪色的物质，就是乙炔(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是________________________________________________________________________，它与溴水反应的化学方程式是________________________________________________________________________，在验证过程中必须全部除去。(4)请你选用下列四个装置(见下图，可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。(电石、水)()()(溴水)为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性。理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2，(2)不能ac(3)H2SBr2＋H2S=S↓＋2HBr(4)eq\x(c)eq\x(b)CuSO4溶液CuSO4溶液(5)如若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证解析(1)根据实验原理写出有关化学反应式(见答案)。(2)根据“乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体”，因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反应，未必是加成反应”的结论。故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生的反应式是Br2＋H2S=S↓＋2HBr。产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质，发生的反应是CaS＋2H2O=H2S↑＋Ca(OH)2。(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质，首先可利用CuSO4溶液除去H2S，然后再用CuSO4溶液检验H2S是否除净，只有无H2S存在时方可根据溴水的褪色来验证乙炔与溴水是否发生了加成反应。(5)pH试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上是验证“若发生取代反应，必定生成HBr”的结论，因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出结论。类型3烯烃的顺反异构例3有机化学中有多种同分异构现象，其中有顺反异构，例如2­丁烯有两种顺反异构体：A中两个—CH3在双键同侧，称为顺式，B中两个—CH3在双键两侧，称为反式，如下所示：根据此原理，苯丙烯的同分异构体中除有三种位置异构外还有一对顺反异构，写出其结构简式：三种位置异构：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________，________________________________________________________________________；两种顺反异构：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。解析情景式自主学习是学习的一种重要方式，即通过自主学习，解决新问题。本题要求答题者首先学习顺反异构的知识，然后与以前学习的同分异构相比较，融合后运用到问题的解决之中。根据教材中列举的部分烷烃与烯烃的沸点和相对密度的数据，以分子中碳原子数为横坐标，以沸点或相对密度为纵坐标，制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图。通过所绘制的曲线图你能得到什么信息？点拨如图1和图2所示。图1图2通过曲线图可知，随着烷烃中碳原子数的增加，烷烃的沸点依次升高，相对密度依次增大。烯烃的曲线图，以及随碳原子数的增加，烯烃的沸点、相对密度的变化规律与烷烃类似，这里不再画出。对化学反应进行分类是学习化学的重要方法之一。如我们学过的无机化学反应有两种主要的分类方法：(1)根据反应前后物质的变化分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应；(2)根据化学反应中是否有电子转移，分为氧化还原反应和非氧化还原反应。下面是我们已经学过的烷烃或烯烃的化学反应，请写出其反应的化学方程式，指出反应类型并说说你的分类依据。(1)乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应：________________________________________________________________________。(2)乙烯与溴的反应：________________________________________________________________________。(3)乙烯与水的反应：________________________________________________________________________。乙烯生成聚乙烯的反应：_______________________________________________________________________。点拨(1)C2H6＋Cl2eq\o(→,\s\up7((2)CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br(加成反应)(3)CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂))CH3CH2OH(加成反应)(4)nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))(加聚反应)分类依据见下表：反应类型反应特点取代反应有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应加成反应有机物分子中的不饱和键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合成新的化合物的反应，加聚反应也属于加成反应由于烷烃和烯烃的结构不同，使其化学性质也存在着较大的差异，请完成下表的空白，并加以对比总结。烃的类别分子结构特点代表物质主要化学性质烷烃烯烃点拨如下表所示。烃的类别分子结构特点代表物质主要化学性质烷烃都是单键；链状结构；锯齿状排列甲烷性质较稳定；燃烧；取代反应；分解反应烯烃含一个或若干个键；其余键为单键乙烯氧化反应；加成反应；加聚反应1．哪些脂肪烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化，它们有什么结构特点？点拨能被KMnO4酸性溶液氧化的脂肪烃有烯烃、炔烃等，它们的分子中都含有不饱和碳原子。2．在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团，可以出现顺反异构。请问，在炔烃分子中是否也存在顺反异构现象？点拨炔烃分子中—C≡C—键为直线形结构，因此，无顺反异构现象。1．D点拨碳原子数小于或等于10的烷烃中一氯代物中没有同分异构体的有以下几种：CH4、CH3CH3、。2．C点拨能与溴发生加成反应而使溴水褪色，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色。3．D点拨等质量的烃，完全燃烧生成二氧化碳最多的烃含碳量最高。4．CH≡CH＋2H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3—CH3加成反应CH3—CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3—CH2Cl＋HCl取代反应CH≡CH＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2=CH2加成反应CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化剂))CH3—CH2Cl加成反应CH≡CH＋Br2→CHBr=CHBr加成反应CHBr=CHBr＋Br2→CHBr2—CHBr2加成反应CH≡CH＋HCleq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2=CHCl加成反应nCH2CHCleq\o(→,\s\up7(催化剂))CHClCH2加聚反应加成反应主要发生在含有不饱和键的化合物与一些小分子(如卤素单质、卤代烃、H2O等)之间；取代反应主要发生在一种化合物和另一种化合物或单质之间；加聚反应主要发生在含有碳碳双键或三键的物质之间。5．没有区别。顺­2­丁烯与反­2­丁烯碳链排列是相同的，与H2加成后均生成正丁烷。1．下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是()A．烷烃同系物随相对分子质量增大，熔点、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D．烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色答案D解析烷烃是饱和烃，化学性质稳定，具有代表性的反应是取代反应，故C正确；发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，所以D错；烷烃物理性质的递变叙述正确。2．下列说法中错误的是()A．C2H6和C4H10一定是同系物B．C2H4和C4H8不一定是同系物C．相对分子质量相同的两种物质一定是同分异构体D．烯烃各同系物中碳的质量分数都相等答案C3．下列有关乙炔性质的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是()A．能燃烧生成二氧化碳和水B．能与溴水发生加成反应C．能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应D．能与HCl反应生成氯乙烯答案D4．有关简单的烷烃的叙述正确的是()①都是易燃物②特征反应是取代反应③相邻两个烷烃在组成上相差一个甲基A．①和③B．②和③C．只有①D．①和②答案D解析相邻两个烷烃在组成上相差一个CH2。5．下列各物质中，能形成顺、反异构体的是()A．CCl2=CH2B．CH3—CH=CH2C．CH3—CH=CH—CH3D．CH2=CH—CH2—CH3答案C6．某烃的结构简式为：，分子中含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)数为x，在同一直线上的碳原子数为y，一定在同一平面上的碳原子数为z，则x、y、z分别为()A．4,3,5B．5,3,6C．5,5,4D．4,答案B解析该分子结构式为：或，可见一定共面的碳原子数为6个。7．燃烧某混合气体，所产生的CO2的质量一定大于燃烧同质量丙烯所产生的CO2的质量，该混合气体是()A．丁烯、丙烷B．乙炔、乙烯C．乙炔、丙烷D．乙烷、丙烷答案B解析燃烧相同质量的烃，烃中含碳的质量分数越大，生成的CO2越多。所有烯烃含碳的质量分数是相同的；烷烃含碳的质量分数比烯烃的小；炔烃含碳的质量分数比烯烃的高。因此，B组物质完全燃烧生成的CO2的质量一定比相同质量的烯烃完全燃烧产生的CO2质量多。8．泽维尔证实了光可诱发下列变化：这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合反应中极高的光能利用率，下列说法错误的是()A．X和Y互为同分异构体B．X和Y中的所有原子可能在一个平面上C．上述变化是一个物理过程D．X和Y都可能发生加聚反应答案C9．1mol某不饱和烃与1molH2加成后的生成物是2­甲基丁烷，请写出原烃可能的结构简式，并用系统命名法对其命名。答案,2­甲基­1­丁烯；,2­甲基­2­丁烯；,3­甲基­1­丁烯。10．下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空：(1)图中，A管的作用是__________________，制取乙炔的化学方程式是______________________。(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是，乙炔发生了反应。(3)乙炔通入溴的四氯化碳溶液中观察到的现象是，乙炔发生了反应。(4)为了安全，点燃乙炔前应，乙炔燃烧时的现象是。答案(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑(2)KMnO4溶液褪色氧化(3)Br2的CCl4溶液褪色加成(4)检验乙炔的纯度火焰明亮并伴有浓烈的黑烟解析实验室通过电石和水的反应制取C2H2：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑图示装置可通过调节A管的高度，控制反应的发生和停止：将A管提高，右管中水面上升，与电石接触发生反应；将A管降低，右管中水面下降，与电石脱离，反应停止。C2H2能使酸性KMnO4溶液和Br2的CCl4溶液褪色，分别发生氧化反应和加成反应。C2H2等可燃性气体在点燃前必须检验其纯度，以免发生爆炸。因C2H2中C的质量分数较大，在燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。第一节脂肪烃第1课时烷烃和烯烃1．①丁烷、②2­甲基丙烷、③戊烷、④2­甲基丁烷、⑤2,2­二甲基丙烷等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{③、④、⑤}>{①、②}；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。2．下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中，不正确的是()A．乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，原子不在同一平面上C．乙烯分子中的双键和乙烷分子中的C—C单键相比较，双键的键能大，键长长D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能答案C解析A、B、D均为正确的描述；因为双键键能比C—C单键键能大，从而决定键长要短一些，故C项是错误的。3．既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，从而得到纯净乙烷的方法是()A．与足量溴反应B．通入足量溴水中C．在一定条件下通入氢气D．分别进行燃烧答案B解析乙烷和乙烯均是无色气体，但前者易发生取代反应，后者易发生加成反应，若与足量溴作用，乙烷可以发生取代反应而生成溴乙烷，乙烯发生加成反应生成二溴乙烷，不仅不易鉴别，还会损失大量的乙烷且混入大量的溴蒸气杂质，显然不合理；若在一定条件下通入氢气，虽可将乙烯转变为乙烷，但通入氢气的量不易控制，很难得到纯净的乙烷；且用氢气无法鉴别它们；若分别进行燃烧，显然无法再得到乙烷；因此只能选B，因为乙烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，且生成的CH2BrCH2Br为液态，便于分离。4．分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构体)()A．5种B．6种C．7种D．8种答案B解析根据其分子式可以写出其同分异构体分别为，其中①有顺反异构体，故共有6种。1．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子组成和结构与烷烃相似。下列说法中错误的是()A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水C．甲硅烷的密度小于甲烷D．甲硅烷的热稳定性强于甲烷答案CD解析根据硅烷的分子组成与烷烃相似，可由烷烃的分子通式CnH2n＋2推出硅烷的分子通式为SinH2n＋2；根据甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水可知B选项正确；甲硅烷即为SiH4，相对分子质量大于甲烷，所以密度大于甲烷；根据同主族元素性质的递变可知稳定性：CH4>SiH4。2．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数目是()A．2种B．4种C．6种D．3种答案B解析判断本题，可采用换元法，就是将氯原子换成氢原子，将氢原子换成氯原子，从题意可知，二氯代物有4种同分异构体，则六氯代物也有4种同分异构体。3．由乙烯推测丙烯与溴水反应时，对反应产物的叙述正确的是()A．CH2Br—CH2—CH2BrB．CH3—CHBr—CH3C．CH3—CH2—CHBr2D．CH3—CHBr—CH2Br答案D解析本题考查学生对加成反应规律的理解。加成反应时，碳碳双键中一个键断裂，分别加上一个原子或原子团，碳链结构并不发生变化。4．某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应，生成氯代烷烃，此氯代烷烃1mol可与4mol氯气发生完全的取代反应，则该烃的结构简式为()A．CH2=CH2B．CH3CH=CH2C．CH3CH3D．CH3CH2CH=CH2答案A解析1体积烃只能与1体积Cl2发生加成反应，说明该分子只含有1个双键，生成物可与4molCl2发生完全的取代反应，说明1mol该烃中共有4molH。只有A选项符合题意。5．下列有机分子中，可形成顺反异构的是()A．CH2=CHCH3B．CH2=CHCH2CH3C．CH3CH=C(CH3)2D．CH3CH=CHCl答案D解析能否形成顺反异构主要看两个方面，一是是否有双键，二是双键两端的基团是否不同。A、B、C三项双键两端的基团有相同的，不可能形成顺反异构，D项可以，可形成。6．由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是()A．分子中3个碳原子在同一直线上B．分子中所有原子在同一平面上C．与氯化氢加成只生成一种产物D．能使酸性KMnO4溶液褪色答案D解析丙烯结构简式为CH3CH=CH2，分子中3个碳原子在同一平面上，但不在同一直线上，A错；丙烯分子中的—CH3中C与H并不共面，B错；丙烯与HCl加成可生成CH3CH2CH2Cl或CH3CHClCH3，C错；丙烯分子中含有双键，可使酸性KMnO4溶液褪色，D正确。7．下列各组物质之间的化学反应，反应产物一定为纯净物的是()A．→B．CH2=CH—CH2—CH3＋HCleq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))C．CH3—CH=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热，加压))D．nCH2=CH2＋nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))答案A解析题中涉及的四种烯烃，除CH2=CH2以外其他三种的分子结构都是“不对称”结构。在Br2、HCl、H2O中，除Br2以外，其他两种的分子结构也都是“不对称”结构。在加成反应中，不对称结构分子与不对称结构分子相加成时，产物往往不只一种，所以A项可选，B、C两项不可选，D项中的反应是加聚反应，产物为高分子化合物，高分子化合物一般为混合物，所以D项也不可选。8．始祖鸟烯(Pterodactyladiene)形状宛如一只展翅飞翔的鸟，其键线式结构表示如下，其中R1、R2为烷烃基。则下列有关始祖鸟烯的说法中正确的是()A．始祖鸟烯与乙烯互为同系物B．若R1＝R2＝甲基，则其化学式为C12H16C．若R1＝R2＝甲基，则始祖鸟烯的一氯代物有3种D．始祖鸟烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色，则两反应的反应类型是相同的答案C解析始祖鸟烯与乙烯结构不相似，故两者不是同系物；若R1＝R2＝甲基，则其化学式应为C12H14；始祖鸟烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应，能使溴水褪色是加成反应。9．现有两种烯烃：CH2=CH2和，它们的混合物进行聚合反应，其反应过程如图所示，则聚合反应的产物中含有如下四种物质中的()A．①④B．③C．②D．①②④答案D解析烯烃的重要性质之一是发生加成聚合反应。当两种烯烃混合后，一定会有两种烯烃的自身的加成聚合反应，于是得到了A选项；只选A项是没有考虑两种烯烃的共聚，即把②项漏选了；如果只选C，则是忽略了烯烃的自身加成聚合反应；所以D项正确。10．某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重1.8g和3.52A．C2H6B．C4H10C．C5H10答案B解析烃的相对分子质量为：29×2＝58方法一设烃的化学式为CxHy，据：CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O5844x9y1．16g3.52g1.8geq\f(58,1.16g)＝eq\f(44x,3.52g)，x＝4，eq\f(58,1.16g)＝eq\f(9y,1.8g)，y＝10该烃化学式为C4H10。方法二烃分子与所含C、H原子的物质的量之比为：n(CxHy)∶n(C)∶n(H)＝eq\f(1.16,58)∶(eq\f(3.52,44)×1)∶(eq\f(1.8,18)×2)＝1∶4∶10即1mol烃分子中含4mol碳原子，10mol氢原子。化学式为C4H10。方法三1.16g烃的物质的量为：eq\f(1.16g,58g·mol－1)＝0.02mol1．16eq\f(3.52g,44g·mol－1)＝0.08mol1．16eq\f(1.8g,18g·mol－1)×2＝0.2mol1mol烃中有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(n(C)＝\f(0.08,0.02)＝4mol,n(H)＝\f(0.2,0.02)＝10mol))即该烃化学式为C4H10。方法四最简式法：n(C)∶n(H)＝eq\f(3.52,44)∶(eq\f(1.8×2,18))＝2∶5该烃的最简式为C2H5，最简式式量为29。(12×2＋5)n＝58，所以n＝2。该烃为(C2H5)2，即C4H10。11．实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。其装置如下图所示，试回答下列问题。(1)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是：Ⅰ________；Ⅱ________；Ⅲ________；Ⅳ________(将下列有关试剂的序号填入空格内)。A．品红溶液B．NaOH溶液C．浓H2SO4D．酸性KMnO4溶液(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是________________________________________________________________________。（3）使用装置Ⅱ的目的是________________________________________________________________________，使用装置Ⅲ的目的是________________________________________________________________________。确证含有乙烯的现象是________________________________________________________________________。答案(1)ABAD(2)Ⅰ中品红溶液褪色(3)除去SO2气体检验SO2气体是否除尽(4)Ⅲ中品红溶液不褪色，Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色或颜色变浅解析因为C2H4和SO2都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。因此，不能确定混合气体中是否含有或者只含有CH2=CH2。由于CH2=CH2不与NaOH溶液反应也不与品红溶液反应，而SO2却能与之反应，且SO2与品红溶液反应有明显的褪色现象，故可利用此性质差异，先检出和除净SO2，再用装置Ⅲ确认SO2除净之后，才能用酸性KMnO4溶液验证CH2=CH2的存在。12.0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol。(1)烃A的分子式为______________。(2)若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有______g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气______L。(3)若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为______________。(4)若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，烃A可能有的结构简式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；比烃A少2个碳原子的同系物有________种同分异构体。答案(1)C6H12(2)42100.8解析烃n(A)∶n(C)∶n(H)＝0.2∶1.2∶(1.2×2)＝1∶6∶12，则分子式为C6H12。生成CO2、H2O各3mol，则消耗A为0.5mol，0.5mol×84g·mol－1＝42g，消耗O2体积4.5mol×22.413．美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程，因而获得1999年诺贝尔化学奖。激光有很多用途。例如波长为10.3μm的红外激光能切断B(CH3)3分子中的一个B—C键，使之与HBr发生取代反应：B(CH3)3＋HBreq\o(→,\s\up7(10.3μm的激光))B(CH3)2Br＋CH4而利用9.6μm的红外激光却能切断两个B—C键，并与HBr发生二元取代反应。(1)试写出二元取代的化学方程式：______________。(2)现用5.6gB(CH3)3和9.72gHBr正好完全反应，答案(1)B(CH3)3＋2HBreq\o(→,\s\up7(9.6μm激光))B(CH3)Br2＋2CH4(2)4∶1解析(1)激光切断B—C键而发生的取代反应Br取代—CH3，而生成CH4。故发生二元取代反应两个Br取代两个—CH3而生成两个CH4。(2)n[B(CH3)3]＝eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1moln(HBr)＝eq\f(9.72g,81g·mol－1)＝0.12mol设生成B(CH3)2Br的物质的量为a，B(CH3)Br2的物质的量为b，则：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＋b＝0.1mol(B守恒),a＋2b＝0.12mol(Br守恒)))解得：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＝0.08mol,b＝0.02mol))所以n[B(CH3)2Br]∶n[B(CH3)Br2]＝4∶1第2课时炔烃、脂肪烃的来源及其应用1．描述CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中，正确的是()A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子有可能都在同一平面上D．6个碳原子不可能都在同一平面上答案BC解析在题设的烯炔化合物分子结构中，依据的两点：①乙烯分子的6个原子共平面，键角120°；②乙炔分子的4个原子共直线，键角180°。先分析：A、B两选项，化合物eq\o(C,\s\up6(1))H3—eq\o(C,\s\up6(2))H=eq\o(C,\s\up6(3))H—eq\o(C,\s\up6(4))≡eq\o(C,\s\up6(5))—eq\o(C,\s\up6(6))F3，3～6号C原子应在一条直线上，但eq\o(C,\s\up6(2))=eq\o(C,\s\up6(3))—eq\o(C,\s\up6(4))的键角为120°，所以A不正确，B正确；再分析C、D选项，化合物1～4号C原子应在同一平面上，C正确，D不正确。2．某气态烃0.5mol能与1molHCl完全加成，加成后产物分子上的氢原子又可与3molCl2发生完全取代反应，则此气态烃可能是()A．C2H2B．CH2C．CHCCH3D．CH2=C(CH3)2答案C解析0.5mol烃与1molHCl加成，则每个分子中多加了2个H、2个Cl，加成后0.5mol产物可与3molCl2发生取代反应，说明每个分子中有6个氢，那么与HCl加成前分子中应有4个氢原子，所以原来的烃是丙炔。3．CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属离子型化合物。请通过对CaC2制C2H2的反应进行思考，从中得到必要的启示，A．ZnC2水解生成乙烷(C2H6)B．Al4C3水解生成丙炔(C3H4C．Mg2C3水解生成丙炔(C3H4)D．Li2C2水解生成乙烯(C2H答案C解析反应CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑中无化合价变化。ZnC2中C显－1价，对应C2H2；Al4C3中C显－4价，对应CH4；Mg2C3中C显－eq\f(4,3)价，对应C3H4；Li2C2中C显－1价，对应C2H2。4．下列关于分子组成表示为CxHy的烷、烯、炔说法不正确的是()A．当x≤4时，均为气体(常温常压下)B．y一定是偶数C．分别燃烧1mol，耗氧(x＋y/4)molD．在密闭容器中完全燃烧，150℃答案D解析碳原子数≤4的烷、烯、炔烃在常温常压下都是气体；烷、烯、炔的通式中氢原子数一定是偶数；完全燃烧1molCxHy，消耗氧气(x＋eq\f(y,4))mol；150℃时完全燃烧CxHy，当y＝4时，反应前后的体积不变，其容器的压强也不变，当y＞4时，反应后气体的体积增大，其容器的压强将增大，当y＜4时，反应后气体的体积减小，其容器的压强减小。1．下列分子属于正四面体的是()A．CCl4B．CH2Cl2C．CH2=CH2D．答案A解析CCl4和CH2Cl2都是甲烷中的氢原子被氯原子取代后的产物，都属于四面体，但由于CH2Cl2中碳氢键和碳氯键的键长不一样，因此CH2Cl2不再是正四面体；CH2=CH2中6个原子在同一平面上；CH≡CH中四个原子在同一直线上。故A项正确。2．区别CH4、CH2=CH2、CH≡CH的最简易方法是()A．分别通入溴水B．分别通入酸性高锰酸钾溶液C．分别在空气中点燃D．分别通入盛碱石灰的干燥管答案C解析CH2=CH2、CH≡CH均可使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，故A、B项不行；而CH4、CH2=CH2和CH≡CH三者通过碱石灰时都无明显现象，因此D项也不正确；但是由于三者的含碳量不同，燃烧时火焰的明亮程度及产生黑烟的量明显不同，所以C项为正确选项。3．2005年1月，欧洲航天局的惠更斯号探测器首次成功登陆土星的最大卫星——土卫六。科学家对探测器发回的数据进行了分析，发现土卫六的大气层中含有95%的氮气，剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()A．碳氢化合物的通式为CnH2n＋2B．石油的主要成分是碳氢化合物C．乙炔是含碳量最高的碳氢化合物D．碳氢化合物中的化学键都是极性键答案B解析碳氢化合物中，乙炔并不是含碳量最高的，乙炔的最简式为CH，它与苯含碳量相同，还有像、(C10H8)等的含碳量均比乙炔高。4．两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16g·L－1，则关于此混合物组成的说法正确的是(A．一定有甲烷B．一定有乙烷C．可能是甲烷和戊烷的混合物D．可能是乙烷和丙烷的混合物答案AC解析该混合烃的平均相对分子质量由M＝ρ·Vm得：1.16×22.4＝26。甲烷是相对分子质量最小的烷烃，相对分子质量为16，其他烷烃相对分子质量都大于26，所以组成中一定有甲烷，是甲烷和某气态烷烃的混合物。5．据报道，近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔，其结构式为：HC≡C—C≡C—C≡C—C≡N。对该物质判断不正确的是()A．其分子中的原子都在一条直线上B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．能发生加成反应D．可由乙炔和含氮化合物加聚制得答案D6．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是()A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应C．天然气是一种清洁的化石燃料D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料答案C解析汽油是由含C原子数为5～11的烷烃和烯烃等组成的混合物，A错；石油产品中有些不含双键的烃类物质不能用于聚合反应，B错；水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料，D错；以甲烷为主要成分的天然气是一种很好的清洁燃料。7．某温度和压强下，将4g由3种炔烃(分子中只含一个CC)组成的混合气体与足量的H2反应，充分加成后，生成4.4g3种对应的烷烃A．异丁烷B．乙烷C．丙烷D．丁烷答案B解析记住一些特殊相对分子质量的有机物是有意义的。如烃中相对分子质量最小的是甲烷(16)；相对分子质量最小的烯烃是乙烯(28)；相对分子质量最小的炔烃是乙炔(26)，在用平均法判断存在何种烃时经常用到。炔烃转化成烷烃时，炔烃与H2的物质的量之比为1∶2，依题意可知参加反应的n(H2)＝eq\f(4.4g－4g,2g·mol－1)＝0.2mol，所以参加反应的炔烃为0.1mol，则炔烃的平均相对分子质量为40。由平均值法可知3种烃中必有相对分子质量小于40的炔烃，而相对分子质量小于40的炔烃只有乙炔，由此可推知加成后所得烷烃中必含乙烷。8．分子式为C5H8的有机物，其结构不可能是()A．只含一个双键的直链有机物B．含有两个双键的直链有机物C．含有一个双键的环状有机物D．含有一个三键的直链有机物答案A9．有amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来状况(常温常压)，体积共缩小2amL，则这三种烃不可能是(A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H4、C3H8、C2H6C．C2H2、C2H4、C3H6D．C2H2、C2H6、C3H8答案B解析设混合烃的平均分子式为CxHy，则CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2→xCO2＋eq\f(y,2)H2OΔV1x＋eq\f(y,4)x1＋eq\f(y,4)amL2a所以1＋eq\f(y,4)＝2，y＝4则满足要求的三种烃的平均H原子数为4，故不可能的是B。10．分子式为CH4、C2H4、C2H2、C6H6、C5H10的烃。(1)质量相同时，耗氧量最多的是____________，生成CO2最多的是____________，生成H2O最多的是_________________________________________________________________。(2)物质的量相同时，耗氧量最多的是____________，生成CO2最多的是____________，生成H2O最多的是____________________________________________________________。(3)与同质量丙烯生成CO2的量一定相等的是________________________________________________________________________，比丙烯生成CO2多的是____________，比丙烯生成CO2少的是______________。(4)在足量O2中燃烧，恢复到原状况(120℃)混合气体总体积大于原混合气体的是________，混合气体总体积等于原混合气体的是________，混合气体总体积小于原混合气体的是________答案(1)CH4C2H2、C6H6CH4(2)C6H6、C5H10