高二化学烷烃和烯烃知识点总结复习及习题操练Word文档格式.docx

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3．进一步理解同分异构现象、同分异构体等概念，并能书写简单烯烃的顺、反异构体，了解烯烃的顺、反异构体在物理性质上的差异性。

1．根据教材中列举的部分烷烃与烯烃的沸点和相对密度的数据，以分子中碳原子数为横坐标，以沸点或相对密度为纵坐标，制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图。

通过所绘制的曲线图你能得到什么信息？

提示：

如图1和图2所示。

通过曲线图可知，随着烷烃分子中碳原子数的增加，烷烃的沸点依次升高，相对密度依次增大，烯烃的曲线图同烷烃的类似。

2．由于烷烃和烯烃的结构不同，使其化学性质也存在着较大的差异，请完成下表的空白，并加以对比总结。

如下表所示。

烃的类别

分子结构特点

代表物质

主要化学性质

烷烃

①都是单键

②链状结构

③锯齿状排列

丙烷

①性质较稳定

②氧化反应

③取代反应

④分解反应

烯烃

①含C＝C键

②其余键为单键

乙烯

①氧化反应

②加成反应

③加聚反应

1．物理性质

烷烃和烯烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈现出规律性的变化：

熔沸点逐渐增大，相对密度逐渐增大，但不超过水的密度。

注意：

烷烃、烯烃、炔烃的同系物中，随着碳原子数的增多，物理性质呈现规律性的变化。

①状态：

常温下，碳原子数小于5个的烃呈气态，含5～16个碳原子的烃呈液态，16个碳原子以上的烃呈固态。

②熔沸点：

随着碳原子数的增多，烃的熔沸点逐渐升高，相同碳原子数的同类烃的熔沸点随着支链的增多而降低。

③密度：

随着碳原子数的增多，烃的密度逐渐增大，但是常温常压下的密度均比水的密度小。

④溶解性：

烃都难溶于水，易溶于有机溶剂。

2．有机化学反应类型

（1）取代反应。

①定义：

有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。

②特点：

“有上有下，取而代之”。

③常见的取代反应。

（2）加成反应。

有机化合物分子中的双键或三键（不饱和键）两端的原子与其他原子或原子团相互结合，生成新的化合物的反应。

双键打开，加上原子（或原子团），形成新键。

（3）聚合反应。

聚合反应分为加成聚合反应（加聚反应）和缩合聚合反应（缩聚反应）。

①加聚反应：

小分子断开不饱和键，分子间通过发生加成反应而连接成高分子化合物的反应。

（4）消去反应。

在一定条件下，有机化合物脱去小分子物质（如H2O、HBr等）生成分子中有双键或三键的化合物的反应。

分子内脱去小分子、产物中含不饱和键，二者缺一不可。

烷烃发生取代反应时，碳链结构保持不变；

烯烃发生加成、加聚反应时，碳碳双键中有一个键发生断裂；

醇等发生消去反应时，形成不饱和键的同时脱去小分子。

【例1】　绕月探测工程“嫦娥一号”卫星自2008年10月24日发射至今，已完成两年的在轨运行和探测任务，并获得了大量科学探测数据，科学家对数据进行了分析，发现月球形成时可能存在稀薄的原始大气层，主要由氖、氢、氦、氩等气体组成，不含甲烷等碳氢化合物。

下列关于碳氢化合物的叙述正确的是（　　）

A．碳氢化合物的通式为CnH2n＋2

B．燃烧产生为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物

C．碳原子间以单键相连的烃是烷烃

D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数

【解析】　CnH2n＋2是烷烃的通式，A项错误；

燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物，化学式为CxHyOz的有机物的燃烧产物也是二氧化碳和水，B项错误；

碳原子间全部以单键相连的链烃才是烷烃，C项错误；

因为碳原子的相对原子质量（12）为偶数，烃分子中的氢原子个数也一定为偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数是正确的。

【答案】　D

【例2】　如何鉴别乙烯和乙烷？

如何除去气态烷烃中的乙烯气体？

【解析】　本题考查烷烃和乙烯的性质。

鉴别乙烯和乙烷（或甲烷）时，化学试剂既可用溴水，又可用高锰酸钾酸性溶液。

此时发生的化学反应是：

CH2—CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br。

5CH2—CH2＋12KMnO4＋18H2SO4―→10CO2↑＋6K2SO4＋12MnSO4＋28H2O。

将被鉴别的气体分别通入溴水或KMnO4酸性溶液。

观察现象：

使溴水或KMnO4酸性溶液褪色的是乙烯，否则为乙烷。

除去气态烷烃中的乙烯气体，试剂可用溴水，但不可用高锰酸钾酸性溶液。

因为混合气体通过高锰酸钾酸性溶液后，乙烯会被高锰酸钾酸性溶液氧化生成二氧化碳气体而引入新杂质。

【答案】　将被鉴别的气体分别通入溴水或KMnO4酸性溶液，观察现象：

使溴水或KMnO4酸性溶液褪色的是乙烯气体，不能使溴水、KMnO4酸性溶液褪色的气体是乙烷。

让含有乙烯的气态烷烃通过溴水，就可以使乙烯除去。

下列有关烷烃的叙述中，正确的是（　　）

A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键

B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去

C．分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃

D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应

【解析】　烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和，无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，选项A说法正确；

烷烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳定。

通常烷烃不与酸、碱、氧化剂（如酸性KMnO4溶液）反应。

选项B说法不正确；

因分子通式CnH2n＋2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，选项C说法不正确；

烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，选项D说法正确。

【答案】　AD

下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中，不正确的是（　　）

A．乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃

B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，原子不在同一平面上

C．乙烯分子中的C＝C双键和乙烷分子中的C—C单键相比较，双键的键能大，键长长

D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能

【解析】　A、B、D均为正确的描述。

因为C＝C双键键能比C＝C单键键能大，从而决定键长要短一些，故答案C是错误的。

【答案】　C

加成反应也是有机化学中的一类重要的反应类型，下列各组物质中不能全部发生加成反应的是（　　）

A．乙烷、乙烯　　　　　　　B．乙烯、丙烯

C．氯乙烯、溴乙烯D．苯、2－丁烯

【解析】　含有不饱和结构的有机物才能发生加成反应，乙烷是饱和烃，不能发生加成反应。

【答案】　A

1．1,3丁二烯的加成方式

（1）1,2加成与1,4加成（1∶1加成）

①当1,3丁二烯与1分子Br2发生加成反应时，有两种产物。

②1,2加成和1,4加成是竞争反应，到底哪一种占优势，取决于反应条件。

若在极性溶剂和较高温度下进行，主要发生1,4加成反应；

若在非极性溶剂和较低温度下进行，主要发生1,2加成反应。

（2）1∶2加成

当1,3丁二烯与2分子Br2发生加成反应时，产物只有一种。

（3）加聚反应

2．烯烃的顺反异构

（1）产生原因

乙烯分子中键的构成情况如图所示。

由于π键的存在，使得C—C键不能旋转，否则就意味着键的断裂。

每个双键碳原子连接了两个不同的原子或原子团，双键碳原子上的4个原子或原子团就有两种不同的排列方式，产生两种不同的结构，也就是顺反异构。

（2）顺式结构、反式结构

由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，称为顺反异构。

两个相同的原子或原子团排列在双键同一侧的称为顺式结构；

两个相同的原子或原子团排列在双键两侧的称为反式结构。

如图所示为2丁烯的顺反异构。

顺反异构属于立体异构，顺式结构和反式结构中原子或原子团的连接顺序以及双键位置均相同，区别仅仅是原子或原子团在空间的排列方式不同；

它们的化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。

【例3】　下列有机物分子中，可形成顺反异构的是（　　）

A．CH2—CHCH3B．CH2—CHCH2CH3C．CH3CH—C（CH3）2D．CH3CH—CHCl

写出分子式为C4H8的烯烃类的同分异构体并加以命名。

【点拨】　烯烃同分异构体根据碳链异构、位置异构、顺反异构书写。

【答案】　

（1）脂环化合物

【例4】　两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L，下列各组混合烃中符合此条件的是（　　）

A．CH4、C2H4B．CH4、C3H6

C．C2H4、C3H4D．C2H2、C3H6

【解析】　105℃时水为气态。

因反应前后气体体积不变，所以混合烃的平均氢原子数为4。

CH4和C3H6混合后平均H原子数必定大于4，故B错误；

C2H2和C3H6只有等体积混合时平均H原子数才是4，不满足“任意比”的条件，故D错误。

【答案】　AC

完全燃烧质量相同的：

①甲烷　②丙烷　③乙烯　④乙炔　⑤苯　⑥间二甲苯时，耗氧量由多到少的顺序是________。

【解析】　先将各烃化成CHy/x的形成：

①CH4；

②CH8/3；

③CH2；

④CH；

⑤CH；

⑥CH5/4，因为等质量的烃燃烧时耗氧量取决于y/x的大小，y/x越大，耗氧量越多，所以耗氧量由多到少的顺序为①>

②>

③>

⑥>

④＝⑤。

【答案】　①>

④＝⑤

一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）

1．悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷（C4H10）和35%丙烷。

下列说法不正确的是（　　）

A．奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能

B．正丁烷的沸点比丙烷高

C．丁烷丙烷是不同温度下石油分馏的产物

D．丁烷和丙烷的燃烧产物对环境无影响

2．（2011·

辽宁大连高三双基，1）科学家在海洋中发现了一种冰状物质可燃冰，其有效成分为甲烷，下列说法不正确的是（　　）

A．甲烷是烃类物质中相对分子质量最小的物质

B．点燃甲烷前，不用检验其纯度

C．甲烷难溶于水

D．可燃冰是一种极具潜力的能源

【解析】　CH4是组成和结构最简单的有机物，其相对分子质量在有机物中最小，CH4易燃烧，不溶于水，是一种常用的燃料，在点燃CH4前必须先验纯，以免爆炸。

【答案】　B

3．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是（　　）

A．C3H8　　B．C4H10　　

C．C5H12　　D．C6H14

【解析】　C3H8的一氯取代物有2种；

C4H10有两种同分异构体，均有2种一氯代物；

C5H12的同分异构体有3种，其中CCH3CH3CH3CH3的一氯代物只有一种；

C6H14的同分异构体有5种，一氯代物均超过1种。

4．（2010·

全国Ⅱ）在一定的温度、压强下，向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为（　　）

A．1∶4B．1∶3

C．1∶2D．1∶1

【解析】　由于Ar不参与反应，CH4＋2O2CO2＋2H2O，O2一定过量，气体干燥，