專題08 烷烴 (原卷版)

專題08烷烴知識詳解知識詳解考點1甲烷1甲烷的結(jié)構(gòu)名稱分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型甲烷CH4正四面體注意：甲烷的分子結(jié)構(gòu)和白磷的分子結(jié)構(gòu)都是正四面體，但是二者并不完全一樣，甲烷是以碳原子為體心，氫原子為頂點的正四面體，而白磷是以4個磷原子為頂點的中空的正四面體。如何證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)呢？（答案：二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)）2物理性質(zhì)：沒有顏色，沒有氣味的氣體，密度比空氣小，難溶于水，是天然氣，沼氣，坑道氣的主要成分。3化學(xué)性質(zhì)：（1）穩(wěn)定性：常溫下與溴水，高錳酸鉀溶液等都不反應(yīng)。（2）可燃性：在空氣中點燃純凈的甲烷氣體，能夠安靜的燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。CH4+2O2CO2+2H2O（注意：點燃甲烷前，一定要驗純）（3）取代反應(yīng)：甲烷在光照下能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)。CH4+Cl2CH3Cl+HClCH4+2Cl2CH2Cl2+2HClCH4+3Cl2CHCl3+3HClCH4+4Cl2CCl4+4HCl提問：該實驗的實驗現(xiàn)象是什么？如果1mol甲烷和1mol氯氣反應(yīng)，則產(chǎn)物是什么?答案：量筒壁上出現(xiàn)油狀液滴，量筒內(nèi)水面上升。量筒內(nèi)氣體顏色變淺。五種產(chǎn)物都有注意：四種取代產(chǎn)物中只有CH3Cl是氣體且比水輕，其他均為液體且比水重，CHCl3又稱為氯仿（4）在隔絕空氣加強熱的條件下裂解CH4C+2H24甲烷的實驗室制備（1）反應(yīng)原料：無水醋酸鈉和堿石灰（2）反應(yīng)原理：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑拓展：（3）發(fā)生裝置和收集裝置：發(fā)生裝置：S+Sg（大試管、酒精燈等）收集裝置：排水法或向下排空氣法（4）尾氣處理：點燃法（5）注意事項：①藥品為無水醋酸鈉和堿石灰；②生石灰可稀釋混合物的濃度，使混合物疏松，便于甲烷逸出，同時也減少了固體NaOH在高溫時跟玻璃的作用，防止試管破裂。此外，NaOH吸濕性強，生石灰還起到吸水的作用可以減小對制備甲烷反應(yīng)的不利影響?？键c2烷烴1烷烴的通式：CnH2n+2（n≥1）2烷烴的物理性質(zhì)狀態(tài)：一般情況下，碳原子數(shù)為1-4的烷烴為_______態(tài)，5-16的為______態(tài)，16以上是固態(tài)。（注：新戊烷在常溫下為氣態(tài)）溶解性：烷烴均________于水。密度和熔沸點：隨著碳原子數(shù)的遞增，烷烴的熔沸點逐漸________,對于分子式相同的烷烴，支鏈越多，熔沸點越______,隨碳原子數(shù)增多，烷烴的密度逐漸______,但______水的密度3烷烴的化學(xué)性質(zhì)一般情況下比較穩(wěn)定，不能使溴水，高錳酸鉀等褪色。取代反應(yīng)：在光照下都能和鹵素發(fā)生取代反應(yīng)拓展1：烷烴的一氯代物的書寫方法（主要看烷烴共有幾種氫原子，有幾種氫就有幾種一氯代物）等效氫的判斷：（1）分子中同一個碳原子上連接的氫等效（如甲烷上的氫原子）；（2）同一個碳上所連甲基上的氫等效（如新戊烷）；（3）處于對稱位置上的氫等效（如CH3—CH2—CH3,左右兩個碳上的氫等效）拓展2：烷烴的二氯取代物的書寫方法（1）先固定一個氯原子在鏈端碳原子上，然后再碳鏈上移動另一個氯原子，寫出全部的結(jié)構(gòu)；（2）然后將固定在鏈端碳原子上的氯移到第二個碳原子上，依然在碳鏈上移動另一個氯原子，寫出與上面不同的結(jié)構(gòu)；依次類推即可氧化反應(yīng)：在點燃的條件下都能和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水（隨著碳原子數(shù)的增多，燃燒越來越不充分，火焰明亮并伴有黑煙）CnH2n+2+（3n+1）/2O2nCO2+(n+1)H2O熱解：在高溫時，烷烴能分解成小分子注：熱解包括裂化和裂解，在無氧條件下，烷烴在高溫下的反應(yīng)稱為裂化，依據(jù)溫度的不同和催化劑的不同，可以分為熱裂化和催化裂化，更高的溫度又叫裂解，是深度裂化。4同系物定義：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差n個CH2原子團的物質(zhì)（n≥1）。注意：1結(jié)構(gòu)相似，是指官能團要相同，2分子組成上相差n個CH2原子團的也不一定是同系物，例如：C2H4和C3H6，可以是烯烴還可能是環(huán)烷烴。3：符合同一通式，結(jié)構(gòu)相似，但不能相同5同分異構(gòu)體定義：分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物。例書寫同分異構(gòu)體的方法：烷烴同分異構(gòu)體的書寫通常采用“減鏈法”主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排布由對到鄰到間6烷烴的命名（1）選主鏈——碳原子最多的碳鏈為主鏈；（2）編號位——定支鏈，要求取代基所在的碳原子的編號代數(shù)和為最??；（3）寫名稱——支鏈名稱在前，母體名稱在后；先寫簡單取代基，后寫復(fù)雜取代基；相同的取代基合并起來，用二、三等數(shù)字表示。例：該有機物的名稱是2，3-二甲基己烷典例剖析典例剖析[例1]分別寫出相對分子質(zhì)量為128、72的烴的分子式。[例2]已知標(biāo)況下，某氣態(tài)烴含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%，含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.1%，求該烴的分子式。[例3]某氣態(tài)不飽和烴對氫氣的相對密度為27，0.54g該烴恰好與濃度為0.2mol/L的溴水100mL完全反應(yīng)，使溴水完全褪色。求該烴的分子式。[例4]在125℃時，1L某氣態(tài)烴在9L氧氣中充分燃燒，反應(yīng)后的混合氣體體積仍為10L(同條件下測得)，則該烴可能是()(A)CH4(B)C2H4(C)C2H2(D)C6H6[例5]在下面所示的分子中，處于同一平面上的原子最多可能是()(A)12個(B)14個(C)18個(D)20個[例6]分子式為C7H16的烷烴中，含有三個甲基的同分異構(gòu)體的數(shù)目是()(A)2種(B)3種(C)4種(D)5種[例7]丁腈橡膠結(jié)構(gòu)簡式為其具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的原料是()(A)③⑥(B)②③(C)①③(D)④⑤[例8]①丁烷②2-甲基丙烷③戊烷④2-甲基丁烷⑤2，2-甲基丙烷等物質(zhì)的沸點的排列順序正確的是()(A)①>②>③>④>⑤(B)⑤>④>③>②>①(C)③>④>⑤>①>②(D)②>①>⑤>④>③[例9]下列有機物命名正確的是()專項練習(xí)專項練習(xí)烷烴一、單選題（本大題共3小題，共9.0分）下列烷烴發(fā)生一氯取代后，能得到2種異構(gòu)體的是(

)A.CH3CH2CH2C某20?mL氣態(tài)烷烴完全燃燒時，正好消耗同溫同壓下的氧氣100?mL，該烷烴的化學(xué)式是(????)A.C2H6 B.C3H8下列說法錯誤的是(????)A.烷烴的通式為CnH2n+2，隨n值的增大，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大

B.分子式為C2H6和分子式為C5H12

二、簡答題（本大題共14小題，共112.0分）烴在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。請按題目要求，回答下列問題：

(1)1mol某烷烴在氧氣中完全燃燒，需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣179.2L，它在光照條件下與氯氣反應(yīng)能生成3種不同的一氯代物。該烷烴的結(jié)構(gòu)簡式為______。

(2)某烴分子式為C6H14，若該烴只能由一種烯烴與氫氣加成得到，則該烴結(jié)構(gòu)簡式為______，化學(xué)名稱是______。

(3)某二烯烴分子式為C5H8，在一定條件下能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成，該二烯烴的結(jié)構(gòu)簡式為______。

(4)某芳香族化合物含碳、氫、氧三種元素，相對分子質(zhì)量為150，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.33%.能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2，苯環(huán)上有兩個取代基且苯環(huán)上一氯代物有兩種的有機物有______種不同結(jié)構(gòu)(不考慮立體異構(gòu))。

(5)某有機化合物，只含碳、氫二種元素，相對分子質(zhì)量為56，完全燃燒時產(chǎn)生等物質(zhì)的量的CO2化合物G是一種香料，存在于金橘中，以烷烴A為原料合成G的路線如圖。

已知：

(1)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是______。

(2)已知B是A的一氯代物，且B分子中只有1種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，則B的結(jié)構(gòu)簡式為______。

(3)C的一種同分異構(gòu)體具有順反異構(gòu)現(xiàn)象，則其結(jié)構(gòu)簡式為______。

(4)寫出同時滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______。

①能發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；

②苯環(huán)上的一氯代物有3種。

(5)根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息，寫出為原料合成成路線流程圖______。(無機試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。

某混合氣體由一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)單烯烴組成，在同溫同壓下，混合氣體對氫氣的相對密度為13，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將56.0L混合氣體通入足量溴水，溴水質(zhì)量增重35.0g，通過計算回答：

(1)依據(jù)題意知混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為______，則烷烴一定為______．

(2)混合氣體中兩種氣體的物質(zhì)的量之比______

(3)寫出混合氣體中氣態(tài)烯烴可能的結(jié)構(gòu)簡式______．CO2(1)CO2的電子式是___________，所含化學(xué)鍵類型為_______共價鍵(填“非極性”或“極性”(2)中科院的科研人員在Na?Fe3O4和①Na?Fe3O4②關(guān)于X與Y的說法正確的是_______________(填序號)。a.最簡式相同

b.都有4種一氯代物c.都易使酸性KMnO4溶液褪色

d.

X與(3)同溫同壓下，蒸氣密度是氫氣15倍的烷烴(M)，寫出其與氯氣反應(yīng)生成一氯代烴的方程式_______________________標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1mol某烷烴完全燃燒生成8.96L

CO2，

①寫出該烷烴的分子式______

②寫出該烷烴燃燒的化學(xué)方程式______

③該烷烴的一氯代物有多種，寫出其中三種的結(jié)構(gòu)簡式______、______、______．如圖是幾種烷烴的球棍模型，試回答下列問題：

(1)A、B、C三者的關(guān)系是______。

(2)A的分子式為______，C的名稱為______。(1)現(xiàn)有下列五組物質(zhì)：①?O2和O3；

②CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C。

某烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的36倍,求：

(1)該烷烴的相對分子質(zhì)量；

(2)確定該烷烴的分子式；

(3)寫出該烷烴所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式

(4)如果該烷烴的一氯取代物有4種，請寫出該烷烴的結(jié)構(gòu)簡式

(5)計算該烷烴中的碳?xì)湓刭|(zhì)量比完成下列各題。

(1)按系統(tǒng)命名法命名：

①______；

②有機物______。

(2)寫出下列各有機物的結(jié)構(gòu)簡式：

①2，3?二甲基?4?乙基己烷：______；

②支鏈只有一個乙基且相對分子質(zhì)量最小的烷烴：______。(1)寫出甲烷與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：______(只寫第一步)，該反應(yīng)的反應(yīng)類型是______反應(yīng)。

(2)下列事實能證明甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，而不是平面結(jié)構(gòu)的是______。

a.CH3Cl只有一種結(jié)構(gòu)

b.CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)

c.CHCl3只有一種結(jié)構(gòu)

d.CCl4只有一種結(jié)構(gòu)如圖表示4個碳原子相互結(jié)合的方式．小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合．

(1)圖中互為同分異構(gòu)體的是：A與______；B與______；D與______.(填編號)

(2)在如圖的有機化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵，還可以形成______和______；不僅可以形成______，還可以形成碳環(huán)．

(3)圖中屬于烷烴的是______

(填編號)已知某鏈狀烷烴分子中電子數(shù)為42。

(1)該烷烴的分子式為_________。

(2)寫出該烷