专题05 饱和烃和不饱和烃（知识串讲+专项练习）-2021-2022学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版2020必修第二册）

专题05 饱和烃和不饱和烃 知识梳理 知识详解 考点1 甲烷的结构和性质 1．甲烷的分子式CH4，电子式，结构式，立体结构为正四面体。能够证明甲烷是正四面体结构，而不是平面结构的事实是：甲烷的二元取代物只有一种结构。 2．甲烷是一种无色、无味的气体，难溶于水。在通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂等均不发生反应。 3．甲烷具有可燃性，燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。 4．甲烷能与氯气发生取代反应，反应的化学方程式依次为： （1）CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。 （2）CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl。 （3）CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl。 （4）CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。 5．把甲烷隔绝空气加热到1000℃以上，可以分解成炭黑和氢气。 【典例1】已知CCl2F2是甲烷中的4个氢原子分别被2个氯原子和2个氟原子取代后的生成物。下列关于CH4和CCl2F2（商品名称为氟利昂­12）的叙述正确的是 A．CH4和CCl2 F2都是正四面体结构的分子 B．CH4为正四面体结构，CCl2F2为平面形结构 C．CH4和CCl2F2都只有一种结构 D．CH4和CCl2F2都是易燃易爆物质 【答案】C 【解析】选项A和B，CCl2 F2是四面体结构的分子，但空间不对称，A和B都错。选项C是正确的。选项D，CCl2F2不能燃烧，D错。答案为C。 【典例2】下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 A．甲烷与氧气在光照的条件下能发生取代反应 B．甲烷与氯水在光照的条件下能发生取代反应 C．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中HCl最多 D．1 mol甲烷生成CCl4需消耗2 mol氯气 【答案】C 【解析】选项A，甲烷与氧气反应的条件是点燃，A错。选项B，甲烷与氯水是不反应的，B错。选项C，甲烷与氯气的4个取代反应中，每个都产生HCl，所以HCl最多，C正确。选项D，1 mol甲烷生成CCl4需消耗4 mol氯气，D错。答案为C。 考点2 烷烃和同系物 1．烷烃：烃分子中的碳原子之间以碳碳单键结合成链状，其余价键均与氢原子相结合的烃称作烷烃。最简单的烷烃是甲烷。 2．烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1），相对分子质量为14n+2。 3．烃基：烃分子失去1个氢原子后，所剩余的部分叫烃基。其中，烷烃失去一个氢原子后，剩余的原子团叫烷基。甲基（―CH3）的电子式为，乙基（―C2H5）的电子式为。 4．同系物：结构相似，在分子组成上相关差一个或若干个CH2原子团的物质，互称同系物。同系物的化学性质相似，物理性质随着碳原子数的增加呈现规律性变化。 【典例3】烷烃C4H10中的C—C键和C—H键的数目分别是 A．4个，10个　 　B．3个，10个　　 C．4个，8个　　 D．3个，8个 【答案】B 【解析】有几个氢，就有几个C—H键；C—C键的个数为“碳原子数-1”。 【典例4】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】选项A，烷烃的沸点随碳原子数增加而升高，A错。选项B，烷烃与酸性高锰酸钾溶液不反应，B错。选项C，烷烃与溴蒸气可反应，与溴水是不反应的，C错。选项D，烷烃与卤素会发生多个反应，所以产物很复杂，难以得到纯净的产物，D说法正确。答案为D。 考点3 同分异构现象 具有相同的分子式而结构和性质不同的化合物，互称同分异构体，这种现象称为同分异构现象，这是有机化合物数量庞大的重要原因之一。 【典例5】有机物与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有 A．1种　 　B．2种　 　C．3种　　 D．4种 【答案】C 【解析】分子结构中3种不同化学环境的氢原子：左边CH3上的H、中间CH2上的H、右边三个CH3上的H，所以其一氯代物有3种。 【典例6】下列物质进行一氯取代反应后，只能生成四种沸点不同的产物的烃是 A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．CH3CH2CH(CH3)2 C．(CH3)2CHCH(CH3)2　 D．(CH3)3CCH2CH3 【答案】B 【解析】把这四种合并的写法改写为常见的结构，如选项B，可改写为，有图中所示的四种不同化学环境的H原子，即一氯取代物有4种。答案为B。 考点4 石油化工和煤化工 一、石油化工 1．石油是含有杂质的各种烃的混合物，石油中主要含有碳、氢元素。 2．石油的分馏 （1）原理：石油是混合物（填“纯净物”或“混合物”），各组分的沸点不同，将石油加热至沸腾，将产品逐一分离出来。 （2）设备：分馏塔 （3）变化：物理变化。 （4）产品：石油气、汽油、煤油、柴油、润滑