内容正文:
认识有机化合物(答案)
考点1 有机化合物及化学用语
考点2 有机化合物的成键特征
考点3 烷烃、同系物、同分异构体
考点4 四同的比较(重点考点)
考点4 拓展:同分异构体的书写(基础)
考点5 烷烃的物理、化学性质
考点6 烷烃的特征反应—取代反应(重点考点)
考点1 有机化合物及化学用语
一、有机化合物概念
观察下列有机物的分子式,分析有机物的组成特点。
甲烷:CH4; 乙烯:C2H4; 乙炔:C2H2; 苯:C6H6;
四氯化碳:CCl4; 乙醇:C2H6O; 乙酸:C2H4O2; 葡萄糖: C6H12O6;甘氨酸:C2H5NO2 ……
有机化合物:含碳元素的化合物,简称有机物。
碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等含碳元素的化合物属于无机物。
二、有机化合物的分类
烃:只含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,如CH4、C2H4、C2H2、C6H6等。
烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列有机化合物称为烃的衍生物,如CCl4、C2H6O、C2H4O2等。
三、化学用语
种类
表示方法
实例
分子式
用元素符号表示物质的分子组成
CH4、C4H10
电子式
用“·”或“×”来表示原子最外层电子的成键情况
结构式
用短线“—”来表示1个共价键,用
“—”(单键)、“=”(双键)或“≡”(三键)
将所有原子连接起来
结构简式
单键可以省略,将与碳原子相连的其他原子写在其旁边,在右下角注明其个数
丙烷:CH3CH2CH3
球棍模型
小球表示原子,短棍表示化学键
注意球的尺寸
空间填充
模型
用不同体积的小球表示不同原子的大小
【典例2】D【变式训练2】D
四、甲烷的分子结构
1.甲烷
(1)碳原子最外层有4个电子,分别与4个氢原子的电子形成4个C—H共价键。
(“碳四价”理论)
补充:原子成键数目(共用电子对数)
碳原子:4
氢原子:1
氧原子:2
卤素原子:1
氮原子:3
硫原子:2
(2)甲烷的空间结构为正四面体形,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C—H的长度和强度相同,相互之间的夹角相等,为109°28′。
考点2:有机化合物中碳原子的成键特点
有机物分子种类有一亿多种,为什么这么多?
①碳原子间的成键方式多样:碳原子不仅能与其他原子形成共价键,而且碳原子之间也能形成共价键。
碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键
②碳骨架类型多样:多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,
即链状(直链和支链)和环状。如下图:
③碳原子数目不同。有机物分子中可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。
【例题1】根据碳原子的4价键原则,可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐,试在每个模型下面的横线上写出各物质的分子式(图中黑球代表碳原子)。
提示:①C4H10 ②C4H8 ③C4H10 ④C4H6 ⑤C4H8 ⑥C4H8 ⑦C4H6 ⑧C4H8
其中分子式相同的物质有①和____;②和________;④和__________。
提示:③ ⑤⑥⑧ ⑦
【例题2】两种有机物的碳骨架如图所示。
已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合,请写出分子式:棱晶烷________;立方烷________。
[答案] C6H6 C8H8
【例题3】判断正误
(1)有机化合物中,碳原子最外层有4个电子,可以形成4个共价键( √ )
(2)在有机化合物中,碳原子间只能形成单键( × )
(3)在有机化合物中,碳原子之间可以相互成键,也可以与其他原子形成共价键( √ )
(4)在有机化合物中,碳原子间所成的骨架只能为直链状( × )
(5)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关( √ )
考点3:烷烃、同分异构体、同系物
一、烷烃
烷烃的概念:碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”(只有单键),这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
(烷:饱和;烃:只有C、H)
类型一:
链状烷烃:通式(CnH2n+2)
①结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式和结构式,归纳这类有机物分子式的通式。
烷烃
乙烷
丙烷
丁烷
碳原子数
2
3
4
结构式
结构简式
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
分子式
C2H6
C3H8
C4H10
通式:CnH2n+2
②结合分子结构模型,总结这类有机物的组成和分子结构特点。
碳原子之间都以单键相连,碳原子的其余价键均与氢原子相连,且所有碳原子并不是在一条直线上的,而是锯齿形的。
【例题4】写出下列物质的结构简式
CH3CH(CH3)CH2CH2CH3
或(CH3)2CHCH2CH2CH3
或
CH3CH(CH3)CH3
或CH3CH(CH3)2、
CH(CH3)3
类型二:
环状烷烃:通式(CnH2n)
烷烃
环丁烷
环戊烷
环己烷
碳原子数
4
5
6
结构式
键线式
(不要求)
分子式
C4H8
C5H10
C6H12
通式(CnH2n)
【例题5】写出满足下列条件的烷烃的分子式。
(1)分子中含18个氢原子的链状烷烃为______。
(2)相对分子质量为58的链状烷烃为_______。
(3)含碳质量分数最低的链状烷烃是______;
(4)同温同压下,和CO2密度相同的链状烷烃是_____;
(5)碳、氢质量比为5∶1的链状烷烃是______。
【答案】C8H18 C4H10 CH4 C3H8 C5H12
二、烷烃的命名
碳数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
碳数>10,相应汉字数字
前缀:正、异、新
正丁烷 异丁烷 正戊烷 异戊烷 新戊烷
【例题6】写出下列物质的分子式和结构简式
三、同系物:①结构相似(官能团种类、数目一致,环数目一致);②相差n个CH2
(1)定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物。
(2)实例:CH4、C2H6、C3H8、正丁烷互为同系物。
【例题7】判断下列物质是否为同系物
正丁烷和异丁烷
甲烷和异丁烷
【答案】 ×(C个数一样)√×(官能团种类不一样)×(官能团数目不一样)√√
4、 同分异构体(①分子式相同;②结构不同)
(1)定义:分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体。
(2)实例:正丁烷、异丁烷互为同分异构体;正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同分异构体。
【例题8】下列有机物中和甲烷互为同系物的为________(填序号,下同),和CH2=== CH2互为同系物的为________,和互为同分异构体的为________。
①CH3CH2CH3 ②③CH2=CH—CH3 ④ ⑤ ⑥
[答案] ①②④ ③⑥ ③
考点4:四同的比较(重点考点)
同位素
同素异形体
同分异构体
同系物
质子数相同、
中子数不同
的核素
同种元素形成的不同的单质
分子式相同而结构不同的化合物
结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物
对象
原子
单质
化合物
化合物
条件
①分子式相同
②结构不同
①结构相似
②相差n个CH2
【例题9】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素。( √ )
(2)1H和2H是不同的核素,它们的性质相同。( × )
(3)金刚石和足球烯(C60)互为同素异形体。( √ )
(4)CH3OH与CH3OCH3互为同系物。( × )
(5)和互为同分异构体。( × )
【例题10】有下列物质
BACD
【例题11】
C
【学考真题】
1.(浙江学考2021.1-8)下列表示不正确的是( C )
A.氯化钙的电子式 B.乙烯的球棍模型
C.铝离子的结构示意图 D.戊烷的分子式C5H123
8
+13
2
2.(浙江学考2020.7-8)下列表示正确的是( A )
A.硅原子的结构示意图: B.乙醇的结构式:C2H6O
C.乙烷的空间充填模型: D.氯化氢的电子式:
3.(浙江学考2020.1-8)下列表示正确的是( A )
A.乙烯分子的球棍模型: B.乙醛的结构简式:CH3COH
C.硫原子的结构示意图: D.次氯酸的结构式:H-Cl-O6
8
16
2
4.(浙江学考2019.6-8)下列表示正确的是( C )
A.铝离子的结构示意图: B.乙烯的结构式:CH2=CH2
C.氯化氢的球棍模型为: D.氨气的电子式:
5.(浙江学考2021.1-9)下列说法正确的是( B )
A.14N2和15N2互为同位素 B.红磷和白磷互为同素异形体
C.C2H2和C6H6互为同系物 D.乙酸和乙醇互为同分异构体
6.(浙江学考2020.7-9)下列说法正确的是( B )
A.1H2和2H2互为同位素 B.O2和O3互为同素异形体
C.淀粉和纤维素互为同分异构体 D.CH4和C3H6互为同系物
7.(浙江学考2020.1-9)下列说法不正确的是( D )
A.1H和2H互为同位素 B.红磷和白磷互为同素异形体
C.C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体 D.C2H2和C6H6互为同系物
8.(浙江学考2019.6-9)下列说法不正确的是( D )
A.12C和14C互为同位素 B.甲烷和丁烷互为同系物
C.乙醇和二甲醚互为同分异构体 D.Na2O和Na2O2互为同素异形体
拓展:同分异构体的书写(基础)
一、等效H
①连接同一碳原子的氢原子是等效的;
例如 CH3CH2CH3
若从左到右编号为123,则C1上的3个H等效,C2上2个H等效,C3上的3个H等效
②处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的;
例如 CH3CH2CH3
C1和C3对称,所以C1上的3个H等效和C3上的3个H等效,
因此CH3CH2CH3共有2种H
③连接同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效的。
CH(OH)2CH2CH3
若从左到右编号为123,C1上有2种H,整个分子有4种H
【例12】下列物质各有几种不同化学环境的H?
二、定一移一法
【例题13】写出C4H10的同分异构体
【例题14】写出C5H12的同分异构体
【例题15】写出C6H14的同分异构体
、
【例题16】写出C7H16的同分异构体
、
、、、、
【例题17】例:C5H11Cl的同分异构体有几种?8
当氢原子被氯原子取代时,有几种不同化学环境的氢原子(C-H),即可产生几种一氯代物。
考点5:烷烃的物理、化学性质
1.物理性质
(1)熔沸点:①随分子中碳原子数增加,熔点升高。②支链越多,熔点越低。
【例题18】熔沸点比较
正丁烷<正己烷
正丁烷>异丁烷
(2)状态:随分子中碳原子数增加,由气态→液态→固态,其中常温、常压下碳原子数≤4的烷烃呈气态。
(3)密度:随分子中碳原子数增加,密度逐渐增大且均比水的密度小,难溶于水。
2.烷烃的稳定性及可燃性
(1)稳定性:通常情况下,烷烃与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应。
(2)可燃性:烷烃都能燃烧。
CH4燃烧方程式:CH4+2O2CO2+2H2O
C3H8燃烧方程式:C3H8+5O23CO2+4H2O
烷烃燃烧的通式:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
【例题19】1 mol某烷烃完全燃烧,需要8 mol氧气,这种烷烃的化学式是( )
A.C5H12 B.C4H10 C.C3H8 D.C6H14
【答案】
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O,
1
1 mol 8 mol
则有:=8,解得n=5,故烷烃化学式为:C5H12。
【例题20】标准状况下,0.1 mol某烷烃完全燃烧生成11.2 L CO2。
(1)写出该烷烃的分子式:________。
(2)写出该烷烃燃烧的化学方程式:_______________________________________________。
(3)该烷烃的同分异构体有多种,写出分子中含有4个甲基(—CH3)的结构简式:________。
【答案】(1)C5H12 (2)C5H12+8O25CO2+6H2O (3)
考点6:烷烃的特征反应—取代反应(重点考点)
1.取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
2.【实验7-1】取代反应的实验探究——以甲烷与氯气的反应为例
实验现象:
A装置:①试管内气体颜色逐渐变浅;
②试管内壁有油状液滴出现,
③试管中有少量白雾,且试管内液面上升,
④水槽中有固体析出。
B装置:无现象。
实验结论:CH4与Cl2需在光照条件下发生化学反应。
化学方程式:
CH4+Cl2CH3Cl+HCl;
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl;
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl;
CHCl3+Cl2CCl4+HCl。
产物性质
(1)水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水;
(2)状态:常温下,除CH3Cl是气体,其余三种(CH2Cl2、CHCl3、CCl4)均为液体。
3.取代反应
特征:“一上一下”,原子利用率<100%
CH4与Cl2的取代反应中,Cl原子利用率为50%
【例题21】
(1)能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?
不能。CH4和Cl2的反应是连锁反应,不可能只发生第一步取代反应,生成物为混合物,即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物。
(2)甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物还和甲烷一样为正四面体结构吗?
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3为四面体结构,CCl4为正四面体结构。
(3)若1 mol CH4和适量Cl2发生取代反应,生成的各氯代物的物质的量相等,计算消耗氯气为多少摩尔?
生成1 mol CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4所消耗的氯气为1 mol、2 mol、3 mol、4 mol,则1 mol CH4和Cl2反应生成等物质的量的氯代物消耗的氯气为0.25×(1+2+3+4) mol=2.5 mol。
【例题22】下列反应属于取代反应的是________(填序号)。
①CH4C+2H2
②CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
③CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
④2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
⑤CH3OH+HClCH3Cl+H2O
⑥CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr
⑦CH4+2O2CO2+2H2O
[答案] ③⑤⑥
【例题23】
(1)CH4和Cl2发生的一系列反应都是________(填反应类型)反应。
(2)请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式: ____________________。
(3)若要使1 mol CH4完全和Cl2发生取代反应,生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量之比为1∶2∶3∶4,则需要Cl2的物质的量为________。
[答案](1)取代 (2)CH4+Cl2CH3Cl+HCl (3) 3 mol
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$$
认识有机化合物(学案)
考点1 有机化合物及化学用语
考点2 有机化合物的成键特征
考点3 烷烃、同系物、同分异构体
考点4 四同的比较(重点考点)
考点4 拓展:同分异构体的书写(基础)
考点5 烷烃的物理、化学性质
考点6 烷烃的特征反应—取代反应(重点考点)
考点1 有机化合物及化学用语
一、有机化合物概念
观察下列有机物的分子式,分析有机物的组成特点。
甲烷:CH4; 乙烯:C2H4; 乙炔:C2H2; 苯:C6H6;
四氯化碳:CCl4; 乙醇:C2H6O; 乙酸:C2H4O2; 葡萄糖: C6H12O6;甘氨酸:C2H5NO2 ……
有机化合物: ,简称有机物。
等含碳元素的化合物属于无机物。
二、有机化合物的分类
烃: 两种元素的有机物称为碳氢化合物,如CH4、C2H4、C2H2、C6H6等。
烃的衍生物:烃分子中的氢原子被 所取代而生成的一系列有机化合物称为烃的衍生物,如CCl4、C2H6O、C2H4O2等。
三、化学用语
种类
表示方法
实例
分子式
用元素符号表示物质的分子组成
CH4、C4H10
电子式
用“·”或“×”来表示原子最外层电子的成键情况
结构式
用短线“—”来表示1个共价键,用
“—”(单键)、“=”(双键)或“≡”(三键)
将所有原子连接起来
结构简式
单键可以省略,将与碳原子相连的其他原子写在其旁边,在右下角注明其个数
丙烷:CH3CH2CH3
球棍模型
小球表示原子,短棍表示化学键
注意
空间填充
模型
用不同体积的小球表示不同原子的大小
四、甲烷的分子结构
1.甲烷
(1)碳原子最外层有4个电子,分别与4个氢原子的电子形成4个C—H共价键。
(“ ”理论)
补充:原子成键数目(共用电子对数)
碳原子:
氢原子:
氧原子:
卤素原子:
氮原子:
硫原子:
(2)甲烷的空间结构为正四面体形,碳原子位于正四面体的 ,4个氢原子分别位于4个 。分子中的4个C—H的长度和强度 ,相互之间的夹角相等,为 。
考点2:有机化合物中碳原子的成键特点
有机物分子种类有一亿多种,为什么这么多?
①碳原子间的 多样:碳原子不仅能与其他原子形成共价键,而且碳原子之间也能形成共价键。
② 多样:多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,
即 状( 链和 链)和 状。如下图:
③碳原子数目不同。有机物分子中可能只含有 碳原子,也可能含有 碳原子。
【例题1】根据碳原子的4价键原则,可将下图中碳原子的价键用氢原子补齐,试在每个模型下面的横线上写出各物质的分子式(图中黑球代表碳原子)。
其中分子式相同的物质有①和____;②和________;④和__________。
【例题2】两种有机物的碳骨架如图所示。
已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合,请写出分子式:棱晶烷________;立方烷________。
【例题3】判断正误
(1)有机化合物中,碳原子最外层有4个电子,可以形成4个共价键( )
(2)在有机化合物中,碳原子间只能形成单键( )
(3)在有机化合物中,碳原子之间可以相互成键,也可以与其他原子形成共价键( )
(4)在有机化合物中,碳原子间所成的骨架只能为直链状( )
(5)有机化合物种类繁多的原因之一与碳原子间的成键方式及碳骨架不同有关( )
考点3:烷烃、同分异构体、同系物
一、烷烃
烷烃的概念:碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”(________),这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
(烷:________;烃:________)
类型一:
链状烷烃:通式(________)
①结合乙烷、丙烷、丁烷的分子式和结构式,归纳这类有机物分子式的通式。
烷烃
乙烷
丙烷
丁烷
碳原子数
2
3
4
结构式
结构简式
分子式
通式:________
②结合分子结构模型,总结这类有机物的组成和分子结构特点。
碳原子之间都以单键相连,碳原子的其余价键均与氢原子相连,且 。
【例题4】写出下列物质的结构简式
类型二:
环状烷烃:通式( )
烷烃
环丁烷
环戊烷
环己烷
碳原子数
4
5
6
结构式
键线式
(不要求)
分子式
通式:
【例题5】写出满足下列条件的烷烃的分子式。
(1)分子中含18个氢原子的链状烷烃为______。
(2)相对分子质量为58的链状烷烃为_______。
(3)含碳质量分数最低的链状烷烃是______;
(4)同温同压下,和CO2密度相同的链状烷烃是_____;
(5)碳、氢质量比为5∶1的链状烷烃是______。
二、烷烃的命名
碳数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
碳数>10,相应汉字数字
前缀:
【例题6】写出下列物质的分子式和结构简式
分子式
结构简式
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
三、同系物:① ;②
(1)定义: 相似,在分子组成上相差一个或若干个 原子团的化合物互称同系物。
(2)实例:CH4、C2H6、C3H8、正丁烷互为同系物。
【例题7】判断下列物质是否为同系物
正丁烷和异丁烷
甲烷和异丁烷
四、同分异构体(① ;② )
(1)定义:分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体。
(2)实例:正丁烷、异丁烷互为同分异构体;正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同分异构体。
【例题8】下列有机物中和甲烷互为同系物的为________(填序号,下同),和CH2=== CH2互为同系物的为________,和互为同分异构体的为________。
①CH3CH2CH3 ② ③CH2=CH—CH3
④ ⑤ ⑥
考点4:四同的比较(重点考点)
同位素
同素异形体
同分异构体
同系物
质子数相同、
中子数不同
的核素
同种元素形成的不同的单质
分子式相同而结构不同的化合物
结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物
对象
化合物
化合物
条件
【例题9】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素。( )
(2)1H和2H是不同的核素,它们的性质相同。( )
(3)金刚石和足球烯(C60)互为同素异形体。( )
(4)CH3OH与CH3OCH3互为同系物。( )
(5)和互为同分异构体。( )
【例题10】有下列物质
【例题11】
【学考真题】
1.(浙江学考2021.1-8)下列表示不正确的是( )
A.氯化钙的电子式 B.乙烯的球棍模型
C.铝离子的结构示意图 D.戊烷的分子式C5H123
8
+13
2
2.(浙江学考2020.7-8)下列表示正确的是( )
A.硅原子的结构示意图: B.乙醇的结构式:C2H6O
C.乙烷的空间充填模型: D.氯化氢的电子式:
3.(浙江学考2020.1-8)下列表示正确的是( )
A.乙烯分子的球棍模型: B.乙醛的结构简式:CH3COH
C.硫原子的结构示意图: D.次氯酸的结构式:H-Cl-O6
8
16
2
4.(浙江学考2019.6-8)下列表示正确的是( )
A.铝离子的结构示意图: B.乙烯的结构式:CH2=CH2
C.氯化氢的球棍模型为: D.氨气的电子式:
5.(浙江学考2021.1-9)下列说法正确的是( )
A.14N2和15N2互为同位素 B.红磷和白磷互为同素异形体
C.C2H2和C6H6互为同系物 D.乙酸和乙醇互为同分异构体
6.(浙江学考2020.7-9)下列说法正确的是( )
A.1H2和2H2互为同位素 B.O2和O3互为同素异形体
C.淀粉和纤维素互为同分异构体 D.CH4和C3H6互为同系物
7.(浙江学考2020.1-9)下列说法不正确的是( )
A.1H和2H互为同位素 B.红磷和白磷互为同素异形体
C.C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体 D.C2H2和C6H6互为同系物
8.(浙江学考2019.6-9)下列说法不正确的是( )
A.12C和14C互为同位素 B.甲烷和丁烷互为同系物
C.乙醇和二甲醚互为同分异构体 D.Na2O和Na2O2互为同素异形体
拓展:同分异构体的书写(基础)
一、等效H
①连接 的氢原子是等效的;
例如 CH3CH2CH3
若从左到右编号为123,则C1上的3个H等效,C2上2个H等效,C3上的3个H等效
②处于 上相同基团上的氢原子是等效的;
例如 CH3CH2CH3
C1和C3对称,所以C1上的3个H等效和C3上的3个H等效,
因此CH3CH2CH3共有2种H
③连接 是等效的。
CH(OH)2CH2CH3
若从左到右编号为123,C1上有2种H,整个分子有4种H
【例12】下列物质各有几种不同化学环境的H?
二、定一移一法
【例题13】写出C4H10的同分异构体
【例题14】写出C5H12的同分异构体
【例题15】写出C6H14的同分异构体
【例题16】写出C7H16的同分异构体
【例题17】例:C5H11Cl的同分异构体有几种?
当氢原子被氯原子取代时,有几种不同化学环境的氢原子(C-H),即可产生几种一氯代物。
考点5:烷烃的物理、化学性质
1.物理性质
(1)熔沸点:①随分子中碳原子数增加,熔点 。②支链越多,熔点 。
【例题18】熔沸点比较
正丁烷 正己烷
正丁烷 异丁烷
(2)状态:随分子中碳原子数增加,由气态→液态→固态,其中常温、常压下碳原子数≤4的烷烃呈 。
(3)密度:随分子中碳原子数增加,密度逐渐 且均比水的密度 , 于水。
2.烷烃的稳定性及可燃性
(1)稳定性:通常情况下,烷烃与 、 或高锰酸钾等 都 反应。
(2)可燃性:烷烃都能燃烧。
CH4燃烧方程式:
C3H8燃烧方程式:
烷烃燃烧的通式:
【例题19】1 mol某烷烃完全燃烧,需要8 mol氧气,这种烷烃的化学式是( )
A.C5H12 B.C4H10 C.C3H8 D.C6H14
【例题20】标准状况下,0.1 mol某烷烃完全燃烧生成11.2 L CO2。
(1)写出该烷烃的分子式:________。
(2)写出该烷烃燃烧的化学方程式:_______________________________________________。
(3)该烷烃的同分异构体有多种,写出分子中含有4个甲基(—CH3)的结构简式:________。
考点6:烷烃的特征反应—取代反应(重点考点)
1.取代反应:______物分子里的某些原子或原子团被其他____________所替代的反应。
2.【实验7-1】取代反应的实验探究——以甲烷与氯气的反应为例
实验现象:
A装置:①试管内气体颜色逐渐 ;
②试管内壁有 出现,
③试管中有 ,且试管内液面 ,
④水槽中 。
B装置: 。
实验结论:CH4与Cl2需在 条件下发生化学反应。
化学方程式:
CH4+Cl2 ;
CH3Cl+Cl2 ;
CH2Cl2+Cl2 ;
CHCl3+Cl2 。
产物性质
(1)水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均 溶于水;
(2)状态: 下, 是气体,其余三种( )均为液体。
3.取代反应
特征:
CH4与Cl2的取代反应中,Cl原子利用率为
【例题21】
(1)能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?
(2)甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物还和甲烷一样为正四面体结构吗?
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3为 结构,CCl4为 结构。
(3)若1 mol CH4和适量Cl2发生取代反应,生成的各氯代物的物质的量相等,计算消耗氯气为多少摩尔?
【例题22】下列反应属于取代反应的是________(填序号)。
①CH4C+2H2
②CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
③CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
④2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
⑤CH3OH+HClCH3Cl+H2O
⑥CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr
⑦CH4+2O2CO2+2H2O
【例题23】
(1)CH4和Cl2发生的一系列反应都是________(填反应类型)反应。
(2)请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式: ____________________。
(3)若要使1 mol CH4完全和Cl2发生取代反应,生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量之比为1∶2∶3∶4,则需要Cl2的物质的量为________。
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