最新高中化学高三化学选修五复习课时作业题17 精品.docx
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最新高中化学高三化学选修五复习课时作业题17精品
第3节 烃
第1课时 烃的概述
[学习目标定位] 1.知道烷烃、烯烃、炔烃的结构特点及组成通式。
2.认识烷烃、烯烃、炔烃的物理性质及其变化规律。
3.学会烯烃、炔烃和苯的同系物的命名方法。
1.烃是仅由C、H两种元素组成的有机化合物,又叫碳氢化合物。
下列有机化合物中属于链烃的是①⑤⑥,属于环烃的是②③,属于芳香烃的是②。
2.写出下列有机物的系统名称:
3.将烷烃的物理性质及其变化规律,填入下表:
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于4时,烷烃在常温下呈气态,其他的烷烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)
溶解性
烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂
沸点
随碳原子数的增加,烷烃沸点逐渐升高;碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低
相对
密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大;烷烃的密度小于水的密度
探究点一 链烃(脂肪烃)
1.填写下表:
链烃
烷烃
烯烃
炔烃
概念
分子中碳原子之间以单键结合,碳原子剩余的价键被氢原子饱和的链烃
分子中含有碳碳双键的链烃
分子中含有碳碳叁键的链烃
官能团
不具有典型官能团
—C≡C—
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2
(n≥2)
(1)根据烃分子中是否含有不饱和碳原子,链烃可分为饱和烃和不饱和烃。
烷烃属于饱和烃,烯烃、炔烃属于不饱和烃。
(2)单烯烃与环烷烃通式相同,二者分子中碳原子数相同时互为同分异构体;二烯烃与炔烃通式相同,二者分子中碳原子数相同时互为同分异构体。
2.烯烃、炔烃的物理性质与烷烃相似。
试根据烷烃的物理性质及其变化规律推测烯烃的物理性质:
(1)分子里碳原子数≤4的烯烃在常温常压下都是气体,其他烯烃在常温常压下则是液体或固体。
(2)烯烃的熔、沸点一般较低。
密度比相同条件下水的密度小。
烯烃都不溶于水易溶于有机溶剂。
(3)随着分子中碳原子数的增加,烯烃的物理性质呈现规律性变化,如熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大,常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态等。
3.烯烃、炔烃的命名
(1)写出下列较为简单的烯烃、炔烃的名称
①CH2===CH2乙烯,CH2===CH—CH3丙烯;
②CH≡CH乙炔,CH≡C—CH3丙炔。
(2)分析下列二烯烃的分子结构与其名称的对应关系,并填空:
(3)给下列有机化合物命名
①CH3—C≡C—CH2—CH3 2戊炔;
②CH3CCH3CHCHCHCH3 2甲基2,4己二烯;
③CH3CH2CHCH2CH2CH3CC2H5CH2 2,3二乙基1己烯。
[归纳总结]
烯烃、炔烃和其他衍生物的命名步骤
(1)选主链,定名称:
将含官能团的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”或“某醇”或“某醛”等。
(2)近官能团,定号位:
从距离官能团最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
(3)官能团,合并算:
用阿拉伯数字标明官能团的位置(如是双键或叁键,只需标明双键或叁键碳原子编号较小的数字)。
用“二”、“三”等表示官能团的个数。
[活学活用]
1.下列说法正确的是( )
A.含有双键的物质是烯烃
B.能使溴水褪色的物质是烯烃
C.分子式为C4H8的链烃一定是烯烃
D.分子中所有原子在同一平面的烃是烯烃
答案 C
解析 分子式为C4H8的链烃中含有一个碳碳双键,所以一定是烯烃。
2.下列说法正确的是( )
A.丙炔分子中三个碳原子不可能位于同一直线上
B.乙炔分子中碳碳间的三个共价键性质完全相同
C.分子组成符合CnH2n-2的链烃一定是炔烃
D.在所有炔烃中,乙炔所含碳的质量分数最高
答案 D
解析 丙炔可看作是乙炔分子中的一个氢原子被甲基取代的产物,因此,丙炔分子中三个碳原子位于同一直线上。
对于炔烃,随着相对分子质量的增大,所含碳的质量分数逐渐减小。
3.下列有机物命名中不正确的是( )
A.3,3二甲基1丁烯B.2甲基1丁炔
C.4甲基2戊烯D.2甲基1丙烯
答案 B
解析 本题考查烯、炔的命名,B中丁炔第2个碳原子上不可能再连甲基。
探究点二 芳香烃
1.工业上煤干馏得到的煤焦油中,含有下列有机物:
(1)它们共同的类别是芳香烃,其依据是分子中都含有苯环。
(2)互为同系物的是①②③,通式为CnH2n-6(n≥6)。
(3)写出③的各芳香烃同分异构体的结构简式
2.苯的同系物的命名
(1)习惯命名法:
以苯环作为命名的母体,若氢原子被甲基取代叫甲苯;若氢原子被乙基取代叫乙苯;若两个氢原子被甲基取代叫二甲苯,二甲苯有邻、间、对三种不同的结构。
(2)系统命名法(以二甲苯为例)
若将苯环上的6个碳原子编号,可以以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号。
[归纳总结]
苯的同系物的命名方法
(1)以苯作为母体,苯环侧链的烷基作为取代基,称为“某苯”。
(2)若有多个取代基,可对苯环编号或用邻、间、对来表示。
[活学活用]
4.萘环上碳原子编号如图(Ⅰ)式,根据系统命名法,化合物(Ⅱ)可称为2硝基萘,则化合物(Ⅲ)的名称应是( )
A.2,6二甲基萘B.1,4二甲基萘
C.4,7二甲基萘D.1,6二甲基萘
答案 D
解析 常见错误为编序时没有按顺时针或逆时针将一个苯环编号完,就编另一个苯环,只考虑编号和最小,不按正确方法编号。
对苯的同系物进行命名时,应从苯环上的与较小侧链相连接的碳原子起,顺时针或逆时针地对苯环上的其他碳原子编号,并使序号之和最小。
化合物(Ⅲ)可写成
3,对照(Ⅰ)式对环平面上的碳原子进行顺时针方向编号不难得出正确命名。
1.比较下列化合物沸点错误的是( )
A.丙烷>乙烷>甲烷
B.正戊烷>异戊烷>新戊烷
C.邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
D.对二甲苯>邻二甲苯>间二甲苯
答案 D
2.某有机物的键线式为
,它的名称是( )
A.丁烯B.2丁烯
C.1戊烯D.2戊烯
答案 D
3.根据系统命名法,下列烯烃的命名正确的是( )
答案 D
解析 根据系统命名法A、B、C应分别命名为2丁烯,2甲基1丙烯,2甲基2丁烯。
4.
(1)有机物
的系统命名是____________,将其在催化剂存在下完全氢化,所得烷烃的系统命名是____________。
(2)有机物
的系统命名是________,将其在催化剂存在下完全氢化,所得烷烃的系统命名是________。
答案
(1)3甲基1丁烯 2甲基丁烷
(2)5,6二甲基3乙基1庚炔 2,3二甲基5乙基庚烷
解析 根据烯烃、炔烃的命名原则,选主链,编位号,具体编号如下:
,
,然后再确定支链的位置,正确书写名称;当对烯烃、炔烃完全氢化后所得烷烃进行命名时,要注意主链及编号的变化。
5.有5种烃:
甲烷、乙炔、苯、丙烯、甲苯,分别取一定量的这些烃,完全燃烧后生成mmolCO2和nmolH2O。
则
(1)当m=n时,该烃是________;(填名称,下同)
(2)当m=2n时,该烃是________;
(3)当2m=n时,该烃是________;
(4)当4m=7n时,该烃是________。
答案
(1)丙烯
(2)乙炔、苯 (3)甲烷 (4)甲苯
解析 本题考查烃的通式。
烃仅含C、H两种元素,可设其通式为CxHy,燃烧通式为CxHy+(x+
)O2
xCO2+
H2O,则当m=n时:
即x=
,则该烃的最简式为CH2,符合的是丙烯;当m=2n时:
即x=y,则该烃的最简式为CH,符合的是乙炔、苯;当2m=n时:
即x=
,则该烃的最简式为CH4,符合的是甲烷;当4m=7n时:
即
=
,则该烃的最简式为C7H8,符合的是甲苯。
[基础过关]
一、烃的类别
1.下列说法不正确的是( )
A.分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
B.分子式符合CnH2n的烃不一定是烯烃
C.烷烃、烯烃和炔烃都属于脂肪烃
D.芳香烃均带有芳香的气味
答案 D
解析 分子式符合CnH2n+2的形式,其中碳原子均为饱和碳原子,故一定是烷烃,但是CnH2n形式的烃可能是环烷烃,故B对,最早发现的一些芳香化合物具有芳香气味,后来发现的许多芳香族化合物并不具备芳香气味,用“芳香”一词称呼此类化合物并不表示其一定具有芳香气味。
2.下列有机化合物的分类正确的是( )
答案 C
解析 A应属脂环烃;B为烃的衍生物;C中含苯环,含
故为不饱和烃;D中羟基与链烃基相连,故为醇类,所以正确的选项为C。
3.关于芳香烃的说法正确的是( )
A.其组成的通式符合CnH2n-6(n≥6)
B.分子里含有苯环的烃
C.分子里含有苯环的有机物
D.具有芳香气味的烃
答案 B
解析 A应注意区分芳香烃与苯及苯的同系物的区别,苯及苯的同系物是芳香烃中的一个小类别其通式为CnH2n-6(n≥6),芳香烃包含的物质应更广泛;C中有些烃的衍生物中也含苯环,如
等;D芳香一词适用于早期发现的一些有机物,后来发现的许多化合物具有苯环结构,但并无芳香气味,不能从字面意思理解芳香烃的概念。
二、烯烃、炔烃的命名
4.下列物质在催化剂作用下和氢气加成不能得到2甲基戊烷的是( )
A.CH3CH===C(CH3)CH2CH3
B.CH3CH===CHCH(CH3)2
C.(CH3)2C===CHCH2CH3
D.HC≡CCH2CH(CH3)2
答案 A
解析 先写出2甲基戊烷的结构简式:
(H省略,下同)。
A选项中加成产物是
,为3甲基戊烷;B选项中加成产物是
;C选项中加成产物是
;D选项中加成产物是
。
5.下列名称的有机物实际上不可能存在的是( )
A.2,2二甲基丁烷B.2甲基4乙基1己烯
C.3甲基2戊烯D.3,3二甲基2戊烯
答案 D
解析 依据D项名称可以写出其结构简式为
,3号位置上的碳原子形成5个共价键,违背碳原子的成键特点。
6.下列有机物主链上的碳原子数为( )
A.5个B.6个C.7个D.8个
答案 B
解析 本题考查烯烃命名,其中选主链时应选择包含
的最长碳链作主链。
主链为6个碳原子。
三、苯的同系物的命名
7.下列有机物命名正确的是( )
答案 B
解析 A项中最长碳链未选对,名称应是2甲基丁烷;C项的名称是对二甲苯;D项的名称是2甲基1丙烯。
8.用系统命名法给下列苯的同系物命名。
(1)
的名称为______________________________________________________。
(2)
的名称为_________________________________________。
答案
(1)1甲基3乙基苯
(2)1甲基2乙基3丙基苯
[能力提升]
9.某化合物分子结构为
(1)对其判断不正确的是________(填字母,下同)。
A.属于环烃B.属于不饱和烃
C.属于芳香烃D.属于脂环烃
(2)该物质具有的性质有________。
A.能溶于水
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生加成反应
D.常温常压下为气体
(3)该物质有多种同分异构体,试写出一种含2个六元环不含双键的同分异构体的结构简式__________________。
答案
(1)C
(2)BC
(3)
或
或
(答案合理即可)
解析
(1)该化合物分子式为C10H10,分子中含有5个碳碳双键,10个碳原子构成一个十元环,不含苯环,所以C不正确;
(2)有机物一般不溶于水且C原子数为10个,故常温常压下不可能为气体;(3)其分子式为C10H10,而10个碳原子的饱和烃分子式应为C10H22。
10个碳原子构成2个六元环后(
),其分子式为C10H18,故还应形成4个双键或2个叁键,才能使分子式符合C10H10,题目中要求不含双键故应为2个叁键结构。
10.二甲苯苯环上的一溴代物有六种同分异构体,这些一溴代物与生成它的对应二甲苯的熔点分别是
一溴代
二甲苯
234℃
218℃
231.8℃
218℃
218℃
214.5℃
对应的
二甲苯
13℃
-54℃
-27℃
-54℃
-54℃
-27℃
由上述数据可推断,熔点为234℃的一溴代二甲苯的结构简式是____________________,熔点为-54℃的二甲苯的名称是________。
答案
间二甲苯
解析 邻二甲苯苯环上的一溴代物有两种,间二甲苯苯环上的一溴代物有三种,对二甲苯苯环上的一溴代物只有一种。
结合题目数据可以判断,熔点为13℃的为对二甲苯,熔点为-54℃的为间二甲苯,熔点为-27℃的为邻二甲苯。
[拓展探究]
11.按要求回答下列问题:
(1)
的名称为________________。
(2)A、B、C三种烃的化学式均为C6H10,它们的分子中均无支链或侧链。
①若A为环状,则其结构简式为________________。
②若B为含有双键的链状结构,且分子中不存在“
”基团,则其可能的结构简式为________________________________(任写一种)。
③若C为含有叁键的链状结构,则其可能的结构简式及名称为________________________。
答案
(1)2,5二甲基4乙基庚烷
(2)①
②CH2===CH—CH===CH—CH2—CH3(其他合理答案也可)
③CH≡C—CH2—CH2—CH2—CH3、1己炔,
CH3—C≡C—CH2—CH2—CH3、2己炔,
CH3—CH2—C≡C—CH2—CH3、3己炔
解析
(2)由题干知属于链烃或环烃,分子中碳原子饱和时氢原子为14,缺4个氢可能为含一个叁键的链烃,也可能为含两个双键的链烃,也可能为环烯烃。