2.1 脂肪烃 第3课时 炔烃与二烯烃 （同步讲义）化学沪科版选择性必修3

第二章 烃和卤代烃 第3课时 炔烃与二烯烃 教学目标 掌握乙炔的线性结构与二烯烃（特别是共轭二烯）的体系结构，并理解其以加成为核心的化学性质及独特规律。 重点和难点 教学重点：结构：乙炔的sp杂化与直线构型，以及共轭二烯烃的π-π共轭体系结构特点。化学性质：乙炔的亲电加成、末端氢的酸性，以及共轭二烯的1,2-与1,4-竞争加成反应。 教学难点：理解共轭二烯烃1,4-加成的理论本质（离域效应与热力学控制）。掌握乙炔与烯烃化学性质的差异，特别是其加成反应速率较慢的原因及末端氢的弱酸性。 · 知识点一 乙炔的物理及化学性质 乙炔 分子式 C2H2 结构式 电子式 结构简式 CHCH 空间构型 直线型 物理性质 俗名电石气，纯净的乙炔是无色、无臭的气体，微溶于水，易溶于有机溶剂。由电石生成的乙炔中因混有磷化氢和硫化氢等杂质而有特殊的气味。 1、乙炔的氧化反应 （1） 和氧气的反应 ____________________________（火焰明亮并伴有浓烈的黑烟） 注意：乙炔在氧气里燃烧时产生的火焰叫氧炔焰，氧炔焰的温度达3 000℃以上，可用来切割和焊接金属。 （2） 能够使酸性高锰酸钾溶液褪色（体现乙炔的还原性，氧化还原反应） C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 →2____________________________↑ + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O 2、加成反应 （1） 和卤素的加成： ____________________________ （2） 和氢气的加成： HCCH +H2 CH2＝CH2 ____________________________（3）和氢卤酸的加成： 3、加聚反应 n HCCH 聚乙炔 即学即练 下列各组物质在一定条件下发生反应，可制得较纯净的 1，2-二氯丙烷的是 A．丙烷与氯气混合 B．丙烯与氯化氢混合 C．将丙炔通入氯的四氯化碳溶液中 D．将丙烯通入氯的四氯化碳溶液中 ◆ 知识点二 乙炔的实验室制法 1. 反应原料 电石（主要成分为CaC2）、水（用饱和食盐水代替） 2. 反应原理： CaC2 + 2H2O Ca（OH）2 + CH≡CH↑ 副反应： CaS + 2H2O Ca（OH）2 + H2S↑ Ca3P2 + 6H2O 3Ca（OH）2 + 2PH3↑ Ca3As2 + 6H2O 3Ca（OH）2 + 2AsH3↑ （3）发生装置和收集装置： 发生装置：S + l g （广口瓶（或锥形瓶、烧瓶、大试管等）、分液漏斗等） 收集装置：____________________________ （4）尾气处理：____________________________ （5）注意事项： ①不能用启普发生器制乙炔：a、反应产物Ca（OH）2微溶于水，呈糊状堵塞反应容器，使水面难以升降； b、反应速率快且放出大量的热，会损坏启普发生器。 ②电石与水反应很剧烈，应选用分液漏斗，通过控制水流的速度，来控制产生乙炔的速度。 ③电石与水反应剧烈，用饱和食盐水代替水可减缓反应速率，获得平稳的乙炔气流。 ④由于电石中含有其他杂质（如：CaS、Ca3P2、Ca3As2等）。使制得的乙炔中含有（H2S、PH3、AsH3等）难闻的气体。要想制得较纯净的CH≡CH可将气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶。 CuSO4+H2S→H2SO4+CuS↓ 2PH3+8CuSO4+8H2O→2H3PO4+8H2SO4+8Cu 4AsH3+2CuSO4→2CuAs2+2H2SO4+4H2↑ 思考：能不能用氢氧化钠除去这些杂质气体呢？ 答案：不能， PH3不能和氢氧化钠反应，乙炔具有一定的酸性，使用氢氧化钠会消耗一部分乙炔。 即学即练 下列烷烃不能由烯烃或炔烃加成得到的是 A．2－甲基丁烷 B．2，2－二甲基丙烷 C．异丁烷 D．丙烷 ◆ 知识点三 二烯烃 与X2的等物质的量加成存在1,2­加成和1,4­加成 1 、1，3-丁二烯的加成 CH2=CH—CH=CH2 +Cl2→CH2Cl—CHCl—CH=CH2 （1，2加成） CH2=CH—CH=CH2 +Cl2 →CH2Cl—CH=CH—CH2Cl （1，4加成） 2、 1，3-丁二烯的成环反应 即学即练 相同状况下，1体积某气态烃只能与2体积HCl发生加成反应生成氯代烷，1mol此氯代烷可与6molCl2发生完全取代反应，则该烃的结构简式为 A．CH2=CH2 B．CH3CH=CH2 C．HCC—CH3 D．CH2=CHCH=CH2 1、 炔烃的结构与性质 1．炔烃的结构与性质 (1)结构：分子中的碳原子一定存在sp杂化，共价键一定存在σ键和π键，以“—C≡C—”为中心的4原子共线结构。 (2)炔烃化学性质 ②加成反应：与X2、HX、H2O、H2等发生加成反应 2．炔烃的命名方法 (1)选主链：将含碳碳三键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数称为“某炔”。 (2)编序号：从距离三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使三键碳原子的编号最小。 (3)写名称：先用大写数字“二、三……”在炔烃的名称前表示三键的个数；然后在“某炔”前面用阿拉伯数字表示出三键的位置(用三键碳原子的最小编号表示)，最后在前面写出支链的名称、个数和位置。 实践应用 若是某单烯烃与氢气加成后的产物，则烯烃可能有_____种结构；若是炔烃与氢气加成的产物，则此炔烃可能有________种结构。 A．4种；1种 B．4种；2种 C．5种；1种 D．5种；2种 考点一 炔烃的化学反应 【例1】下列能说明分子式为的某烃是，而不是的事实是 A．燃烧有浓烟 B．能使酸性溶液褪色 C．能与溴发生物质的量之比为的加成反应 D．与足量溴水反应，生成物中只有2个碳原子上有溴原子 【变式1-1】某不饱和烃与发生加成反应后，所得产物的结构如图所示，下列有关说法正确的是 A．不饱和烃可能为3，5-二甲基-1，3-庚二烯 B．的系统命名为2，4-二甲基戊烷 C．若不饱和烃中含有结构单元，则的结构有2种 D．的一氯代物有4种 【变式1-2】下列关于的说法正确的是 A．分子中含有极性共价键和非极性共价键 B．所有碳原子均在一条直线上 C．碳碳三键键能是碳碳单键键能的三倍 D．分子中只有非极性共价键 考点二 二烯烃的加成反应 【例2】利用烯烃、炔烃和二烯烃的混合物在一定条件下发生共聚反应，可合成多种具有不同性能的高分子材料，某高分子材料A的结构简式如图，其单体的相对分子质量最大为 A．96 B．104 C．135 D．149 【变式2-1】醇类化合物发生分子内脱水，可能得到的二烯烃有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【变式2-2】根据相关信息，回答下列问题 (1)烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则A的结构简式为____________________________；A分子中能够共平面的碳原子个数为____________________________。 (2)已知：，如果要合成，所用的原始原料可以是____________________________(填序号)。 ①1，3-戊二烯和2-丁炔        ②2-甲基-1，3-丁二烯和2-丁炔 ③2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔    ④2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙炔 (3)烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮，例如： 某烃Q通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到和各。 ①观察题中给出的化学方程式可知：烃分子中每有一个双键，则产物中会有____________________________个羰基()，产物与烃Q分子中原子个数相等的元素有____________________________。 ②Q分子中有____________________________个双键，Q的分子式是____________________________。 ③已知可以简写为，其中线表示化学键，线的端点、折点或交点表示碳原子，碳原子剩余的化合价用氢原子补足，这样的表示方法叫键线式。写出Q的两种结构：____________________________(填键线式)。 基础达标 1．1mol某链烃最多能和2mol HCl发生加成反应，生成1mol氯代烷，1mol氯代烷能和6mol氯气发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烷。该烃可能是 A．丙烯 B．丙炔 C．1-丁炔 D．1，3-丁二炔 2．下列说法正确的是 A．的名称为3-甲基-3-乙基-1-丁烯 B．可用核磁共振氢谱鉴别1-氯丙烷和2-氯丙烷 C．中最多5个碳原子共直线 D．可用质谱法鉴别乙醇和二甲醚 3．我国科学家在苯炔不对称芳基化反应方面取得重要进展，一定条件下该反应转化如下： 下列说法不正确的是 A．箭头b所示C—H键比箭头a所示C—H键活泼 B．1mol苯炔中所含σ键的数目为6NA C．每个X、Y分子中均含有1个手性碳原子 D．该反应属于加成反应 4．下列关于丙炔（）的说法正确的 A．丙炔分子有6个σ键，1个π键 B．丙炔分子中3个碳原子都是杂化 C．丙炔分子中所有原子在同一直线上 D．丙炔能和加成 5．下列关于烷烃、炔烃及烯烃的说法中正确的是 A．中所有原子可能共平面 B．分子存在顺反异构体 C．沸点：正戊烷<异戊烷<新戊烷 D．有机物中最多有4个碳原子位于同一条直线 综合应用 6．有机合成中常见的一种芳香族化合物结构如下。X、Y、Z处于同一周期，X元素对应的单质不具备还原性，M的最高正价与最低负价的绝对值相等，Q元素在第四周期中电负性最高。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性：X>Y>Z>Q B．阳离子中最多有4个原子共直线 C．Q元素对应的单质在储存时，应考虑水封 D．该物质所含元素，对应的简单氢化物中，沸点最高的应为Z2M4 7．下列方程式正确的是 A．乙烯通入氯水中： CH2=CH2+Cl2 →CH3CHCl2 B．CH3-CH=CH-CH3与HCl：CH3-CH=CH-CH3+ HCl CH3CH2CHClCH3 C．CH3-C≡CH加聚反应：nCH3-C≡CH D．CH≡CH与水：CH≡CH+H2OCH2=CH-OH 8．已知一个碳上不能同时连接两个碳碳双键。某不饱和烃和氢气完全加成后得到的结构如下所示。该烃可能的结构有 A．3种 B．6种 C．7种 D．8种 9．下列说法中正确的是 ①分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③干冰是分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体 ④金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小环上有6个碳原子且最多4个碳原子共面 ⑤上述四种有机物：①与②、③与④分别互为同分异构体 ⑥B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，分子中B和N的杂化方式相同 ⑦HI的相对分子质量大于HF，但是HF的沸点高于HI   ⑧I2和Si的晶体类型相同 ⑨已知，如果要合成，所用的起始原料可以是1，3—戊二烯和2—丁炔 A．①②③④⑤ B．②④⑦⑨ C．⑥⑦⑧⑨ D．②④⑤⑥⑦ 10．含有一个双键的烯烃或一个三键的炔烃，和足量H2加成后的产物的结构简式如图所示，此烯烃和炔烃可能的结构有(不考虑立体异构) A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 拓展培优 11．根据要求回答下列问题。 (1)某烃与氢气加成后得到，该烃的结构简式可能有____________________________种。 (2)分子中最多有____________________________个碳原子在同一直线上。 (3)的系统命名为____________________________。 (4)的一氯代物有____________________________种(不考虑立体异构)，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为，写出该一氯代物的结构简式____________________________。 (5)高聚物的单体是____________________________和____________________________。 (6)双烯合成反应(即反应)是由二烯烃与单烯烃或炔烃合成六元环状化合物的重要反应，例如，1，3-丁二烯与乙烯的作用可表示为：+。 ①写出由1-丁烯和2-乙基-1，3-丁二烯发生双烯合成反应的产物：____________________________。 ②由以及必要的无机试剂可合成，写出第一步合成反应的化学方程式：____________________________。 12．有____________________________个原子一定在一条直线上，至少有____________________________个原子共面，最多有____________________________个原子共面。 13．丙烯腈分子()中碳原子轨道杂化类型有____________________________；分子中处于同一直线上的原子数目最多为____________________________ 个。 14．（1）一定条件下，某烷烃的密度是氢气密度的64倍，它有多种结构，写出其一氯代物有两种结构的该烷烃的结构简式____________________________。 （2）20mL某烃在80mL氧气中充分燃烧，反应后恢复至室温，混合气体体积变为50mL，则该烃的分子式为____________________________。 A．CH4       B．C3H6      C．C3H4        D．C2H6 （3）写出下列有机方程式： ①HOCH2CH2OH的催化氧化：____________________________。 ②HOOCCOOH与HO CH2CH2OH酯化成环：____________________________。 ③已知＋║→则，＋→____________________________。 15．回答下列问题。 (1)将物质进行分类：①和②乙醇与二甲醚③D2O与H2O④和⑤和，用序号回答下列问题： A互为同分异构体的是____________________________；B属于同一种化合物的是____________________________；C互为同系物的是____________________________。 (2)分子中含有22个共价键的链状烷烃有多种同分异构体，写出其中含有三个甲基且等效氢有3种的结构简式：____________________________ (3)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。写出乙硅烷在空气中自燃的化学方程式：____________________________。 (4)若、C2H4、C2H2、C6H6四种烃各为1g，在足量中燃烧，消耗最多的是：____________________________。 (5)写出CH3—CH=CH—CH3发生加聚反应的化学方程式：____________________________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 烃和卤代烃 第3课时 乙炔与二烯烃 教学目标 掌握乙炔的线性结构与二烯烃（特别是共轭二烯）的体系结构，并理解其以加成为核心的化学性质及独特规律。 重点和难点 教学重点：结构：乙炔的sp杂化与直线构型，以及共轭二烯烃的π-π共轭体系结构特点。化学性质：乙炔的亲电加成、末端氢的酸性，以及共轭二烯的1,2-与1,4-竞争加成反应。 教学难点：理解共轭二烯烃1,4-加成的理论本质（离域效应与热力学控制）。掌握乙炔与烯烃化学性质的差异，特别是其加成反应速率较慢的原因及末端氢的弱酸性。 · 知识点一 乙炔的物理及化学性质 乙炔 分子式 C2H2 结构式 电子式 结构简式 CHCH 空间构型 直线型 物理性质 俗名电石气，纯净的乙炔是无色、无臭的气体，微溶于水，易溶于有机溶剂。由电石生成的乙炔中因混有磷化氢和硫化氢等杂质而有特殊的气味。 1、乙炔的氧化反应 （1） 和氧气的反应 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O（火焰明亮并伴有浓烈的黑烟） 注意：乙炔在氧气里燃烧时产生的火焰叫氧炔焰，氧炔焰的温度达3 000℃以上，可用来切割和焊接金属。 （2） 能够使酸性高锰酸钾溶液褪色（体现乙炔的还原性，氧化还原反应） C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 →2CO2↑ + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O 2、加成反应 （1） 和卤素的加成： HCCH+Br2→CHBr=CHBr （2） 和氢气的加成： HCCH +H2 CH2＝CH2 HCCH +2H2CH3—CH3 （3）和氢卤酸的加成： 3、加聚反应 n HCCH 聚乙炔 即学即练 下列各组物质在一定条件下发生反应，可制得较纯净的 1，2-二氯丙烷的是 A．丙烷与氯气混合 B．丙烯与氯化氢混合 C．将丙炔通入氯的四氯化碳溶液中 D．将丙烯通入氯的四氯化碳溶液中 【答案】D 【解析】A．丙烷与氯气混合制得多种氯代烷的混合物，A错误； B．丙烯与氯化氢混合，在一定条件下发生加成反应，可以制得较纯净的一氯丙烷，B错误； C．将丙炔通入氯的四氯化碳溶液中，生成二氯丙烯、四氯丙烷，C错误； D．丙烯通入氯的四氯化碳溶液中，，发生加成反应，可以制得较纯净的1，2-二氯丙烷，D正确； 故选D。 ◆ 知识点二 乙炔的实验室制法 1. 反应原料 电石（主要成分为CaC2）、水（用饱和食盐水代替） 2. 反应原理： CaC2 + 2H2O Ca（OH）2 + CH≡CH↑ 副反应： CaS + 2H2O Ca（OH）2 + H2S↑ Ca3P2 + 6H2O 3Ca（OH）2 + 2PH3↑ Ca3As2 + 6H2O 3Ca（OH）2 + 2AsH3↑ （3）发生装置和收集装置： 发生装置：S + l g （广口瓶（或锥形瓶、烧瓶、大试管等）、分液漏斗等） 收集装置：排水法 （4）尾气处理：点燃法 （5）注意事项： ①不能用启普发生器制乙炔：a、反应产物Ca（OH）2微溶于水，呈糊状堵塞反应容器，使水面难以升降； b、反应速率快且放出大量的热，会损坏启普发生器。 ②电石与水反应很剧烈，应选用分液漏斗，通过控制水流的速度，来控制产生乙炔的速度。 ③电石与水反应剧烈，用饱和食盐水代替水可减缓反应速率，获得平稳的乙炔气流。 ④由于电石中含有其他杂质（如：CaS、Ca3P2、Ca3As2等）。使制得的乙炔中含有（H2S、PH3、AsH3等）难闻的气体。要想制得较纯净的CH≡CH可将气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶。 CuSO4+H2S→H2SO4+CuS↓ 2PH3+8CuSO4+8H2O→2H3PO4+8H2SO4+8Cu 4AsH3+2CuSO4→2CuAs2+2H2SO4+4H2↑ 思考：能不能用氢氧化钠除去这些杂质气体呢？ 答案：不能， PH3不能和氢氧化钠反应，乙炔具有一定的酸性，使用氢氧化钠会消耗一部分乙炔。 即学即练 下列烷烃不能由烯烃或炔烃加成得到的是 A．2－甲基丁烷 B．2，2－二甲基丙烷 C．异丁烷 D．丙烷 【答案】B 【解析】A．2-甲基丁烷可以由2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁炔与氢气加成得到，A不符合题意； B．2，2-二甲基丙烷不能由任何烯烃或炔烃与氢气加成得到，B符合题意； C．异丁烷即2-甲基丙烷，可由2-甲基-1-丙烯与氢气加成得到，C不符合题意； D．丙烷可以由丙烯或丙炔与氢气加成得到，D不符合题意； 故选B。 ◆ 知识点三 二烯烃 与X2的等物质的量加成存在1,2­加成和1,4­加成 1 、1，3-丁二烯的加成 CH2=CH—CH=CH2 +Cl2→CH2Cl—CHCl—CH=CH2 （1，2加成） CH2=CH—CH=CH2 +Cl2 →CH2Cl—CH=CH—CH2Cl （1，4加成） 2、 1，3-丁二烯的成环反应 即学即练 相同状况下，1体积某气态烃只能与2体积HCl发生加成反应生成氯代烷，1mol此氯代烷可与6molCl2发生完全取代反应，则该烃的结构简式为 A．CH2=CH2 B．CH3CH=CH2 C．HCC—CH3 D．CH2=CHCH=CH2 【答案】C 【解析】1mol此氯代烷可与6molCl2发生完全取代反应，可知该氯代烷中含有6个H原子，1体积某气态烃只能与2体积HCl发生加成反应生成氯代烷，可知某烃中含有2个双键或1个三键，且分子中有4个H原子，故选C。 1、 炔烃的结构与性质 1．炔烃的结构与性质 (1)结构：分子中的碳原子一定存在sp杂化，共价键一定存在σ键和π键，以“—C≡C—”为中心的4原子共线结构。 (2)炔烃化学性质 ②加成反应：与X2、HX、H2O、H2等发生加成反应 2．炔烃的命名方法 (1)选主链：将含碳碳三键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数称为“某炔”。 (2)编序号：从距离三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使三键碳原子的编号最小。 (3)写名称：先用大写数字“二、三……”在炔烃的名称前表示三键的个数；然后在“某炔”前面用阿拉伯数字表示出三键的位置(用三键碳原子的最小编号表示)，最后在前面写出支链的名称、个数和位置。 实践应用 若是某单烯烃与氢气加成后的产物，则烯烃可能有_____种结构；若是炔烃与氢气加成的产物，则此炔烃可能有________种结构。 A．4种；1种 B．4种；2种 C．5种；1种 D．5种；2种 【答案】C 【解析】 若是单烯烃与氢气加成后的产物，则烯烃根据双键的位置不同可能有共5种，若是炔烃与氢气加成的产物，则此炔烃只有1种结构，； 故选C。 考点一 炔烃的化学反应 【例1】下列能说明分子式为的某烃是，而不是的事实是 A．燃烧有浓烟 B．能使酸性溶液褪色 C．能与溴发生物质的量之比为的加成反应 D．与足量溴水反应，生成物中只有2个碳原子上有溴原子 【答案】D 【解析】A．分子式为的烃含碳量较高，燃烧时有浓烟，与分子结构无关，无法证明，A错误； B．含有碳碳三键或碳碳双键的有机化合物均能使酸性溶液褪色，无法证明，B错误； C．和均能与足量的溴按物质的量1：2发生加成反应，无法证明，C错误； D．与足量溴水反应，生成物只有2个碳原子上有溴原子，而与足量溴水反应，生成物中4个碳原子上均有溴原子，可证明，D正确； 故选D。 【变式1-1】某不饱和烃与发生加成反应后，所得产物的结构如图所示，下列有关说法正确的是 A．不饱和烃可能为3，5-二甲基-1，3-庚二烯 B．的系统命名为2，4-二甲基戊烷 C．若不饱和烃中含有结构单元，则的结构有2种 D．的一氯代物有4种 【答案】A 【解析】A．1mol某不饱和烃X与2mol氢气发生加成反应生成Y，说明X分子中含有2个碳碳双键或1个碳碳三键，含有2个碳碳双键的X可能为3，5-二甲基-1，3-庚二烯，故A正确； B．由结构简式可知，烷烃分子中最长碳链含有7个碳原子，侧链为2个甲基，名称为3，5—二甲基庚烷，故B错误； C．由结构简式可知，若不饱和烃X中含有碳碳三键，X的结构只有1种，名称为3，5—二甲基—1—庚炔，故C错误； D．由结构简式可知，Y分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故D错误； 故选A。 【变式1-2】下列关于的说法正确的是 A．分子中含有极性共价键和非极性共价键 B．所有碳原子均在一条直线上 C．碳碳三键键能是碳碳单键键能的三倍 D．分子中只有非极性共价键 【答案】A 【解析】A．碳原子与碳原子的共价键为非极性键，碳原子与氢原子形成的共价键为极性键，故A正确； B．分子含有亚甲基，有类似甲烷的结构，不可能所有碳原子在同一条直线上，故B错误； C．碳碳三键含有1个σ键和2个π键，由于碳原子之间σ键键能大于π键键能，故碳碳三键的键能小于碳碳单键的3倍，故C错误； D．碳原子与碳原子的共价键为非极性键，碳原子与氢原子形成的共价键为极性键，故D错误； 故答案选A。 考点二 二烯烃的加成反应 【例2】利用烯烃、炔烃和二烯烃的混合物在一定条件下发生共聚反应，可合成多种具有不同性能的高分子材料，某高分子材料A的结构简式如图，其单体的相对分子质量最大为 A．96 B．104 C．135 D．149 【答案】B 【解析】 A的四种单体分别是、、、，其中苯乙烯的相对分子质量最大，为104，故选B。 【变式2-1】醇类化合物发生分子内脱水，可能得到的二烯烃有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】C 【解析】 醇类化合物发生分子内脱水，可能得到的二烯烃有、、共3种； 故选C。 【变式2-2】根据相关信息，回答下列问题 (1)烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则A的结构简式为 ；A分子中能够共平面的碳原子个数为 。 (2)已知：，如果要合成，所用的原始原料可以是 (填序号)。 ①1，3-戊二烯和2-丁炔        ②2-甲基-1，3-丁二烯和2-丁炔 ③2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔    ④2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙炔 (3)烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮，例如： 某烃Q通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到和各。 ①观察题中给出的化学方程式可知：烃分子中每有一个双键，则产物中会有 个羰基()，产物与烃Q分子中原子个数相等的元素有 。 ②Q分子中有 个双键，Q的分子式是 。 ③已知可以简写为，其中线表示化学键，线的端点、折点或交点表示碳原子，碳原子剩余的化合价用氢原子补足，这样的表示方法叫键线式。写出Q的两种结构： (填键线式)。 【答案】(1) 4 (2)②④ (3) 2 C、H 2 C8H12 、、(任意2种) 【解析】（1）烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，说明烯烃A中含有支链，则该同分异构体为，A分子中含有乙烯的平面结构，根据结构简式可知能够共平面的碳原子个数为4，故答案为：；4； （2）根据所给信息“”分析合成的材料，有如图所示两种断键方式恢复炔烃与二烯烃：，即、，若为前者，合成材料为丙炔和2，3-二甲基-l，3-丁二烯，若为后者，合成材料为2-丁炔和2-甲基-l，3-丁二烯，故答案为：②④； （3）①根据反应可知反应物中有1个碳碳双键产物中会生成2个羰基；反应过程中C、H个数不变，即产物与烃Q分子中原子个数相等的元素有C、H，故答案为：2；C、H； ②根据反应原理，1mol烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理后得到1mol和1mol可知A分子中含有2个碳碳双键，由产物结构可知，Q分子中碳原子数目为8，分子中含有2个碳碳双键、1个环，故Q的分子式为C8H12，故答案为：2；C8H12； ③根据反应可知烃Q的结构可能为、、，故答案为：、、 基础达标 1．1mol某链烃最多能和2mol HCl发生加成反应，生成1mol氯代烷，1mol氯代烷能和6mol氯气发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烷。该烃可能是 A．丙烯 B．丙炔 C．1-丁炔 D．1，3-丁二炔 【答案】B 【解析】某链烃1mol最多能和2molHCl发生加成反应，生成1mol氯代烷，说明该气体烃中含有2个双键或一个叁键；此氯代烷能和6molCl2发生取代反应，生成物分子中只含C、Cl两种元素，此一个氯代烃分子中含有6个氢原子，这6氢原子其中有2个是和氯化氢加成得到的，所以该烃分子中含有4个氢原子，即该烃是丙炔； 故选B。 2．下列说法正确的是 A．的名称为3-甲基-3-乙基-1-丁烯 B．可用核磁共振氢谱鉴别1-氯丙烷和2-氯丙烷 C．中最多5个碳原子共直线 D．可用质谱法鉴别乙醇和二甲醚 【答案】B 【解析】 A．的名称为3，3-二甲基-1-戊烯，A错误； B．1-氯丙烷（CH3CH2CH2Cl）有3种等效氢，2-氯丙烷（CH3CHClCH3）有2种等效氢，等效氢不同，可以用核磁共振氢谱鉴别，B正确； C．该物质的结构式为，最多4个C原子共直线，C错误； D．乙醇和二甲醚的相对分子质量相同，无法用质谱法鉴别，D错误； 故选B。 3．我国科学家在苯炔不对称芳基化反应方面取得重要进展，一定条件下该反应转化如下： 下列说法不正确的是 A．箭头b所示C—H键比箭头a所示C—H键活泼 B．1mol苯炔中所含σ键的数目为6NA C．每个X、Y分子中均含有1个手性碳原子 D．该反应属于加成反应 【答案】B 【解析】A．由图可知，有机物X中箭头b所示的氢原子和苯炔发生了加成反应，说明箭头b所示C-H键比箭头a所示C-H键活泼，A正确； B．苯炔中含有碳碳之间以及碳氢之间形成的9个σ键和碳碳三键中的1个σ键，故1mol苯炔中所含σ键的数目为10NA，B错误； C．连接四个不同基团的C为手性碳，有机物X（）、Y（）分别含有1个手性C，C正确； D．由图可知，有机物X中箭头b所示的氢原子断开（），然后H和剩余部分分别加成在苯炔碳碳三键的两端，属于加成反应，D正确； 故选B。 4．下列关于丙炔（）的说法正确的 A．丙炔分子有6个σ键，1个π键 B．丙炔分子中3个碳原子都是杂化 C．丙炔分子中所有原子在同一直线上 D．丙炔能和加成 【答案】D 【解析】A．单键都是σ键，而三键是由1个σ键和2个π键构成的，丙炔分子中有6个σ键（3个C-H、2个C-C单键、1个三键中的σ键），但三键含2个π键，而非1个，故A错误； B．丙炔分子中甲基上的碳原子为饱和碳原子，因此是sp3杂化，另外2个碳原子连接碳碳三键，因此是sp杂化，故B错误； C．由于碳碳三键是直线型结构，所以丙炔分子中有4个原子在同一直线上，仅中间和右侧的碳及相连的H共线，左侧甲基上的碳原子及H原子呈四面体结构，不在直线上，故C错误； D．1mol丙炔的三键可与2mol H2完全加成生成丙烷，故D正确； 故答案选D。 5．下列关于烷烃、炔烃及烯烃的说法中正确的是 A．中所有原子可能共平面 B．分子存在顺反异构体 C．沸点：正戊烷<异戊烷<新戊烷 D．有机物中最多有4个碳原子位于同一条直线 【答案】A 【解析】A．1,3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）中，双键为平面结构，单键可旋转，所有原子可能共平面，A正确； B．顺反异构要求双键两端的每个碳原子连接不同基团，CH2=CHCH2CH2CH3（1-戊烯）中，双键左侧碳连有两个H，右侧碳连一个H和一个CH2CH2CH3，不满足顺反异构条件，B错误； C．烷烃沸点随支链增多而降低，正戊烷（无支链）沸点最高，异戊烷（一个支链）次之，新戊烷（支链最多）最低，故顺序应为：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷，C错误； D．HC≡C-CH=CH2中，乙炔是直线形结构，乙烯是平面形结构，单键可旋转，因此最多有3个碳原子共直线（HC≡C-CH=CH2中乙从左到右前3个碳共线），而非4个，D错误； 故选A。 综合应用 6．有机合成中常见的一种芳香族化合物结构如下。X、Y、Z处于同一周期，X元素对应的单质不具备还原性，M的最高正价与最低负价的绝对值相等，Q元素在第四周期中电负性最高。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性：X>Y>Z>Q B．阳离子中最多有4个原子共直线 C．Q元素对应的单质在储存时，应考虑水封 D．该物质所含元素，对应的简单氢化物中，沸点最高的应为Z2M4 【答案】C 【分析】根据题目信息进行元素推断。因为M的最高正价与最低负价的绝对值相等，所以M为H元素（氢元素最高正价为+1价，最低负价为-1价）。Q元素在第四周期中电负性最高，所以Q为Br元素（同周期从左到右电负性逐渐增大）。X、Y、Z处于同一周期，且X元素对应的单质不具备还原性，说明X为F元素（氟单质氧化性很强，不具备还原性），又因为化合物结构中元素的成键情况，可推出Y为Ｂ元素，Z为C元素。 【解析】A．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强。非金属性，A错误； B．在阳离子中，直线型，与直接相连的C原子也在这条直线上，所以最多有5个原子共直线（两个C原子、与C相连的C原子以及苯环上与该C原子对位的C原子和该C原子上的溴原子），B错误； C．Q为Br元素，其单质易挥发，水封可以减少其挥发，所以在储存时应考虑水封，C正确； D．该物质所含元素对应的氢化物中，、都能形成氢键，（）常温下为气态，易挥发，所以沸点最高的，D错误； 综上，答案是C。 7．下列方程式正确的是 A．乙烯通入氯水中： CH2=CH2+Cl2 →CH3CHCl2 B．CH3-CH=CH-CH3与HCl：CH3-CH=CH-CH3+ HCl CH3CH2CHClCH3 C．CH3-C≡CH加聚反应：nCH3-C≡CH D．CH≡CH与水：CH≡CH+H2OCH2=CH-OH 【答案】B 【解析】A．乙烯通入氯水中发生加成反应： CH2=CH2+Cl2 →CH2ClCH2Cl，故A错误； B．CH3-CH=CH-CH3与HCl发生加成反应，化学方程式为CH3-CH=CH-CH3+ HClCH3CH2CHClCH3，故B正确； C．丙炔在一定条件下发生加聚反应生成聚丙炔，反应方程式为nHC≡CCH3，故C错误； D．CH≡CH与水反应生成乙醛：CH≡CH+H2OCH3CHO，故D错误； 答案选B。 8．已知一个碳上不能同时连接两个碳碳双键。某不饱和烃和氢气完全加成后得到的结构如下所示。该烃可能的结构有 A．3种 B．6种 C．7种 D．8种 【答案】D 【解析】 不饱和烃（可能含碳碳双键、碳碳三键）和氢气完全加成后得到的结构如下所示，则该烃可能的结构有、、、、、、、，共8种，故选D。 9．下列说法中正确的是 ①分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③干冰是分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体 ④金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小环上有6个碳原子且最多4个碳原子共面 ⑤上述四种有机物：①与②、③与④分别互为同分异构体 ⑥B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，分子中B和N的杂化方式相同 ⑦HI的相对分子质量大于HF，但是HF的沸点高于HI   ⑧I2和Si的晶体类型相同 ⑨已知，如果要合成，所用的起始原料可以是1，3—戊二烯和2—丁炔 A．①②③④⑤ B．②④⑦⑨ C．⑥⑦⑧⑨ D．②④⑤⑥⑦ 【答案】D 【解析】①分子间作用力影响物质的熔沸点，不影响分子的稳定性，错误； ②共价晶体中共价键越强，破坏共价键所需能量更大，则熔点越高，正确； ③干冰是分子通过分子间作用力有规则排列成的分子晶体，不存在氢键，错误； ④金刚石为共价键三维骨架结构：，晶体中的最小环为六元环，环上有6个碳原子且最多4个碳原子共面，正确； ⑤同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；，上述四种有机物：①与②、③与④分别互为同分异构体，正确； ⑥B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，则为共面结构，那么分子中B和N的杂化方式相同，均为sp2杂化，正确； ⑦HI的相对分子质量大于HF，但是HF分子间能形成氢键，导致HF的沸点高于HI ，正确； ⑧I2为分子晶体，Si为共价晶体，错误； ⑨已知，如果要合成，所用的起始原料可以是（丙炔）和（2,3-二甲基-1,3-丁二烯）或（2-甲基-1.3-丁二烯）和（2-丁炔），错误； 故选D。 10．含有一个双键的烯烃或一个三键的炔烃，和足量H2加成后的产物的结构简式如图所示，此烯烃和炔烃可能的结构有(不考虑立体异构) A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 【答案】C 【解析】 该产物分子中，相邻的碳原子上若都连接H原子，则可能为烯烃或炔烃加成而成。若为烯烃，1与2、2与3、3与4、3与5、6与7号碳原子间都可形成碳碳双键，可能结构有5种；若为炔烃，1与2、6与7号碳原子间都可形成三键，可能结构有2种，所以此烯烃和炔烃可能的结构有(不考虑立体异构)7种，故选C。 拓展培优 11．根据要求回答下列问题。 (1)某烃与氢气加成后得到，该烃的结构简式可能有 种。 (2)分子中最多有 个碳原子在同一直线上。 (3)的系统命名为 。 (4)的一氯代物有 种(不考虑立体异构)，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为，写出该一氯代物的结构简式 。 (5)高聚物的单体是 和 。 (6)双烯合成反应(即反应)是由二烯烃与单烯烃或炔烃合成六元环状化合物的重要反应，例如，1，3-丁二烯与乙烯的作用可表示为：+。 ①写出由1-丁烯和2-乙基-1，3-丁二烯发生双烯合成反应的产物： 。 ②由以及必要的无机试剂可合成，写出第一步合成反应的化学方程式： 。 【答案】(1)2 (2)3 (3)2-甲基-2-戊烯 (4) 5 (5) (6) 或 【解析】（1） 某烃与氢气加成后得到①，则该烃中应该含有1个碳碳双键，该烃的结构简式、，有2种； （2）碳碳叁键直接相连的原子共线，②分子中最多有3个碳原子在同一直线上； （3）有机物系统命名法步骤：①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基，支链编号之和最小)；⑤含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，并表示出官能团的位置，官能团的位次最小，故③的系统命名为2-甲基-2-戊烯； （4） 分子含有5种氢，其一氯代物有5种，其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积比为3：4：4：2，则其结构对称，该一氯代物的结构简式； （5） 高聚物为共聚产物，重复单元含共轭双键段（-CH2-CH=CH-CH2-） 和 氰基段（-CH2-CH (CN)-），共轭双键段对应单体 1,3 - 丁二烯（）（双烯体，双键打开聚合），氰基段对应单体丙烯腈（）（单烯体，双键打开聚合）； （6） ①根据题中信息可知，1-丁烯与2-乙基-1，3-丁二烯两者发生双烯合成反应得到的产物为或。 ②由2甲基-1，3-丁二烯制备目标产物，其路线是先与溴水发生1，4-加成，然后再与氢气发生加成反应，因此第一步合成反应的方程式为。 12．有 个原子一定在一条直线上，至少有 个原子共面，最多有 个原子共面。 【答案】 4 8 9 【解析】碳碳三键是直线形结构，与碳碳三键直接相连的原子在同一直线上，在，碳碳三键上的2个C原子以及与它们直接相连的2个原子（分别是碳碳双键中的C原子和三键末端的H原子 ）一定在一条直线上，所以有4个原子一定在一条直线上；碳碳双键是平面结构，碳碳三键是直线形结构，中碳碳双键上的2个C原子及与之相连的2个H原子、2个C原子（一个是甲基C原子，一个是碳碳三键中的C原子 ），再加上碳碳三键上的另1个C原子和氢原子，至少有2+2+2+1+1=8个原子共面；通过单键的旋转，甲基上最多可以有1个H原子处于碳碳双键所在平面，所以最多有8+1=9个原子共面。 13．丙烯腈分子()中碳原子轨道杂化类型有 ；分子中处于同一直线上的原子数目最多为 个。 【答案】 sp2、sp 3 【解析】丙烯腈分子双键碳原子的杂化方式为sp2杂化、三键碳原子的杂化方式为sp杂化；碳碳双键为平面结构、碳氮三键为直线形，则分子中处于同一直线上的原子数目最多为3，故答案为：sp2、sp；3。 14．（1）一定条件下，某烷烃的密度是氢气密度的64倍，它有多种结构，写出其一氯代物有两种结构的该烷烃的结构简式 。 （2）20mL某烃在80mL氧气中充分燃烧，反应后恢复至室温，混合气体体积变为50mL，则该烃的分子式为 。 A．CH4       B．C3H6      C．C3H4        D．C2H6 （3）写出下列有机方程式： ①HOCH2CH2OH的催化氧化： 。 ②HOOCCOOH与HO CH2CH2OH酯化成环： 。 ③已知＋║→则，＋→ 。 【答案】 (CH3)3CCH2C(CH3)3 D HOCH2CH2OH+O2OHCCHO + 2H2O HOOCCOOH+HO CH2CH2OH+2H2O +→ 【解析】(1)因气体的密度之比等于摩尔质量之比，该烷烃蒸气的摩尔质量为2g/mol×64=128g/mol，则12n+2n+2=128，解得n=9，所以烷烃A的分子式为C9H20，其中一氯代物有两种结构，说明分子具有比较好的对称性，结构简式为(CH3)3CCH2C(CH3)3，故答案为(CH3)3CCH2C(CH3)3； (2)假定50mL气体全部为二氧化碳或二氧化碳和一氧化碳的混合气体，则烃分子中C原子数目为2.5，很明显不可能，说明氧气过量，则C原子数小于或等于2，令烃组成为CxHy，则： CxHy+(x+)O2xCO2+H2O，体积减少△V 1 1+ 20mL        20mL+80mL-50mL=50mL 所以1：(1+)=20mL：50mL，解得y=6，故选D。 (3)①HOCH2CH2OH的催化氧化的化学方程式为HOCH2CH2OH+O2OHCCHO + 2H2O，故答案为HOCH2CH2OH+O2OHCCHO + 2H2O； ②HOOCCOOH与HO CH2CH2OH酯化成环的化学方程式为HOOCCOOH+HO CH2CH2OH+2H2O，故答案为HOOCCOOH+HO CH2CH2OH+2H2O； ③根据＋║→，和反应的化学方程式为+→，故答案为+→。 15．回答下列问题。 (1)将物质进行分类：①和②乙醇与二甲醚③D2O与H2O④和⑤和，用序号回答下列问题： A互为同分异构体的是 ；B属于同一种化合物的是 ；C互为同系物的是 。 (2)分子中含有22个共价键的链状烷烃有多种同分异构体，写出其中含有三个甲基且等效氢有3种的结构简式： (3)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。写出乙硅烷在空气中自燃的化学方程式： 。 (4)若、C2H4、C2H2、C6H6四种烃各为1g，在足量中燃烧，消耗最多的是： 。 (5)写出CH3—CH=CH—CH3发生加聚反应的化学方程式： 。 【答案】(1) ①② ③⑤ ④ (2) (3) (4) (5) 【解析】（1）①和分子式相同，结构不同，互为同分异构体；②乙醇与二甲醚分子式相同，结构不同，互为同分异构体；③D2O与H2O同种元素组成的相同的物质；④和结构相似，组成上相差1个CH2原子团，互为同系物；⑤和分子式相同，结构相同，属于同种物质； （2）烷烃通式：，含共价键数目：，分子中含有22个共价键的链状烷烃碳原子个数：，分子式：，含有三个甲基且等效氢有3种说明结构对称，符合要求结构简式：； （3）类比甲烷，乙硅烷燃烧化学方程式：； （4）等质量的不同烃分别在氧气中完全燃烧，消耗氧气的量与烃的含碳量有关，烃的含碳量越小，消耗氧气的量越多，则消耗最多的是； （5） CH3—CH=CH—CH3发生加聚反应的化学方程式：。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $