高中化学第7章 常见的有机化合物7.1 饱和烃烷烃 同分异构现象背景图ppt课件
展开不与强酸、强碱反应不与强氧化剂(如高锰酸钾、浓硫酸、浓硝酸等)反应
在光照时与氯气或溴蒸气等反应
1、将2ml甲烷和适量的Cl2混合后光照充分反应,先后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量依次增多0.2,则参加反应Cl2的物质的量为( )A.1.5mlB.3ml C.4.5ml D.6ml
【解析】根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2ml,可以设其物质的量分别是nml、(n+0.2)ml、(n+0.4)ml、(n+0.6)ml;参加反应的CH4为2ml,由C原子守恒可知:n+(n+0.2)+ (n+0.4)+ (n+0.6)=2,解得:n=0.2,已知Cl2和CH4发生取代反应时,一半的Cl进入HCl,则消耗氯气的物质的量为0.2ml+2×0.4ml+3×0.6ml+4×0.8ml=6ml,故答案为D。【点睛】考查甲烷的取代反应,注意取代反应的特点:逐步取代,多步同时发生;发生取代反应时,一半的Cl进入HCl,一半的氯在有机物中,根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2ml,结合碳原子守恒,先计算出各自的物质的量,进而计算所需氯气的物质的量。
2、煤矿瓦斯爆炸往往与甲烷有关,下列叙述中错误的是( )A.煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火,以防爆炸事故的发生B.甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料C.点燃甲烷不必事先进行验纯D.点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸
【详解】A.煤矿的矿井中含有大量甲烷,点燃时易爆炸,所以煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故的发生,故A正确;B.甲烷的燃烧热比较大,且燃烧产物无污染,是很好的气体燃料,故B正确;C.甲烷为可燃性气体,点燃前需检验纯度,故C错误;D.甲烷在空气中爆炸范围为5%~15%,故D正确;答案为C。
1.知道烷烃、烃基、同系物的概念2.了解烷烃物理性质的递变规律3.理解烷烃的同分异构现象,会写丁烷、戊烷的同分异构体
仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,又称烃
烃,读音ting,碳的声母和氢的韵母的组合。
碳原子的饱和程度和化学键的类型
烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据
知识点一:烷烃的结构与性质
根据烷烃的分子结构,写出结构简式和分子式,分析他们在组成和结构上的相似点。
思考与讨论:请根据图中所示烷烃的分子结构,写出相应的结构简式和分子式,并分析它们在组成和结构上的相似点。
CH4 CH4 sp3 σ键、单键
CH3CH3 C2H6 sp3 σ键、单键
CH3CH2CH3 C3H8 sp3 σ键、单键
CH3(CH2)2CH3 C4H10 sp3 σ键、单键
CH3(CH2)3CH3 C5H12 sp3 σ键、 单键
①烷烃的结构与甲烷的相似
②其分子中的碳原子都采取sp3杂化
③以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键
④烷烃分子中的共价键全部是单键
烷烃的性质与甲烷的相似
烷烃的所有原子不可能共平面
同系物判断的三个关键点:
部分烷烃的熔点、沸点和密度
(2)物理性质及其变化规律
随碳原子数的增加,常温下存在的状态由气态(≤4)逐渐过渡到液态(5~16)、固态(≥17)。
随碳原子数的增加,熔、沸点逐渐升高。
同种烷烃的不同异构体中,支链越多,熔、沸点越低。
都难溶于水,易溶于有机溶剂。
随碳原子数的增加,密度逐渐增大,但比水的小。
(3)烷烃的化学性质①烷烃的化学性质比较稳定,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。①氧化反应(可燃性)链状烷烃燃烧的通式为:②取代反应烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。
烷烃在较高温度下会发生分解。
1、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是( )A.CHCl3不存在同分异构体B.CH2Cl2不存在同分异构体C.CH4中的C—H键是极性键D.CH4分子中四个键的键角、键长都相等
【解析】A.无论甲烷是正四面体结构还是正方形结构,CHCl3只有1种结构,不存在同分异构体,A不符合题意;B.若甲烷是正方形的平面结构,CH2Cl2有2种(相邻或对角线上的氢被Cl取代),而实际上其二氯代物只有一种结构,因此甲烷只有是正四面体结构才符合,B符合题意;C.不同元素原子之间形成的共价键均为极性键,甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构,C-H键都是极性键,C不符合题意;D.甲烷分子中四个碳氢键完全相同,则甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构,四个键的键角、键长都相等,D不符合题意;
2、下列有关烷烃的说法中,正确的是( )A.戊烷的同分异构体有2种,其习惯命名分别为:正戊烷、异戊烷B.沸点:正丁烷<异丁烷C.符合通式CnH2n+2(n≥0)的物质一定是烷烃的同系物D.随着碳原子数的依次增加,烷烃中碳的质量分数逐渐增大,无限趋近于
【解析】A.由于戊烷存在3种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,故A错误;B.碳原子相同时,直链烃沸点大于有支链的沸点,正丁烷沸点大于异丁烷沸点,故B错误;C.符合通式CnH2n+2(n≥0)的物质,当n=0时,该物质为氢气,氢气不是烷烃的同系物,故C错误;D.烷烃分子的通式:CnH2n+2,故烷烃分子的含碳量: ,整理可得: (整理过程就是先将其约分,然后上下同除以n),所以随着碳原子数的依次增加,烷烃中碳的质量分数逐渐增大,无限趋近于 ,故D正确;
(1)碳原子数在1~10之间用“天干” 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、 壬、癸 表示称某烷。(2)11个C原子以上的烷烃,用实际碳原子数表示:如:C11H24 称为十一烷。(3)若存在少量同分异构体: 依分子中支链多少以正、异、新表示。
(1)选主链,称“某烷”。
①选定分子中最长的碳链为主链,按主链中碳原子的数目称作“某烷”
②当出现两条或多条等长的碳链时,
选择含取代基最多的一条作为主链。
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3 CH3 C2H5 CH3
选主链原则:碳链最长 取代基最多
①选主链中离取代基最近的一端为起点,用1、2、3等阿拉伯数字依次给主链上的碳原子编号定位,以确定取代基在主链中的位置。
1 2 3 4 5 6
6 5 4 3 2 1
原则:①起点离支链最近
②当两个相同取代基分别处于主链两端同等距离,
1 2 3 4 5 6
6 5 4 3 2 1
从离第三个取代基最近的一端开始编号。
③当两个不同支链分别处于取代基两端同等距离,
1 2 3 4 5 6
6 5 4 3 2 1
从简单的一端开始编号。
原则:②同样近,简单优先
④不管从主链的哪端开始,支链的位置都相同,都一样简单(—CH3),
1 2 3 4 5 6
6 5 4 3 2 1
从取代基编号位次之和最小的一端开始。
编序号的原则:最近、最简、最小
原则:③同样近同样简,编号之和最小
①将取代基的名称写在主链名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上的位置,并在数字与名称之间用“—”隔开。
②如果主链上有相同的取代基,将取代基合并起来,用“二、三”等数字表示取代基的个数。表示取代基位置的阿拉伯数字之间用“,”隔开。
③如果主链上有几个不同的取代基,把简单的写在前,复杂的写在后。
2,3 — 二 甲基 己烷
1、烷烃的系统命名大致分为四个部分别;①主链名称;②取代基名称;③取代基位置;④取代基数目。这四部分在烷烃命名中书写的先后顺序是( )A.①②③④ B.③④②① C.③④①② D.①③④②
【解析】烷烃的系统命名书写顺序分别是:取代基位置、取代基数目、取代基名称、主链名称,故答案为B。
2、下列有机物命名正确的是( )A.2,2,3-三甲基丁烷B.2-乙基戊烷C.2-甲基-1-丁炔D.2,2-甲基-1-丁烯
【详解】A.2,2,3-三甲基丁烷,符合烷烃系统命名方法和原则,故A正确;B.2-乙基戊烷,主链选错,正确名称为3-甲基己烷,故B错误;C.2-甲基-1-丁炔,2位上碳原子不能再接甲基,碳原子最多形成四个化学键,故C错误;D.2,2-甲基-1-丁烯,2号碳原子上不能接两个甲基,碳原子最多形成四个化学键,故D错误;故选A。
1、甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为“2,4-二甲基-3,5-二乙基己烷”,乙同学认为甲同学命名错误,有关该烷烃的说法,你认为正确的是( )A.该烷烃正确名称应为:4,5-二甲基-3-异丙基已烷B.该烷烃分子中含有5个支链C.该烷烃的一氯代物有11种D.该烷烃可以看做是11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
【解析】根据甲同学给分子式为C12H26的烷烃命名可知,该烷烃的碳骨架结构简式为 ,结合等效氢规则可知该烷烃有11种不同的H原子,有四个支链,据此解答。A.根据烷烃命名原则,所以该烷烃的名称为2,4,5−三甲基−3−乙基庚烷,故A错误;B.根据该烷烃的结构简式可知,该烷烃分子中含有4个支链,故B错误;C.该烷烃有11种不同的H原子,所以该烷烃的一氯代物有11种,故C正确;D.该烷烃是单烯烃与氢气加成后的产物,则烷烃中C上需有H,由结构可知,每个C原子上至少有1个H原子,将相邻两个C原子的H原子各消去1个,共有10种单烯烃结构,故D错误;答案选C。
2、下列关于烷烃的说法错误的是( )A. 甲烷是最简单的烷烃B. 烷烃分子中含有碳、氢两种元素C. 烷烃分子中碳原子之间都以单键结合D. 烷烃分子中碳链均为直链结构,不含有支链和环状结构
【解析】项,甲烷只有一个碳原子,属于最简单的烷烃,正确;项,烷烃中含有碳、氢两种元素,不含有其他元素,正确;项,烷烃分子中碳原子间均以单键形式连接,剩余价键均与氢原子结合,正确;项,烷烃分子中只要求碳原子之间都以单键形式结合,因此可以含有支链和环状结构,错误。
3、下列物质中属于同系物的是( )①CH3CH2C1 ②CH2=CHCl ③CH3CH2CH2C1④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2A.①②B.①④C.①③D.⑤⑥
【解析】同系物是结构相似,在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机化合物。A.①和②的结构不相似,不属于同系物,错误;B.①和④的结构相似但不是相差一个或多个CH2原子团,不属于同系物,错误;C.①和③结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,属于同系物,正确;D.⑤和⑥的分子式相同结构不同,属于同分异构体,错误;答案选C。
4、几种烷烃的沸点如下:根据以上数据推断丙烷的沸点可能是( )A.约-40 ℃ B.低于-162 ℃C.低于-89 ℃ D.高于36 ℃
【解析】 随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐升高,丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷的沸点之间。
5、下列有关同系物的说法,错误的是________(填序号)。①化学性质相似的有机物是同系物;②分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的有机物是同系物;③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同,则它们必定是同系物;④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数),则必为同系物
【解析】 同系物的结构相似,化学性质相似,但化学性质相似的有机物不一定是同系物,如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷( )的化学性质相似,但它们互为同分异构体,①错误;结构相似,且分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机物才互为同系物,②错误;有机物中碳、氢元素的质量分数相同,它们可能是同分异构体,也可能是最简式相同的有机物,③错误;两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数),不一定满足结构相似、通式相同的条件,如乙烯(CH2==CH2)和环丁烷( ),④错误。
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