认识有机化合物第2课时-有机化合物中碳原子的成键特点-烷烃-讲与练高一化学必修二

有机化合物中碳原子的成键特点第2课时烷烃讲与练知识点一同系物同分异构体基本知识：1．同系物(1)概念：相似，在分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物。(2)实例：CH4、C2H6、C3H8互为同系物。2．同分异构体(1)概念①同分异构现象：化合物具有相同的，但具有不同的现象。②同分异构体：具有同分异构现象的化合物。(2)实例：分子式均为，互为同分异构体，用结构简式分别表示为CH。答案：1．(1)结构CH2。2．(1)①分子式，结构。②。(2)C4H10，CH3CH2CH2CH3、。随堂演练1．下列叙述正确的是()A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质B．通式相同的不同物质一定属于同系物C．分子式相同的不同物质一定互为同分异构体D．同系物的性质完全相同【答案】C【解析】分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质，可能互为同分异构体，A错误；通式相同的物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或其他关系，B错误；分子式相同，结构不同，则互为同分异构体，C正确；同系物的化学性质相似，物理性质有差异，D错误。2．(2019·湖南武冈高一月考)下列有机物中，存在同分异构体的是()A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3【答案】D【解析】CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一种结构，不存在同分异构体，A、B、C错误；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与(异丁烷)互为同分异构体，D正确。3．(2019·山东济宁月考)下列分子式只表示一种物质的是()A．C3H7Cl B．C3H6C．CH2Cl2 D．C4H10【答案】C【解析】C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A项错误；C3H6可以是丙烯(CH2CHCH3)或环丙烷()，B项错误；CH2Cl2是二氯甲烷，只有一种结构，C项正确；C4H10可以是正丁烷或异丁烷，D项错误。4．下列有机物中和甲烷互为同系物的为________(填序号，下同)，和CH2CH2互为同系物的为________，和互为同分异构体的为________。①CH3CH2CH3②③CH2CH—CH3④⑤⑥【答案】①②④③⑥③【解析】同系物是结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，分子通式相同，CH4和CH3CH2CH3、、同属于烷烃，互为同系物；CH2CH2和CH2CH—CH3及分子中都含，结构相似，且分子组成上相差1个或2个CH2原子团，故互为同系物；和CH2=CH—CH3分子式相同(C3H6)，结构不同，故互为同分异构体。知识点二烷烃的典型性质——取代反应基本知识：1．烷烃的取代反应(以甲烷为例)实验探究实验操作实验现象A装置：试管内气体颜色逐渐；试管内壁有出现，试管中有雾，且试管内液面，水槽中有固体析出B装置：实验结论CH4与Cl2需在光照条件下发生化学反应，有关化学方程式为：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))(一氯代物)；CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))C(二氯代物)；CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))(三氯代物)；CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))(四氯代物)产物性质水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均溶于水。状态：常温下除是气体，其余三种均为液体取代反应概念有机物分子里的某些原子或原子团被其他所替代的反应2.有机物的性质(1)物理性质：大多数有机物的熔点比较，溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。(2)化学性质：大多数有机物容易，受热会发生；有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或催化剂的条件下进行。答案：1．实验现象A装置：变浅；油状液滴少量白雾，上升，B装置：无现象实验结论CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl(一氯代物)；CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl(二氯代物)；CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl(三氯代物)；CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl(四氯代物)产物性质水溶性：不。状态：CH3Cl取代反应概念原子或原子团(1)低，难。（2）燃烧，分解；随堂演练1．(2020·合肥市50中学月考)下列反应中，属于取代反应的是()A．CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑B．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑C．CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2OD．C2H6＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))C2H5Cl＋HCl【答案】D【解析】A项，CaCO3在高温下发生分解反应；B项，锌与硫酸发生置换反应，而非取代反应；C项，CH4的燃烧属于氧化反应；D项，C2H6与Cl2在光照下发生取代反应。2．(2019·济南月考)下列关于烷烃性质的叙述正确的是()A．烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化C．在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物【答案】D【解析】烷烃的沸点一般随碳原子数增加而逐渐升高，A项错误；烷烃通常情况下性质稳定，不与酸性高锰酸钾溶液反应，B项错误；在光照条件下，烷烃只能与纯净的卤素单质发生取代反应，不与溴水反应，C项错误；由于卤素原子取代烷烃分子中氢原子的位置和个数难以控制，故很难得到纯净的产物，D项正确。4．(2020·河南项城三中高一月考)下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()A．甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4B．甲烷与氯气反应生成的产物中CH3Cl的量最多C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物D．1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1mol氯气【答案】C【解析】甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl的量最多，B错误；1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗2mol氯气，D错误。4．某课外活动小组利用如图所示装置探究CH4和Cl2的反应，据题意，回答下列问题：(1)CH4和Cl2发生反应条件是________，若用日光直射，可能会引起________，假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：________________________。(2)若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物为________(填字母)。A．CH3ClHClB．CCl4HClC．CH3ClCH2Cl2D．CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________(填字母)。A．升高 B．降低C．不变 D．无法确定(4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到____________________。(5)右端玻璃管的作用是__________________。【答案】(1)漫射光爆炸CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋4HCl(2)D(3)B(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压【解析】(1)因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，即化学方程式为CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋4HCl。(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl。(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左端生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右端液面下降，左端液面上升。(4)因左端生成HCl溶于水后发生反应2HCl＋Na2SiO3=H2SiO3↓＋2NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。(5)为了平衡气压，在U形管右端插一个玻璃管。5．(2020·西安铁一中学检测)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图所示。根据设计要求回答下列问题：(1)A装置中发生反应的离子方程式是______________________________________________。(2)B装置有三种功能：①__________________________________________________________；②均匀混合气体；③干燥混合气体。(3)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：___________________________________________________。(4)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_______________________________________________________________________________________________________________________。(5)E装置中除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________。(6)E装置的作用是________(填字母)。A．吸收氯气B．吸收氯化氢C．防止倒吸(7)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气中主要的含氯有机物为________(填字母)。A．CH3Cl B．CH2Cl2C．CHCl3 D．CCl4【答案】(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)控制气流速度(3)CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(强光))4HCl＋C(4)吸收过量的氯气(5)分液(6)BC(7)A【解析】(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、水和氯化锰，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)B装置除具有均匀混合气体、干燥混合气体的作用之外，还可以根据气泡多少控制气流速度。(3)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，这说明有碳单质