第一节（第1课时烷烃和烯烃）(原卷版)-2020-2021学年高二化学必做提升讲义（人教版选修5）

第一节脂肪烃第1课时烷烃和烯烃【学习目标】1.了解烷烃的物理性质及其变化规律与分子中碳原子数目的关系；2.能以典型代表物为例，理解烷烃的组成、结构和主要化学性质。一烷烃的组成结构及其物理性质的变化规律通式官能团物理性质状态熔沸点密度溶解性烷烃CnH2n+2无随碳原子数的递增，气体（C1～C4）→液体（C5～C16）→固体（C17以上）随碳原子数的递增，逐渐升高随碳原子数的递增，逐渐增大（均小于水）难溶于水规律总结：①随碳原子数的增加，烷烃的含碳量逐渐增大。②烷烃物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因：同属分子晶体，组成结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。③分子式相同的烃，支链越多，熔沸点越低。例如：沸点：CH3(CH2)3CH3＞(CH3)2CHCH2CH3＞C(CH3)4。④新戊烷在常温下也是气体。⑤烃的密度随碳原子数的增多而增大，但都小于水。二烷烃的化学性质1.甲烷是最简单的烷烃，具有以下性质：(1)通常状况下，甲烷性质稳定，与、、都不反应，但在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。(2)甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈，反应的化学方程式：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O。(3)甲烷与Cl2在光照条件下发生反应的化学方程式：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl(只写第一步)，该反应为反应。甲烷与Cl2发生反应的产物有种，其中常温下为气态的有种，具有正四面体结构的物质是，产物中量最多的是。2.烷烃的化学性质与甲烷相似：(1)稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。(2)特征反应——取代反应烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷，化学方程式为。(3)氧化反应——可燃性烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为。(4)分解反应——高温裂化或裂解烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34eq\o(→,\s\up11(催化剂),\s\do4(高温))C8H16＋C8H18。三脂肪烃的类别与通式1.甲烷的分子式是，结构式是，空间构型是。2.有下列三种有机物：①CH3—CH3②CH3—CH2—CH3③CH3—CH2—CH2—CH3(1)它们共同的结构特点是碳原子间都以形成碳链、碳原子剩余的价键全部，其类别是。(2)它们在分子组成上的主要差别是，其通式是。3.常见脂肪烃的结构特点和通式(1)烷烃—碳原子之间全部以单键结合的饱和链烃—通式CnH2n＋2(n≥1)。(2)单烯烃—含一个碳碳双键的不饱和链烃—通式CnH2n(n≥2)。(3)单炔烃—含一个碳碳三键的不饱和链烃—通式CnH2n－2(n≥2)。2.同系物的概念互为同系物。3.同系物的判断要点(1)一差(分子组成至少相差一个原子团；相对分子质量相差)。(2)二(相)似(相似，相似)。(3)三相同(即相同，种类、个数与连接方式相同，分子组成相同)。课堂练011.在1.013×105Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是（）物质名称沸点（℃）正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在标准状况下，新戊烷是气体B．在1.013×105Pa、20℃时，C5H12都是液体C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低D．C5H12随着支链数的增加，沸点降低2.下列有关烷烃的叙述中，正确的是（）A.在烷烃分子中，所有的化学键都是单键B.烷烃中除甲烷外，很多都能使紫色KMnO4溶液褪色C.分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应3.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()A.甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3ClB.甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中CH3Cl最多C.甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物D.1molCH4完全生成CCl4，最多消耗2molCl24.液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是()A.丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应C.丙烷比其同分异构体丁烷易液化D.1mol丙烷完全燃烧消耗5molO25.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)2CHCH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH36.下列说法不正确的是()A.分子式为CH4和C5H12的两种烃互为同系物B.分子式为C2H4和C3H6的两种烃一定互为同系物C.等碳烷烃和炔烃，在分子组成上，相差4个氢原子D.若C2H2和C4H6互为同系物，则C4H6分子中一定含有一个三键7.下列说法不正确的是()A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物B.具有相同通式的有机物不一定互为同系物C.两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14D.分子组成相差一个或几个CH2原子团的化合物必定互为同系物三烯烃的组成与结构(1)乙烯的结构简式是CH2=CH2，官能团是，空间构型是，分子中6个原子在。(2)烯烃分子结构与乙烯相似，都含有一个，所以烯烃的通式表示为，碳氢原子个数比为。2.烯烃的性质(1)烯烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增，其变化规律与烷烃物理性质的变化规律类似，即熔、沸点逐渐，相对密度逐渐，常温下的存在状态也是由逐渐过渡到。①当烃分子中碳原子数4时，常温下呈。②分子式相同的烃，支链越多，熔、沸点越。③烯烃的相对密度于水的密度。(2)烯烃的化学性质①氧化反应a.将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色。b.烯烃在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，简单的烯烃燃烧通式为。②加成反应写出下列有关反应的化学方程式a.丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2­二溴丙烷：b.乙烯制乙醇：c.乙烯制氯乙烷：d.丙烯转化为丙烷：③加聚反应如丙烯发生加聚反应生成聚丙烯的化学方程式：3.二烯烃的加成反应分子中含有两个双键的链烃叫做二烯烃，二烯烃可用通式CnH2n－2(n＞3，且为正整数)表示。两个双键同时连在一个碳原子上，则烯烃不稳定，不予考虑；单键和双键交替的二烯烃为典型的二烯烃，1,3­丁二烯是最重要的代表物，其与溴按1∶1发生加成反应时的二种情况：(1)1,2­加成：CH2=CH—CH=CH2＋Br2→；(2)1,4­加成：CH2=CH—CH=CH2＋Br2→。四烯烃的顺反异构1.根据下列有机物A、B的结构和性质，回答下列问题：AB结构熔点/℃－139.3－105.4沸点/℃41相对密度0.6210.604(1)A和B是否是同一物质？你判断的依据是什么？(2)A和B是否是同分异构体？你判断的依据是什么？2.根据以上分析，总结顺反异构的概念(1)顺反异构：由于而导致分子中不同所产生的异构现象，称为顺反异构。(2)顺反异构产生的条件①分子中具有结构；②组成双键的每个碳原子必须连接两个的原子或原子团。(3)顺反异构的类别①顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的。②反式结构：两个相同的原子或原子团分别排列在双键的。课堂练028.据中国财经网报道，我国烯烃及其衍生产品市场仍处于成长阶段，增速世界第一，市场容量居世界第二位。到2015年，我国丙烯的产量将达到2200万吨。由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是()A.分子中三个碳原子在同一直线上B.分子中所有原子都在同一平面上C.与HCl加成只生成一种产物D.能使酸性KMnO4溶液褪色9.下列说法中，错误的是()A.无论乙烯的加成，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与乙烯分子中含有的碳碳双键有关B.无论使用溴的四氯化碳溶液还是酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼10.下列各组有机物中，能形成顺反异构的是()A.1,2­二氯丙烯 B.2­氯丙烯C.1,1­二氯丙烯 D.1­丁烯11.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：(1)三种位置异构：________，________，________。(2)两种顺反异构：________，________。基础巩固1.打火机的燃料最好是储存时是液态而使用时是气态。已知丙烷的沸点为－42.1℃，燃烧热为2219.2kJ/mol；正丁烷的沸点为－0.5℃，燃烧热为2877.6kJ/mol。下列判断中错误的是()A.丁烷更适合作打火机的燃料B.烷烃沸点和燃烧热都随碳原子数的增加而成比例递增C.异丁烷的沸点肯定低于－0.5℃D.正己烷在常温常压下肯定不是气体2.下列说法正确的是()A.标准状况下，22.4L己烷的分子数为NA(NA为阿伏伽德罗常数的值)B.只有碳原子数小于或等于4的烷烃在常温常压下才是气体C.可以用己烷来萃取碘水中的I2D.正戊烷、异戊烷、新戊烷的熔沸点逐渐升高3.将1molCH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代产物，则消耗Cl2的物质的量为()A.1molB.2molC.2.5molD.10mol4.下列有关烷烃的叙述中，正确的是()A.在烷烃分子中，所有的化学键都是碳碳单键B.烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去C.分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应5.下列说法正确的是()A.符合CnH2n的烃属于烯烃B.烷烃均能与氯水反应C.14g乙烯和丙烯的混合气体中含碳原子数为NA(NA为阿伏伽德罗常数的值)D.具有同一通式的不同有机物互为同系物6.可以用来鉴别乙烷和乙烯，还可以用来除去乙烷中的乙烯的操作方法是()A.将混合气体通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶B.将混合气体通过盛有适量溴水的洗气瓶C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶7.制取一氯乙烷最好采用的方法是()A.乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应D.乙烷和氯化氢反应8.燃烧0.1mol两种气态烃的混合物，生成3.58LCO2(标准状况)和3.60gH2O，则混合气体中()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷C.一定无甲烷 D.一定有丙烷9.等质量的下列有机物完全燃烧，消耗O2最多的是()A.CH4 B.CH3CH3C.C2H2 D.C5H1210..某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H1411.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物的质量为9g，其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍，当混合气体通过足量溴水时，溴水增重4.2g，则这两种气态烃是()A.甲烷和乙烯 B.乙烷和乙烯C.甲烷和丙烯 D.甲烷和丁烯提升训练12.某单烯烃与氢气的加成产物为(CH3)2CHCH2CH3，下列相关说法正确的是()A.该产物的名称是1，1－二甲基丙烷B.原单烯烃只可能有3种不同结构C.1mol加成产物燃烧消耗6.5mol氧气D.原烯烃与分子式是C3H6的烃一定互为同系物13.有关烯烃的下列说法中，正确的是()A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应，不能发生取代反应C.分子式为C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键D.烯烃在一定条件下能生成聚合物14.某气态烃1体积只能与1体积HBr发生加成反应，生成溴代烷，此溴代烷1mol可与7molCl2发生完全取代反应，则该烃的结构简式为()A.CH2=CH2 B.CH3CH=CH2C.CH3CH3 D.CH2=CH—CH=CH215.下列有关烯烃和烷烃的说法中正确的是()A.烯烃能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，而烷烃不能B.丙烷在光照条件下可以与Cl2发生取代反应，而丙烯在任何条件下都不可能与Cl2发生取代反应C.丙烯可以加聚生成一种分子CH2—CH2—CH2，而所有的烷烃分子间不会发生加聚反应D.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16.有四种碳骨架如下的烃，下列说法正确的是()①a和d是同分异构体②b和c是同系物③a和b都能发生加成反应④只有b和c能发生取代反应A．①②B．①④C．②③D．②④17.四氯乙烯对环境有一定的危害，干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯；家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是()A.它们都属于纯净物B.它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.它们的分子中都不含氢原子D.它们都可由乙烯只发生加成反应得到18.某气态烷烃与烯烃的混合气9g，其密度为相同状况下氢气密度的11.2倍，将混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g，则原混合气体的组成为()A.甲烷与乙烯B.乙烷与乙烯C.甲烷与丙烯D.甲烷与丁烯19.有A、B、C三种烃，已知：①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)＝2∶3。②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种。③A是B分子中的氢原子全部被C分子中的最简单的烃基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。试回答下列问题：(1)B的最简式为________，分子式为________，其二溴代物有________种。(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为____________、________、________。(3)A的结构简式为_______________________________________________________。20.(1)某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。①该烷烃的名称是____________________。该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。②若不饱和烃为烯烃A，则烯烃的结构简式可能有________种。③若不饱和烃为炔烃B，则炔烃的结构简式可能有________种。④有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体，它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为________________________________________。(2)某烷烃的相对分子质量为114，与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种的是________________________________。21..0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol。请回答下列问题：(1)烃A的分子式为________。(2)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_______________________。(3)若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加