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新教材同步系列2024春高中化学第二章烃本章总结课件新人教版选择性必修3
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第二章 烃本章总结构建·知识网络烃总结·专题提升1.烃的熔、沸点变化(1)同系物均随分子中碳原子数目的增多而升高(少数物质例外)。(2)同分异构体(同类):无支链>支链少>支链多。烃的同系物的物理性质及递变2.溶解性与密度均不溶于水且密度均比水的密度小,但同系物的密度通常随分子中碳原子数目增加而增大。3.状态分子中碳原子数≤4的各类烃及C(CH3)4常温下为气态;分子中碳原子数为5~16的烃常温下通常为液态。 仅用一种试剂鉴别下列物质:苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液,下列试剂中不能选用的是 ( )A.溴水 B.FeCl3溶液C.酸性KMnO4溶液 D.AgNO3溶液【答案】D【解析】 溴水、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液与待检验的溶液混合时的现象如下:上述变化中的现象各不相同,故可以将这些物质区别开。而加入AgNO3溶液后,NaCl与Na2SO3均会产生白色沉淀而无法区别开,D不能选用。烃完全燃烧问题分析一定量烃完全燃烧消耗氧气的量、生成二氧化碳和水的量计算,或者等量不同的烃完全燃烧消耗氧气的量、生成二氧化碳和水的量的比较均是计算题常考内容。 20 ℃时,某气态烃与氧气混合,装入密闭容器中,点燃爆炸后又恢复到原温度,此时容器内气体压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器几乎成真空,则该烃的化学式可能是________ (填序号)。A.C2H4 B.C3H8C.C3H4 D.C4H8【答案】AB【解析】由题给条件知:烃与氧气恰好反应生成CO2和H2O,且由阿伏加德罗定律推知生成的CO2气体物质的量是反应前混合气体的一半。设烃的化学式为CxHy,体积为a, 等物质的量下列各组物质,完全燃烧时消耗氧气的量前者多于后者的是 ( )A.乙烯、甲烷 B.乙炔、苯C.甲烷、丁烷 D.乙醇、乙烷【答案】A典练·素养提升素养解读:烃是组成较简单的一类有机化合物,认识烃的组成、结构特点,掌握烃的性质与结构间的关系、掌握烃的化学性质是学好有机化学的基础。通过烃的结构特点、物质性质、制备等知识的学习,可逐步培养学生宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。通过烃的物理性质及其变化规律的学习,烃的类型讨论与有机化合物化学性质的学习,培养学生证据推理与模型认知等学科核心素养。通过乙炔、溴苯等物质的实验室制取原理、分离提纯过程的学习,培养学生科学探究与创新意识等学科素心素养。1.(证据推理与模型认知)下列有关物质名称正确的是 ( )A.3-甲基-2-乙基戊烷B.2,2,3-三甲基丁烷C.2,2-二甲基-1-丁烯【答案】B【解析】烷烃2号碳原子上不可能出现乙基,A错误;碳骨架“C==C—C—C”的2号碳原子上不可能有2个烃基,C错误;该物质名称应为1,2,4-三甲苯,D错误。2.(科学探究与创新意识)某研究性小组为了探究石蜡油(高级脂肪烷烃)的分解产物,设计了如下实验方案。下列说法正确的是 ( )A.X是纯净小分子烷烃B.石蜡油的分解产物可全部被B、C中试剂所吸收C.若C中溶液褪色,则说明一定有乙烯生成D.一定条件下X中的有机化合物可与溴单质发生取代反应【答案】D【解析】X是多种烷烃的混合物,A错误;石蜡油分解产物是烯烃、烷烃的混合物,烷烃与B、C中的试剂均不反应,不能被它们吸收,B错误;C中溶液褪色可说明有烯烃生成,C错误;烷烃在光照条件下可与卤素单质发生取代反应,D正确。3.(宏观辨识与微观探析)下列有机化合物与有色溶液混合后,不会导致有色溶液褪色的是 ( )A.乙烯与酸性KMnO4溶液褪色B.苯与溴水C.己烷与碘酒D.甲苯与酸性KMnO4褪色【答案】CA.分子中只有6个碳原子共平面B.比苯更易挥发C.能发生加成反应、取代反应D.不能使溴水褪色【答案】C【解析】由苯分子中12个原子共平面知8个碳原子均在同一平面上,A错误;对二甲苯沸点比苯的高,B错误;对二甲苯可从溴水中萃取单质溴而使溴水褪色,D错误。5.(证据推理与模型认知)某分子式为C4H7Br的有机化合物能使溴的CCl4溶液褪色,则其结构最多有 ( )A.8种 B.7种C.9种 D.10种【答案】AB.Y能使溴水褪色,且反应后的混合液静置后不分层C.Y不能发生取代反应D.Y分子中的所有原子一定共面【答案】A7.(2023·江西上饶铅山一中阶段考)(变化观念与平衡思想)1,3-丁二烯与溴单质按物质的量1∶1发生加成反应时,会生成两种物质M和N(不考虑立体异构),其反应机理如下图所示,下列说法错误的是 ( )A.N存在顺反两种异构体B.M、N互为同分异构体C.该过程涉及非极性键的断裂和形成D.根据以上反应机理,一定条件下,将1,3-丁二烯和水蒸气等物质的量混合,有3种物质生成【答案】C【解析】N中碳碳双键碳原子上连接两个不同的原子和原子团,存在顺反异构体,A正确;由结构简式可知M、N的分子组成相同,结构不同,互为同分异构体,B正确;由反应机理可知该过程中存在碳碳双键和Br-Br键断裂,均为非极性键,形成产物M时只存在C-Br极性键,C错误;因H-OH不对称,因此当1,3-丁二烯发生1,2-加成时有两种产物,发生1,4-加成时有一种产物,D正确。8.(2023·广东汕头金山中学期中)(科学探究与创新意识)广藿香(如图1)是十大广药(粤十味)之一,在广东的主产地是湛江、肇庆等地。具有开胃止呕、发汗解暑之功效,是藿香正气水的主要成分。愈创木烯(结构简式如图2)是广藿香的重要提取物之一。下列有关愈创木烯的说法正确的是 ( )A.常温下是气体B.属于乙烯的同系物C.除了甲基碳原子为sp3杂化,其他碳原子为sp2杂化D.能与Br2发生加成反应【答案】D【解析】该物质碳原子数大于5,分子量较大,熔、沸点较高,在常温下不是气体,A错误;该物质中含有两个碳碳双键,同时含有环状结构,和乙烯不是同系物,B错误;该物质结构中所有的饱和碳原子都是sp3杂化,碳碳双键上硫原子是sp2杂化,C错误;该物质中含有两个碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,D正确。9.(科学探究与创新意识)实验室用如图所示装置制备溴苯,并验证该反应是取代反应。(1)打开分液漏斗活塞,使混合液流入到A试管中,预计可观察到的现象是______________________(反应放热),A中反应的化学方程式为___________________。(2)试管C的作用是_____________________,上述装置中具有防倒吸功能的是_______________。(3)能表明A中发生的是取代反应的现象是_______________。(4)A中反应结束时得到的粗产品中,分离出固态催化剂后还需要进一步提纯,相应的提纯操作是:①蒸馏,②水洗,③用干燥剂干燥,④用稀NaOH溶液洗涤,其中正确的操作顺序是_________________。【答案】(1)剧烈反应,液面上方出现红棕色气体(2)吸收A中挥发出来的苯、Br2,防止对HBr检验产生干扰 DEF(3)D中导管口产生大量的白雾、溶液变红色(或E中导管口产生大量的白雾、溶液中有淡黄色沉淀生成)(4)②④②③①【解析】(1)苯与溴反应很剧烈且放热,会导致苯、液溴气化,液面上方出现红棕色溴蒸气。(2)若要验证是取代反应,就需要检验有HBr生成,但溴单质易汽化,会干扰对HBr的检验,故需要用CCl4吸收挥发出来的Br2。D、E中的导管没有插入溶液中,因此具有防倒吸功能,F中使用了倒置的漏斗,也具有防倒吸功能。(3)A中发生取代反应时,会有HBr进入D、E、F中,因此可根据这三种装置中相应的现象变化进行判断。(4)反应有Br2、HBr、FeBr3、苯等杂质,可先用水洗涤除去HBr、FeBr3,再用碱除去Br2,用水除去残留的NaOH溶液,再用干燥剂除去H2O,最后用蒸馏法除去苯,故操作顺序为②④②③①。
第二章 烃本章总结构建·知识网络烃总结·专题提升1.烃的熔、沸点变化(1)同系物均随分子中碳原子数目的增多而升高(少数物质例外)。(2)同分异构体(同类):无支链>支链少>支链多。烃的同系物的物理性质及递变2.溶解性与密度均不溶于水且密度均比水的密度小,但同系物的密度通常随分子中碳原子数目增加而增大。3.状态分子中碳原子数≤4的各类烃及C(CH3)4常温下为气态;分子中碳原子数为5~16的烃常温下通常为液态。 仅用一种试剂鉴别下列物质:苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液,下列试剂中不能选用的是 ( )A.溴水 B.FeCl3溶液C.酸性KMnO4溶液 D.AgNO3溶液【答案】D【解析】 溴水、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液与待检验的溶液混合时的现象如下:上述变化中的现象各不相同,故可以将这些物质区别开。而加入AgNO3溶液后,NaCl与Na2SO3均会产生白色沉淀而无法区别开,D不能选用。烃完全燃烧问题分析一定量烃完全燃烧消耗氧气的量、生成二氧化碳和水的量计算,或者等量不同的烃完全燃烧消耗氧气的量、生成二氧化碳和水的量的比较均是计算题常考内容。 20 ℃时,某气态烃与氧气混合,装入密闭容器中,点燃爆炸后又恢复到原温度,此时容器内气体压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器几乎成真空,则该烃的化学式可能是________ (填序号)。A.C2H4 B.C3H8C.C3H4 D.C4H8【答案】AB【解析】由题给条件知:烃与氧气恰好反应生成CO2和H2O,且由阿伏加德罗定律推知生成的CO2气体物质的量是反应前混合气体的一半。设烃的化学式为CxHy,体积为a, 等物质的量下列各组物质,完全燃烧时消耗氧气的量前者多于后者的是 ( )A.乙烯、甲烷 B.乙炔、苯C.甲烷、丁烷 D.乙醇、乙烷【答案】A典练·素养提升素养解读:烃是组成较简单的一类有机化合物,认识烃的组成、结构特点,掌握烃的性质与结构间的关系、掌握烃的化学性质是学好有机化学的基础。通过烃的结构特点、物质性质、制备等知识的学习,可逐步培养学生宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。通过烃的物理性质及其变化规律的学习,烃的类型讨论与有机化合物化学性质的学习,培养学生证据推理与模型认知等学科核心素养。通过乙炔、溴苯等物质的实验室制取原理、分离提纯过程的学习,培养学生科学探究与创新意识等学科素心素养。1.(证据推理与模型认知)下列有关物质名称正确的是 ( )A.3-甲基-2-乙基戊烷B.2,2,3-三甲基丁烷C.2,2-二甲基-1-丁烯【答案】B【解析】烷烃2号碳原子上不可能出现乙基,A错误;碳骨架“C==C—C—C”的2号碳原子上不可能有2个烃基,C错误;该物质名称应为1,2,4-三甲苯,D错误。2.(科学探究与创新意识)某研究性小组为了探究石蜡油(高级脂肪烷烃)的分解产物,设计了如下实验方案。下列说法正确的是 ( )A.X是纯净小分子烷烃B.石蜡油的分解产物可全部被B、C中试剂所吸收C.若C中溶液褪色,则说明一定有乙烯生成D.一定条件下X中的有机化合物可与溴单质发生取代反应【答案】D【解析】X是多种烷烃的混合物,A错误;石蜡油分解产物是烯烃、烷烃的混合物,烷烃与B、C中的试剂均不反应,不能被它们吸收,B错误;C中溶液褪色可说明有烯烃生成,C错误;烷烃在光照条件下可与卤素单质发生取代反应,D正确。3.(宏观辨识与微观探析)下列有机化合物与有色溶液混合后,不会导致有色溶液褪色的是 ( )A.乙烯与酸性KMnO4溶液褪色B.苯与溴水C.己烷与碘酒D.甲苯与酸性KMnO4褪色【答案】CA.分子中只有6个碳原子共平面B.比苯更易挥发C.能发生加成反应、取代反应D.不能使溴水褪色【答案】C【解析】由苯分子中12个原子共平面知8个碳原子均在同一平面上,A错误;对二甲苯沸点比苯的高,B错误;对二甲苯可从溴水中萃取单质溴而使溴水褪色,D错误。5.(证据推理与模型认知)某分子式为C4H7Br的有机化合物能使溴的CCl4溶液褪色,则其结构最多有 ( )A.8种 B.7种C.9种 D.10种【答案】AB.Y能使溴水褪色,且反应后的混合液静置后不分层C.Y不能发生取代反应D.Y分子中的所有原子一定共面【答案】A7.(2023·江西上饶铅山一中阶段考)(变化观念与平衡思想)1,3-丁二烯与溴单质按物质的量1∶1发生加成反应时,会生成两种物质M和N(不考虑立体异构),其反应机理如下图所示,下列说法错误的是 ( )A.N存在顺反两种异构体B.M、N互为同分异构体C.该过程涉及非极性键的断裂和形成D.根据以上反应机理,一定条件下,将1,3-丁二烯和水蒸气等物质的量混合,有3种物质生成【答案】C【解析】N中碳碳双键碳原子上连接两个不同的原子和原子团,存在顺反异构体,A正确;由结构简式可知M、N的分子组成相同,结构不同,互为同分异构体,B正确;由反应机理可知该过程中存在碳碳双键和Br-Br键断裂,均为非极性键,形成产物M时只存在C-Br极性键,C错误;因H-OH不对称,因此当1,3-丁二烯发生1,2-加成时有两种产物,发生1,4-加成时有一种产物,D正确。8.(2023·广东汕头金山中学期中)(科学探究与创新意识)广藿香(如图1)是十大广药(粤十味)之一,在广东的主产地是湛江、肇庆等地。具有开胃止呕、发汗解暑之功效,是藿香正气水的主要成分。愈创木烯(结构简式如图2)是广藿香的重要提取物之一。下列有关愈创木烯的说法正确的是 ( )A.常温下是气体B.属于乙烯的同系物C.除了甲基碳原子为sp3杂化,其他碳原子为sp2杂化D.能与Br2发生加成反应【答案】D【解析】该物质碳原子数大于5,分子量较大,熔、沸点较高,在常温下不是气体,A错误;该物质中含有两个碳碳双键,同时含有环状结构,和乙烯不是同系物,B错误;该物质结构中所有的饱和碳原子都是sp3杂化,碳碳双键上硫原子是sp2杂化,C错误;该物质中含有两个碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,D正确。9.(科学探究与创新意识)实验室用如图所示装置制备溴苯,并验证该反应是取代反应。(1)打开分液漏斗活塞,使混合液流入到A试管中,预计可观察到的现象是______________________(反应放热),A中反应的化学方程式为___________________。(2)试管C的作用是_____________________,上述装置中具有防倒吸功能的是_______________。(3)能表明A中发生的是取代反应的现象是_______________。(4)A中反应结束时得到的粗产品中,分离出固态催化剂后还需要进一步提纯,相应的提纯操作是:①蒸馏,②水洗,③用干燥剂干燥,④用稀NaOH溶液洗涤,其中正确的操作顺序是_________________。【答案】(1)剧烈反应,液面上方出现红棕色气体(2)吸收A中挥发出来的苯、Br2,防止对HBr检验产生干扰 DEF(3)D中导管口产生大量的白雾、溶液变红色(或E中导管口产生大量的白雾、溶液中有淡黄色沉淀生成)(4)②④②③①【解析】(1)苯与溴反应很剧烈且放热,会导致苯、液溴气化,液面上方出现红棕色溴蒸气。(2)若要验证是取代反应,就需要检验有HBr生成,但溴单质易汽化,会干扰对HBr的检验,故需要用CCl4吸收挥发出来的Br2。D、E中的导管没有插入溶液中,因此具有防倒吸功能,F中使用了倒置的漏斗,也具有防倒吸功能。(3)A中发生取代反应时,会有HBr进入D、E、F中,因此可根据这三种装置中相应的现象变化进行判断。(4)反应有Br2、HBr、FeBr3、苯等杂质,可先用水洗涤除去HBr、FeBr3,再用碱除去Br2,用水除去残留的NaOH溶液,再用干燥剂除去H2O,最后用蒸馏法除去苯,故操作顺序为②④②③①。
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