2018-2019學年高中化學 第一章 有機化合物的結構與性質(zhì) 1.3 烴學案 魯科版選修5.docx

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第1課時 烴的概述　烷烴的化學性質(zhì) [課標要求] 1．了解烴的分類。 2．了解烷烴、烯烴、炔烴、苯及其同系物的物理性質(zhì)。 3．掌握烯烴、炔烴的命名規(guī)則(含一個雙鍵或叁鍵)。 4．掌握烷烴的化學性質(zhì)。 1.烷烴的通式是CnH2n＋2。 2．烷烴是飽和烴，烯烴、炔烴屬于不飽和烴，苯及其同系物屬于芳香烴。 3．分子中有1～4個碳原子的鏈烴在室溫下均為氣體。 4．烷烴的性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下與強酸、強堿、強氧化劑和強還原劑都不反應。 5．烷烴與氣態(tài)鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應，且反應分步進行，生成多種產(chǎn)物。 　　　　　 1．烴的分類 烴 2．鏈烴 (1)分類 ①飽和烴：分子中的碳原子皆為飽和碳原子。如烷烴。 ②不飽和烴：分子中含有不飽和碳原子。如烯烴、炔烴。 (2)鏈烴的物理通性 ①相似性： 烷烴、烯烴、炔烴在物理性質(zhì)上具有某些相似性。如它們均為無色物質(zhì)，都不溶于水而易溶于有機溶劑，密度比水小等。 ②遞變性： 鏈烴的物理性質(zhì)隨著其碳原子數(shù)的遞增呈現(xiàn)出一定的遞變性。 a．狀態(tài)：由氣態(tài)(分子中有1～4個碳原子)→液態(tài)→固態(tài)； b．熔、沸點：逐漸升高； c．密度：逐漸增大(但小于1 gcm－3)。 3．苯及其同系物 (1)苯及其同系物的物理性質(zhì) ①苯的物理性質(zhì)： 顏色 狀態(tài) 熔沸點 密度 毒性 溶解性 無色 液體 較低 比水小 有毒 不溶于水 ②苯的同系物的物理性質(zhì)： 溶解性與苯相似，毒性比苯稍小。 (2)苯及其同系物的組成和結構 分子中只含一個苯環(huán)，且苯環(huán)上的取代基是烷基的烴才是苯的同系物，其通式為CnH2n－6(n≥6)。 (3)芳香族化合物、芳香烴和苯的同系物 1．芳香族化合物、芳香烴和苯的同系物有什么關系？ 提示： 2．在有機物中，主鏈上的碳原子數(shù)是多少？依據(jù)是什么？ 提示：7。依據(jù)是含官能團()的最長碳鏈為主鏈。 1．烯烴和炔烴的命名 (1)命名方法 烯烴和炔烴的命名與烷烴的命名相似，即遵循最長、最多、最近、最小、最簡原則。但不同點是主鏈必須含有雙鍵或叁鍵，編號時起始點必須離雙鍵或叁鍵最近。 (2)命名步驟 ①選主鏈。將含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的最長碳鏈作為主鏈，并按主鏈中所含碳原子數(shù)目稱為“某烯”或“某炔”。 ②編號位。從距離雙鍵或叁鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號定位，使與雙鍵或叁鍵相連的碳原子的編號為最小。如： ③寫名稱。首先用“二、三……”在“烯”或“炔”前表示雙鍵或叁鍵的個數(shù)；其次在“某烯”或“某炔”前面用阿拉伯數(shù)字表示雙鍵或叁鍵的位置(用與雙鍵或叁鍵相連的碳原子的最小編號表示)，最后在前面寫出支鏈的名稱、個數(shù)和位置。如： 2．苯及苯的同系物的命名 (1)以苯為母體命名。 (4)苯分子中的兩個或兩個以上氫原子被烷基取代，可將苯環(huán)上的6個碳原子編號，以某個最簡單的取代基所在的碳原子的位置編為1號，并使支鏈的編號和最小給其他取代基編號，例如為1,3二甲苯，名稱為1,4二甲基2乙基苯。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1) 既屬于脂環(huán)烴又屬于芳香烴() (2)分子式為C8H10屬于芳香烴的同分異構體共4種(√) (3)在烷烴分子中，所有的化學鍵都為單鍵(√) 2．下列物質(zhì)的沸點由高到低排列的是(　　) ①CH3(CH2)2CH3?、贑H3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH?、?CH3)2CHCH2CH3 A．④②①③　　　　　　 B．②④①③ C．④①②③ D．②④③① 解析：選B　②④分子中均含5個C原子，但④中含支鏈，則沸點：②>④；①③分子中均含4個C原子，但③中含支鏈，則沸點：①>③；碳原子數(shù)越多，沸點越高，所以沸點由高到低排列為②④①③。 3．有機物的系統(tǒng)名稱為(　　) A．2,2,3三甲基1戊炔 B．3,4,4三甲基1戊炔 C．3,4,4三甲基2戊炔 D．2,2,3三甲基4戊炔 解析：選B　已知有機物中含有的官能團為碳碳叁鍵，碳碳叁鍵所在最長的碳鏈含有5個C，主鏈為戊炔，編號從距離碳碳叁鍵最近的一端開始編號，碳碳叁鍵在1號C，表示為“1戊炔”，取代基甲基在3、4、4號C上，共有三個甲基，稱為“3,4,4三甲基”，該炔烴的正確命名為3,4,4三甲基1戊炔，故B正確。 4．下列四種命名正確的是(　　) A．2甲基2丁炔　　　　 B．2乙基丙烷 C．3甲基2丁烯 D．2甲基2丁烯 解析：選D　根據(jù)名稱寫出相應的有機物的結構簡式：A為，第二個碳原子形成5個共價鍵，錯誤；B為，主鏈選擇錯誤，其正確命名為2甲基丁烷；C為，其正確的命名為2甲基2丁烯；D正確。 5．已知異丙苯的結構簡式如圖，下列說法錯誤的是(　　) A．異丙苯的分子式為C9H12 B．異丙苯中碳原子可能都處于同一平面 C．異丙苯的沸點比苯高 D．異丙苯和苯為同系物 解析：選B　A項，根據(jù)有機物碳原子的特點，分子式為C9H12，正確；B項，苯環(huán)是平面結構，異丙基中的碳原子形成四個單鍵，所有碳原子不可能在一個平面，錯誤；C項，碳原子數(shù)越多，熔沸點越高，故沸點比苯高，正確；D項，異丙苯和苯結構相似，在分子組成上相差3個“CH2”原子團，屬于苯的同系物，正確。 6．(1)下列物質(zhì)命名是否正確，若不正確，請寫出正確的名稱。 解析：(1)①錯把苯作為取代基，把烷作為母體；②沒有指出兩個乙基之間的相對位置。 答案：(1)①甲苯?、卩彾冶?或1,2二乙苯) (2)①1,3,5三甲苯?、?,2,4三甲苯 7．寫出下列物質(zhì)的結構簡式： (1)3甲基1戊炔：_______________________________________________________； (2)1,4戊二烯：_______________________________________________________； (3)苯乙烯：_________________________________________________________。 解析：根據(jù)名稱寫結構的步驟應是：①寫出主鏈碳原子的結構；②編號；③在相應的位置加官能團或取代基。 1．烷烴的化學性質(zhì) 2．烷烴燃燒的規(guī)律與應用 (1)規(guī)律：烴分子中碳原子數(shù)相同時，含氫越多，完全燃燒時放出的熱量越多，故烷烴比碳原子數(shù)相同的其他烴燃燒時放出的熱量多。 (2)應用：天然氣、沼氣的主要成分是甲烷，液化石油氣的主要成分是丙烷和丁烷，主要用做家庭或工業(yè)燃料；汽油、煤油、柴油的主要成分之一也是含有不同碳原子數(shù)的烷烴，用做汽車、飛機、輪船等的燃料。 1．第十二屆全運會火炬用的是環(huán)保燃料——丙烷(C3H8)。下列有關說法中，正確的是(　　) A．丙烷既能發(fā)生取代反應，又能發(fā)生加成反應 B．丙烷完全燃燒，其產(chǎn)物對空氣沒有污染 C．丙烷燃料電池中，丙烷在正極發(fā)生反應 D．丙烷的一氯代物有三種同分異構體 解析：選B　烷烴能發(fā)生取代反應，但不能發(fā)生加成反應，A錯誤；丙烷完全燃燒生成CO2和H2O，不會對空氣造成污染，B正確；丙烷燃料電池中，丙烷發(fā)生氧化反應，應在負極上發(fā)生反應，C錯誤；丙烷中存在對稱碳原子，只有兩種氫原子，故其一氯代物只有兩種，D錯誤。 2．下列有關甲烷的取代反應的敘述正確的是(　　) A．甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶1，混合發(fā)生取代反應只生成CH3Cl B．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多 C．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，生成的產(chǎn)物為混合物 D．1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗2 mol Cl2 解析：選C　甲烷與氯氣一旦發(fā)生取代反應就不會停止在某一步，故得不到純凈的CH3Cl，A錯誤，C正確；甲烷與氯氣的反應中每取代1 mol氫原子，消耗1 mol氯氣，生成1 mol HCl，故產(chǎn)物中HCl最多，B錯誤；1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗4 mol Cl2，D錯誤。 3．在光照條件下，將1 mol CH4與Cl2反應，得到等物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為(　　) A．1 mol　　　　　　　 B．2 mol C．2.5 mol D．10 mol 解析：選C　由于CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl，CH4＋3Cl2CHCl3＋3HCl，CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25 mol，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol＋0.25 mol2＋0.25 mol3＋0.25 mol4＝2.5 mol。 4．丁烷的分子結構可簡寫成鍵線式結構，有機物A的鍵線式結構為，則： (1)有機物A的分子式為________。 (2)用系統(tǒng)命名法命名有機物A，其名稱為________。 (3)有機物A完全燃燒的化學方程式為____________________________________。 (4)有機物A與Cl2發(fā)生反應生成的一氯代物的可能結構簡式為____________________，寫出A與Cl2反應生成任意一種一氯代物的反應方程式____________________________　。 答案：(1)C8H18　(2)2,2,3三甲基戊烷 (3)2C8H18＋25O216CO2＋18H2O (4)CH2ClC(CH3)2CH(CH3)CH2CH3、 C(CH3)3CCl(CH3)CH2CH3、 C(CH3)3CH(CH2Cl)CH2CH3、 C(CH3)3CH(CH3)CHClCH3、 C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2Cl C(CH3)3CH(CH3)CH2CH3＋Cl2C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2Cl＋HCl [方法技巧] 　　(1)烷烴只能與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應，不能與其水溶液發(fā)生取代反應。取代反應得到的不只是一氯代物，烷烴分子中的所有氫原子都可被氯原子取代。 (2)烷烴和氯氣發(fā)生取代反應，有1 mol H原子被取代，生成1 mol HCl，消耗1 mol Cl2，因此參加反應的Cl2的物質(zhì)的量與生成的HCl的物質(zhì)的量相等；生成物中HCl最多。 [二級訓練節(jié)節(jié)過關]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列敘述中，正確的是(　　) A．飽和烴又叫烷烴，通式為CnH2n＋2 B．相對分子質(zhì)量相等、結構不同的化合物，互稱為同分異構體 C．組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的物質(zhì)互稱為同系物 D．碳原子之間都以碳碳單鍵結合的烴叫做烷烴 解析：選A　B中相對分子質(zhì)量相同的化合物，分子式不一定相同，如H2SO4和H3PO4，CO2、C3H8和C2H4O；C中應以結構相似為前提；D中應強調(diào)是鏈烴。 2．下列關于芳香族化合物的敘述中正確的是(　　) A．其分子組成的通式是CnH2n－6 B．分子里含有苯環(huán)的烴 C．分子里含有苯環(huán)的有機物 D．苯及其同系物的總稱 解析：選C　芳香族化合物是指分子里含有苯環(huán)的有機物，芳香烴是其中的一部分，苯及其同系物的通式為CnH2n－6(n≥6)，是芳香烴中的一類。 3．下列分析中正確的是(　　) A．烷烴在任何情況下均不與強酸、強堿、氧化劑反應 B．正丁烷分子中四個碳原子可能在同一直線上 C．常溫常壓下是氣態(tài) D．含有碳元素的化合物不一定是烴 解析：選D　烷烴通常情況下均不與強酸、強堿、氧化劑反應，但點燃條件下可以燃燒，發(fā)生氧化反應，A錯誤；正丁烷分子中四個碳原子呈鋸齒狀排列不可能在同一直線上，B錯誤；分子式是C6H14，常溫常壓下是液態(tài)，C錯誤；烴是指僅含碳氫兩種元素的化合物，所以含有碳元素的化合物不一定是烴，D正確。 4．下列有關烷烴的敘述中，正確的是(　　) A．在烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵 B．烷烴中除甲烷外，很多都能使KMnO4酸性溶液的紫色退去 C．分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴 D．所有的烷烴在光照條件下都能與溴水發(fā)生取代反應 解析：選A　烷烴分子中碳原子之間全部以碳碳單鍵結合成鏈狀，碳原子的剩余價鍵全部跟氫原子相結合而達到飽和，無論是碳碳鍵還是碳氫鍵，都是單鍵，選項A說法正確；烷烴屬飽和鏈烴，其化學性質(zhì)一般比較穩(wěn)定，通常烷烴不與酸、堿、氧化劑(如KMnO4酸性溶液)反應，選項B說法不正確；因分子通式CnH2n＋2中的氫原子已達到完全飽和，因此符合通式CnH2n＋2的有機物一定是烷烴，選項C說法不正確；烷烴在光照下都能與氯氣發(fā)生取代反應，這是烷烴的主要特性之一，但不與溴水反應，選項D不正確。 5．下列五中烴①2甲基丁烷(即異戊烷)　②2,2二甲基丙烷(即新戊烷)　③戊烷　④丙烷　⑤丁烷，按它們的沸點由高到低的順序排列正確的是(　　) A．①>②>③>④>⑤　　 B．②>③>⑤>④>① C．③>①>②>⑤>④ D．④>⑤>②>①>③ 解析：選C　同類烴碳原子數(shù)越多，熔、沸點越高；同類烴中碳原子數(shù)相同時，支鏈越多，其熔、沸點越低。其沸點由高到低的排列順序為：戊烷>2甲基丁烷>2,2二甲基丙烷>丁烷>丙烷。 6.某有機物的鍵線式如圖所示，其名稱正確的是(　　) A．5乙基2己烯　　　 B．2甲基庚烯 C．3甲基5庚烯 D．5甲基2庚烯 解析：選D　該物質(zhì)可寫成故正確名稱為5甲基2庚烯。 7．某烷烴發(fā)生氯代反應后，只能生成三種沸點不同的一氯代產(chǎn)物，此烷烴是(　　) A．(CH3)2CHCH2CH2CH3　 B．(CH3CH2)2CHCH3 C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3 解析：選D　烷烴發(fā)生取代反應生成三種一氯代物，說明該烷烴有三種不同的氫原子，(CH3)2CHCH2CH2CH3分子中有5種不同的氫原子，A錯；(CH3CH2)2CHCH3分子中有4種不同的氫原子，B錯；(CH3)2CHCH(CH3)2分子中有2種不同的氫原子，C錯；(CH3)3CCH2CH3有3種不同的氫原子，D正確。 8.如圖，一端封閉的U形管，封閉著的一端有一段CH4和Cl2的混合氣體，在水平部分有一段氣柱，其他兩段為液柱，已知液體與氣體不反應，使CH4和Cl2在稍暗的光線下緩慢反應，則中間氣柱的長度如何變化(假設中間氣柱未移出U形管的水平部分)(　　) A．變大 B．變小 C．不變 D．難以確定 解析：選A　在光照條件下，CH4與Cl2反應可生成多種產(chǎn)物，其中有3種產(chǎn)物(CH2Cl2、CHCl3、CCl4)常溫下為液體，而使封閉一端氣體的物質(zhì)的量減小，故壓強減小，左側(cè)液面上升，右側(cè)液面下降，兩側(cè)液柱差豎直長度減小，使水平處氣柱壓強減小，因溫度不變故氣柱體積增大。 9．如圖是幾種烷烴的球棍模型，試回答下列問題： (1)A、B、C三者的關系是________________________________________________。 (2)A的分子式為________，C的名稱為________。 (3)寫出C的同分異構體的結構簡式________。 (4)B是家用液化氣的主要成分，若1 mol B氣體完全燃燒，生成CO2和液態(tài)水，放出2 217.8 kJ的熱量，則其燃燒的熱化學方程式為_________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)同系物　(2)C2H6　丁烷 (3) (4)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 217.8 kJmol－1 10．按系統(tǒng)命名法填寫下列有機化合物的名稱及有關內(nèi)容。 名稱是________________。 (3)寫出分子式為C4H8的所有烯烴的結構簡式及名稱____________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)乙苯 (2)C6H10　4甲基2戊炔 (3)CH2CHCH2CH3　1丁烯、 CH3CHCHCH3　2丁烯、 CH2CCH3CH3　2甲基1丙烯 1．烴是自然界中廣泛存在的一類有機化合物，下列是某同學總結的關于該類物質(zhì)的幾種認識，請判斷其中正確的是(　　) A．環(huán)烷烴是烷烴中的一個小分支 B．只要是含有C、H兩種元素的物質(zhì)就是烴 C．烷烴是飽和鏈烴，烯烴和炔烴是不飽和鏈烴 D．屬于芳香烴 解析：選C　烷烴是鏈烴，不包括環(huán)烴，故A錯誤；烴是指僅含C、H兩種元素的有機物，有些物質(zhì)中雖也含C、H，但不一定是烴，如D中的，故B、D錯誤。 2．下列有關烷烴的敘述中，不正確的是(　　) A．在烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵 B．在烷烴分子中，所有碳原子不可能處于同一平面 C．分子通式為CnH2n＋2的有機物一定是烷烴 D．分子式不相同的烷烴一定互為同系物 解析：選B　烷烴分子中的碳碳鍵和碳氫鍵都是單鍵；烷烴分子中，CH4、CH3—CH3、CH3CH2CH3的所有碳原子處于同一平面，而(CH3)2CHCH3、等中則最多只有3個碳原子處于同一平面上；分子通式為CnH2n＋2的有機物一定是烷烴；分子式不同的烷烴，其結構相似，組成上相差n個CH2基團，一定互為同系物。 3．下列敘述錯誤的是(　　) A．烷烴都能夠燃燒生成二氧化碳和水 B．丙烷分子中的碳原子不在一條直線上 C．丙烷與Cl2發(fā)生取代反應后生成的一氯代物不只是一種 D．正丁烷的熔點、沸點比異丁烷的低 解析：選D　烷烴都能夠燃燒生成二氧化碳和水，A正確；烷烴分子內(nèi)碳鏈不是直線形而是呈鋸齒狀，B正確；丙烷與Cl2發(fā)生取代生成的一氯代物有兩種，C錯誤；烷烴支鏈越多，沸點越低，D錯誤。 4．已知液化氣的主要成分是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是(　　) A．是直鏈烴，但分子中碳原子不在一條直線上 B．在光照條件下能夠與氯氣發(fā)生取代反應 C．丙烷的球棍模型圖為 D．1 mol丙烷完全燃燒消耗5 mol O2 解析：選C　C3H8是直鏈烴，但其中的碳原子為飽和碳原子，和與之相鄰的四個原子形成四面體結構，故3個碳原子不在一條直線上，A項正確；C3H8在光照時與Cl2發(fā)生取代反應，B項正確；丙烷的球棍模型圖中漏掉了兩個氫原子，C項錯誤；1 mol丙烷完全燃燒需消耗5 mol O2，D項正確。 5．下列有機物命名正確的是(　　) 解析：選D　A分子的名稱為2甲基丁烷，A項錯誤；B分子的名稱為1,2二溴乙烷，B項錯誤；C分子的名稱為對二甲苯，C項錯誤；D項正確。 6．某烴的一種同分異構體只能生成1種一氯代物，該烴的分子式可能是(　　) A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14 解析：選C　C3H8只有一種結構CH3CH2CH3，其一氯代物有兩種，C4H10和C6H14的各種結構中生成的一氯代物不止一種，C5H12的一種結構，其一氯代物只有一種。 7．某烴與氫氣加成后得到2,2二甲基丁烷，該烴的名稱是(　　) A．3,3二甲基1丁炔 B．2,2二甲基2丁烯 C．2,2二甲基1丁烯 D．2,3二甲基1丁烯 解析：選A　2,2二甲基丁烷的碳鏈結構為,2,2二甲基丁烷相鄰碳原子之間各去掉1個氫原子形成雙鍵，從而得到烯烴；根據(jù)2,2二甲基丁烷的碳鏈結構，可知相鄰碳原子之間各去掉1個氫原子形成雙鍵只有一種情況，所以該烯烴的碳鏈結構為，該烯烴的名稱為3,3二甲基1丁烯，若含叁鍵，則為3,3二甲基1丁炔。 8．等物質(zhì)的量的甲烷、乙烷、丙烷完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量之比為(　　) A．3∶2∶1 B．30∶35∶42 C．5∶4∶2 D．4∶7∶10 解析：選D　由烴類燃燒的通式CxHy＋O2xCO2＋H2O可知，等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時耗氧量的大小取決于的數(shù)值大小，從而可得其比值為 4∶7∶10。 9．(1)有A、B、C三種烴，它們的結構簡式如下所示： A的名稱是_________________________________________________________； B的名稱是____________________________________________________； C的名稱是____________________。 (2)寫出2甲基2戊烯的結構簡式__________________________________________。 (3)某烯烴的錯誤命名是2甲基4乙基2戊烯，那么它的正確命名應是________________________________________________________________________。 解析：第(1)題中三種物質(zhì)互為同分異構體，看起來很相似，但要注意官能團位置；第(2)題中雙鍵位置在2號碳后面；第(3)題可先寫出結構簡式，然后重新命名。 答案：(1)2甲基1丁烯　2甲基2丁烯　3甲基1丁烯 (2) 　(3)2,4二甲基2己烯 10．已知烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。 (1)該烷烴A的分子式為____________。 (2)寫出A可能存在的結構簡式：______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若A的某種同分異構體B的一氯代物只有一種。 ①用系統(tǒng)命名法命名，B的名稱為____________________________________________； ②B與Cl2發(fā)生反應生成一氯代物的化學方程式為________________________________ ________________________________________________________________________； ③B燃燒的化學方程式為________________________________________________。 解析：根據(jù)A的密度是相同條件下H2密度的36倍，推知其相對分子質(zhì)量為72，設分子式為CnH2n＋2，求得n＝5，則分子式為C5H12。 答案：(1)C5H12 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)2CH3 (3)①2,2二甲基丙烷 ②CH3—C(CH3)2—CH3＋Cl2CH3—C(CH3)2—CH2Cl＋HCl ③C5H12＋8O25CO2＋6H2O 第2課時 烯烴、炔烴和苯及其同系物的性質(zhì) [課標要求] 1．掌握烷烴、烯烴、炔烴、苯及其同系物的化學性質(zhì)。 2．能從結構的角度分析烷烴、烯烴和炔烴化學性質(zhì)的不同及烯烴與炔烴化學性質(zhì)相似的原因。 , 1.烯烴、炔烴分子中含有不飽和的雙鍵、叁鍵，容易與鹵素單質(zhì)、鹵化氫、H2、H2O等發(fā)生加成反應，易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，能發(fā)生加聚反應生成高分子化合物。 2．苯及其同系物的分子式通式為CnH2n－6(n≥6)，易發(fā)生取代反應，難發(fā)生加成反應，在苯的同系物中，若連接苯環(huán)烷基的碳原子上有氫原子，也被酸性高錳酸鉀溶液氧化。 1．化學性質(zhì) (1)可燃性 C2H4＋3O22CO2＋2H2O 2C2H2＋5O24CO2＋2H2O (2)與鹵素單質(zhì)、氫氣、氫鹵酸等的反應 ①與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應 CHCH＋Br2―→CHBr===CHBr CHBr===CHBr＋Br2―→CHBr2—CHBr2 CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3—CHBr—CH2Br ②與氫氣發(fā)生加成反應 CH3—CH===CH2＋H2CH3—CH2—CH3 CHCH＋2H2CH3CH3 ③與氫鹵酸發(fā)生加成反應 烯烴、炔烴與氫鹵酸發(fā)生加成反應生成鹵代烴。 CHCH＋HClCH2===CHCl ④加成聚合反應 nCH3—CH===CH2 nHCCH (3)與酸性KMnO4溶液的反應 ①烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化 氧化產(chǎn)物與不飽和鍵在碳鏈中的位置有關，如下表 烯烴被氧化的部位 CH2=== RCH=== 氧化產(chǎn)物 CO2、H2O RCOOH ②乙炔被酸性高錳酸鉀溶液氧化 CHCHCO2＋H2O ③利用酸性KMnO4溶液可以鑒別烷烴與烯烴或烷烴與炔烴。 2．應用 在有機合成中，通過這些反應可以得到含有鹵原子、氰基、羰基、羧基等官能團的化合物。 1．乙烯能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，反應原理相同嗎？ 提示：不同，乙烯使溴水退色，發(fā)生加成反應，使酸性KMnO4溶液退色，發(fā)生了氧化反應。 2．能否用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯(或乙炔)氣體。 提示：不能，甲烷不與酸性KMnO4溶液反應，乙烯或乙炔氣體都能被酸性KMnO4溶液氧化，但生成CO2氣體，除去了舊的雜質(zhì)，又引進了新的雜質(zhì)，不可取。 3．分子結構中含有雙鍵的物質(zhì)是不是一定能夠發(fā)生加成反應？能夠發(fā)生加成反應的分子中是不是一定含有碳碳雙鍵？ 提示：不一定。加成反應是有機化學中的一種反應類型，所以不是含有雙鍵的物質(zhì)都能發(fā)生加成反應，如O2中含有雙鍵，但不能發(fā)生加成反應；不是只有含有碳碳雙鍵的烯烴才能發(fā)生加成反應，其他含有不飽和鍵的有機化合物(如炔烴、氯乙烯等)也可以發(fā)生加成反應。 1．常用于烴類有機物的鑒別和檢驗的試劑和方法 (1)酸性高錳酸鉀溶液 (2)溴水 2．根據(jù)氧化產(chǎn)物確定烯烴結構 利用烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化的規(guī)律，可以根據(jù)產(chǎn)物確定烯烴可能的結構。 基本步驟如下： (1)還原：將產(chǎn)物中的CO2、R—COOH、別還原為CH2===、RCH===、。 (2)連接：根據(jù)碳元素的四價原則進行連接。 (3)檢查：要注意在連接過程中檢查碳原子是否守恒，同時查看是否有因連接方式的改變而可能形成的同分異構體。 1．下列物質(zhì)，不可能是乙烯的加成產(chǎn)物的是(　　) A．CH3CH3　　　　　 B．CH3CHCl2 C．CH3CH2OH D．CH3CH2Br 解析：選B　乙烯加成是斷開一個不飽和鍵，分別在雙鍵兩端的不飽和碳原子上各連接一個原子或原子團，如果去掉加上去的成分應恢復為乙烯的結構。選項中只有B項不符合這一要求。 2．下列說法中，錯誤的是(　　) A．無論乙烯的加成，還是乙烯使酸性KMnO4溶液退色，都與乙烯分子中含有的碳碳雙鍵有關 B．無論使用溴的四氯化碳溶液還是酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷 C．相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量相同 D．乙烯的化學性質(zhì)比乙烷的化學性質(zhì)活潑 解析：選C　乙烯分子中含有碳碳雙鍵，因此，易與Br2發(fā)生加成反應，能使酸性KMnO4溶液退色，而乙烷不與Br2及酸性KMnO4溶液發(fā)生反應，因此可以用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液來鑒別乙烯和乙烷。因為乙烯與甲烷分子中氫的質(zhì)量分數(shù)不同，因此等質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量不同。 3．下列各組物質(zhì)之間的化學反應，反應產(chǎn)物一定為純凈物的是(　　) A．CH3—CH===CH—CH3＋Br2(CCl4)―→ B．CH2===CH—CH2—CH3＋HCl C．CH3—CH===CH2＋H2O D．CH3CH3＋Cl2 解析：選A　CH3CH===CH—CH3是對稱烯烴，和溴單質(zhì)發(fā)生加成反應，產(chǎn)物只有一種：CH3—CHBr—CHBr—CH3，故A正確；CH2===CH—CH2—CH3是不對稱烯烴，與HCl加成得到兩種加成產(chǎn)物：CH3—CHCl—CH2—CH3、CH2Cl—CH2—CH2—CH3，故B錯誤；CH3—CH===CH2是不對稱烯烴，與水加成得到兩種加成產(chǎn)物：、CH3—CH2—CH2OH，故C錯誤；CH3CH3與Cl2光照下發(fā)生取代反應，得到多種氯代產(chǎn)物和HCl的混合物，故D錯誤。 4．下列有關乙炔的敘述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是(　　) A．能燃燒生成二氧化碳和水 B．能跟溴水發(fā)生加成反應 C．能跟酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應 D．能與氯化氫反應生成氯乙烯 解析：選D　乙炔、乙烯、乙烷都能燃燒生成二氧化碳和水；乙炔、乙烯都能與溴水發(fā)生加成反應；乙烯、乙炔都能與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應；只有乙炔可與HCl加成生成氯乙烯。 5．下列說法中正確的是(　　) ①丙炔分子中三個碳原子有可能位于同一直線上 ②乙炔分子中碳碳間的三個共價鍵性質(zhì)完全相同 ③分子組成符合CnH2n－2通式的鏈烴，一定是炔烴 ④乙炔及其同系物中，乙炔的含碳量最大 A．①②　　 B．②③　　　C．③④　　 D．①④ 解析：選D　由乙炔的分子結構可推知丙炔中的三個碳原子應在同一直線上；碳碳叁鍵中有一個共價鍵與其余兩個共價鍵不同；符合CnH2n－2通式的鏈烴還可以是二烯烴；乙炔同系物CnH2n－2中碳的質(zhì)量分數(shù)為100%＝100%，n增大時，14－增大，w(C)減小，故n＝2時w(C)最大。 6．由乙炔為原料制取CHClBr—CH2Br，下列方法中，最可行的是(　　) A．先與HBr加成后，再與HCl加成 B．先與H2完全加成后，再與Cl2、Br2取代 C．先與HCl加成后，再與Br2加成 D．先與Cl2加成后，再與HBr加成 解析：選C　CHClBr—CH2Br中無碳碳不飽和鍵，說明原料乙炔發(fā)生加成反應，兩個碳原子上各有一個溴原子，只有一個碳原子上有氯原子，因此是與氯化氫、溴水加成，考慮到碳碳叁鍵與溴水很容易完全加成，所以要想得到CHClBr—CH2Br應該先與氯化氫加成，再與溴水加成，C項正確。 7．某烯烴被酸性KMnO4溶液氧化得產(chǎn)物是CH3COOH和CO2、H2O此烯烴的結構簡式是________。 解析：CH3COOH還原為“”，CO2和H2O還原為“CH2===”，故原烯烴是CH3CH===CH2。 答案：CH3CH===CH2 1．與鹵素單質(zhì)、硝酸、濃硫酸的取代反應 2．與氫氣的加成反應 3．氧化反應 (1)可燃性 苯及其同系物都能燃燒，完全燃燒生成CO2和H2O。 (2)苯的同系物與酸性KMnO4溶液的反應 苯與酸性KMnO4溶液不反應，但苯的同系物中有的可被酸性KMnO4溶液氧化，側(cè)鏈烴基通常被氧化為羧基。如： [特別提醒]　 苯的同系物中，不管側(cè)鏈烴基的碳鏈有多長，只要側(cè)鏈烴基中與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫原子，它就能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液退色，側(cè)鏈烴基通常被氧化為羧基。 1．如何用實驗方法證明苯分子中沒有碳碳雙鍵？ 提示：方法一　向苯中加入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，觀察是否退色，若不退色說明苯分子中不存在碳碳雙鍵。 方法二　向苯中加入溴的四氯化碳溶液，振蕩，觀察是否退色，若不退色說明苯分子中不存在碳碳雙鍵。 2．苯的同系物比苯易發(fā)生取代反應的原因是什么？ 提示：苯的同系物中含有共同的基團，因此，它們大都能發(fā)生取代反應，但受烷基的影響，其反應的難易程度與苯不同。如甲苯中的苯環(huán)受甲基的影響，使得苯環(huán)上的氫原子更活潑，發(fā)生取代反應時，鄰、間、對位上的氫原子都能被取代，而苯分子中通常只有一個氫原子能被取代。 3．怎樣通過實驗來區(qū)分苯、甲苯和己烯？ 提示：在這三種液體中分別滴幾滴溴的四氯化碳溶液，振蕩，退色的是己烯；另取剩余兩種液體于潔凈的試管中，再滴入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，充分振蕩，使其退色的是甲苯，不退色的是苯。 1．苯與苯的同系物結構與性質(zhì)的比較 (1)結構 ①苯具有平面結構，分子中6個碳原子和6個氫原子在同一平面上，其中的碳碳鍵完全相同，是介于碳碳單鍵和雙鍵之間的一種獨特的鍵。 ②苯的同系物是指分子里含有一個苯環(huán)，且側(cè)鏈為烷基的碳氫化合物，分子通式為CnH2n－6(n≥6)。 (2)化學性質(zhì) ①相同點： a．燃燒時現(xiàn)象相同，火焰明亮伴有濃煙。 b．都易發(fā)生苯環(huán)上的取代反應。 c．都能發(fā)生加成反應，但都比較困難。 ②不同點： a．由于側(cè)鏈對苯環(huán)的影響，使得苯的同系物比苯更容易發(fā)生鄰、對位取代反應，常得到多元取代產(chǎn)物。 b．由于苯環(huán)對側(cè)鏈的影響，使苯的同系物易被氧化劑氧化，能使酸性KMnO4溶液退色。 c．苯的同系物發(fā)生鹵代反應時條件不同產(chǎn)物不同，F(xiàn)e作催化劑時在苯環(huán)上取代，光照時在側(cè)鏈上取代。 2．常見烴的結構、性質(zhì)比較 烷烴 烯烴 炔烴 苯及其同系物 通式 CnH2n＋2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n－2(n≥2) CnH2n－6(n≥6) 代表物分子式 CH4 C2H4 C2H2 C6H6 代表物結構簡式 CH4 CH2===CH2 代表物空間結構 正四面體 平面結構 直線結構 平面正六邊形 代表物結構特點 只含單鍵，飽和烴 含碳碳雙鍵，不飽和鏈烴 含碳碳叁鍵，不飽和鏈烴 碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間獨特的鍵，不飽和烴 化學活動性 穩(wěn)定 活潑 活潑 較活潑 燃燒 火焰明亮，淡藍色火焰 火焰明亮，帶黑煙 帶火焰明亮，濃烈黑煙 火焰明亮，帶濃烈黑煙 溴的四氯化碳溶液 不反應 加成反應 加成反應 在Fe的作用下與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應 酸性KMnO4溶液 不反應 氧化反應 氧化反應 某些苯的同系物可被氧化 鑒別 乙烯、乙炔能使酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液退色；甲烷、苯不能使酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液退色，但苯能萃取溴水中的溴而使水層變?yōu)闊o色 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1) 結構中因為含有苯環(huán)，所以是苯的同系物() (2)苯不能使溴的四氯化碳溶液退色，說明苯分子中沒有與乙烯分子中類似的碳碳雙鍵(√) (3)甲苯與溴水即使在加入鐵粉的條件下也不能發(fā)生取代反應(√) (4) 可被酸性KMnO4溶液氧化為 () (5)甲烷和氯氣反應生成一氯甲烷，與苯和硝酸反應生成硝基苯的反應類型相同(√) 解析：(1)苯的同系物必須是苯環(huán)上的氫原子被烷基取代。 (2)分子中若含有，能使Br2(CCl4)溶液退色。 (3)苯及其同系物與鹵素單質(zhì)的取代反應，必須是鹵素單質(zhì)，與其水溶液不反應。 (4) 分子中與苯環(huán)相連的碳原子上沒有氫原子，不能被氧化為。 (5)甲烷和氯氣反應生成一氯甲烷，以及苯和硝酸反應生成硝基苯的反應都屬于取代反應。 2．下列物質(zhì)屬于芳香烴，但不是苯的同系物的是(　　) A．③④　　　　　　　　 B．②⑤ C．①②⑤⑥ D．②③④⑤⑥ 解析：選B　屬于芳香烴必須含有苯環(huán)，只含碳和氫元素，排除③和④；不是苯的同系物，則通式不符合CnH2n－6，排除①⑥。 3．苯和甲苯相比較中，下列敘述中不正確的是(　　) A．都屬于芳香烴 B．都能在空氣中燃燒 C．都能使KMnO4酸性溶液退色 D．都能發(fā)生取代反應 解析：選C　A項，苯和甲苯都屬于芳香烴，正確；B項，苯和甲苯都能在空氣中燃燒，正確；C項，苯不能使KMnO4酸性溶液退色，錯誤；D項，苯和甲苯都能發(fā)生取代反應，正確。 4．要鑒別己烯中是否混有少量甲苯，正確的實驗方法是(　　) A．先加足量的酸性高錳酸鉀溶液，然后再加入溴水 B．先加足量溴水，然后再加入酸性高錳酸鉀溶液 C．點燃需鑒別的己烯，然后觀察現(xiàn)象 D．加入濃硫酸與濃硝酸后加熱 解析：選B　己烯和甲苯都能使酸性高錳酸鉀溶液退色，A項錯誤。先加溴水，己烯能與溴水發(fā)生加成反應變?yōu)轱柡陀袡C物，再加入酸性高錳酸鉀溶液，如果退色則證明混有甲苯，B項正確。點燃兩種液體，都有濃煙，C項錯誤。加入濃硫酸與濃硝酸后加熱，甲苯和苯都能反應，不宜采用，D項錯誤。 5．校園“毒跑道”事件媒體常有報道，其對人體造成傷害的原因之一是超標使用了苯、甲苯等有機溶劑。下列有關說法正確的是(　　) A．甲苯的分子式為 B．甲苯分子中所有原子都處于同一平面 C．甲苯的一氯取代物有5種同分異構體，它們的熔、沸點各不相同 D．甲苯和苯互為同系物 解析：選D　A項，為甲苯的結構簡式，其分子式為C7H8，錯誤；B項，甲烷空間構型為正四面體，因此甲基上所有原子不共面，錯誤；C項，甲苯分子中有4種不同的氫原子，因此一氯代物有4種，錯誤；D項，甲苯和苯結構相似，分子組成上相差一個“CH2”，因此互為同系物，正確。 6．下列敘述中，錯誤的是(　　) A．苯與濃硝酸、濃硫酸共熱并保持55～60 ℃可反應生成硝基苯 B．甲苯與氯氣在光照下發(fā)生一元取代反應，主要生成2氯甲苯或4氯甲苯 C．乙苯可被酸性高錳酸鉀溶液氧化為 (苯甲酸) D．苯乙烯在合適條件下催化加氫可生成乙基環(huán)己烷 解析：選B　苯與濃硝酸、濃硫酸共熱并保持55～60 ℃發(fā)生取代反應生成硝基苯和水，A項正確；甲苯與氯氣在光照下反應，甲基上的氫原子被取代而苯環(huán)上的氫原子不被取代，B項錯誤；乙苯可被酸性高錳酸鉀溶液氧化為苯甲酸，C項正確；苯環(huán)和碳碳雙鍵在合適的條件下均能與氫氣發(fā)生加成反應，苯乙烯在合適條件下催化加氫可生成乙基環(huán)己烷，D項正確。 1．烴完全燃燒前后氣體體積的變化 完全燃燒時的通式：CxHy＋O2xCO2＋H2O (1)燃燒后溫度高于100 ℃時，水為氣態(tài)： ΔV＝V后－V前＝－1(烴為氣態(tài)) ①y＝4時，ΔV＝0，體積不變； ②y＞4時，ΔV＞0，體積增大； ③y＜4時，ΔV＜0，體積減小。 (2)燃燒后溫度低于100 ℃時，水為液態(tài)： ΔV＝V前－V后＝＋1(烴為氣態(tài))，體積總是減小。 無論水為氣態(tài)，還是液態(tài)，燃燒前后氣體體積的變化都只與烴分子中的氫原子數(shù)有關，而與烴分子中的碳原子數(shù)無關。 2．烴完全燃燒時所耗氧氣量的規(guī)律 完全燃燒時的通式：CxHy＋O2xCO2＋H2O (1)由烴完全燃燒的通式可知，等物質(zhì)的量的烴(CxHy)完全燃燒時，耗氧量的大小取決于的值，其值越大，耗氧量越大；其值越小，耗氧量越?。蝗糁迪嗤?，耗氧量相等。 (2)烴(CxHy)燃燒可看作烴中的C和H分別與氧結合。其關系式為： C?。2～CO2　　　　4H　＋　O2～2H2O 12 g　　32 g　　　　　　4 g　　　32 g 由上面的關系式可知：相同質(zhì)量的C和H，H的耗氧量大于C的耗氧量，故質(zhì)量一定時，烴(CxHy)中氫的質(zhì)量分數(shù)越大，其耗氧量越多，即等質(zhì)量的烴的耗氧量的多少取決于的值的大小，的值越大，耗氧量越多；的值越小，耗氧量越少；的值相等，耗氧量相同。 (3)最簡式相同的烴，不論它們以何種比例混合，只要總質(zhì)量一定，完全燃燒時所消耗的氧氣以及燃燒后生成的二氧化碳和水的量均為定值。 3．含碳量高低與燃燒現(xiàn)象的關系 含碳量越高，燃燒現(xiàn)象越明顯，表現(xiàn)在火焰越明亮，黑煙越濃，如C2H2、C6H6(含碳量均為92.3%)燃燒時火焰明亮，伴隨有大量濃煙；而含碳量越低，燃燒現(xiàn)象越不明顯，往往火焰不明亮，無黑煙，如CH4(含碳量為75%)就是如此；對于C2H4及其他單烯烴(含碳量均為85.7%)，燃燒時火焰較明亮，并有少量黑煙。 1．等質(zhì)量的下列有機物完全燃燒，消耗O2最多的是(　　) A．CH4　　　　　　　　 B．CH3CH3 C．C2H2 D．C5H12 解析：選A　方法1：根據(jù)化學方程式進行計算，然后通過比較得到答案。方法2(碳氫比法)：烴中H元素的質(zhì)量分數(shù)越大，即烴中碳氫比(可以是質(zhì)量比，也可以是物質(zhì)的量或原子個數(shù)比)越小，烴的耗O2量越大。方法3(CHx法)：將烴轉(zhuǎn)化為“最簡式”CHx的形式，等質(zhì)量的烴完全燃燒耗O2量的大小可由x決定，x越大耗O2量越大，x越小耗O2量越小。CHx法是解決本題的快捷方法。 2．10 mL 3種氣態(tài)烴的混合物和足量氧氣混合點燃爆炸后恢復到原來狀態(tài)(常溫常壓)，氣體體積共縮小了20 mL(不考慮CO2的溶解)。則這3種烴可能的組合是(　　) A．CH4、C2H4、C3H6任意體積比 B．C3H8、C4H8、C2H2質(zhì)量比為11∶14∶26 C．C2H6、C4H6、C2H2同條件下體積比為2∶1∶1 D．CH4、C3H6、C2H2保持n(C3H6)∶n(C2H2)＝1∶2 解析：選B　設烴的混合物的平均化學式為CxHy，則： CxHy＋(x＋)O2→xCO2＋H2O (l)　體積減小 1　　　　　　　　　　　　　　　　　 　1＋ 10 mL　　　　　　　　　　　　　　　　20 mL 則1∶(1＋)＝10 mL∶20 mL，解得：y＝4，即混合氣體分子中平均含有4個H原子。A項，CH4、C2H4分子均含有4個H原子，而C3H6含有6個H原子，其混合物中氫原子的平均數(shù)不可能為4，錯誤；B項，C3H8、C4H8、C2H2質(zhì)量比為11∶14∶26，其物質(zhì)的量之比為∶∶＝1∶1∶4，平均H原子數(shù)目為(8＋8＋24)/(1＋1＋4)＝4，正確；C項，C2H6、C4H6、C2H2同條件下體積比為2∶1∶1，平均H原子數(shù)目為(26＋6＋2)/(2＋1＋1)＝5，錯誤；D項，CH4、C3H6、C2H2混合，應保持n(C3H6)∶n(C2H2)＝1∶1才能滿足混合物中H原子數(shù)平均為4，錯誤。 3．現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H6三種有機化合物： (1)等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時耗去O2的量最多的是________。 (2)同狀況、同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時耗去O2的量最多的是________。 (3)等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)燃燒時，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。 (4)在120 ℃、1.01105 Pa下時，有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點燃，相同條件下測得反應前后氣體體積沒有發(fā)生變化，這兩種氣體是________。 解析：(1)等質(zhì)量的烴(CxHy)完全燃燒時，越大，耗氧量越大。CH4、C2H4、C2H6中的依次為4、2、3，故完全燃燒時耗去O2的量最多的是CH4。 (2)等物質(zhì)的量的烴(CxHy)完全燃燒時，的值越大，耗氧量越大。三種物質(zhì)中的依次為2、3、3.5，故同狀況、同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時耗去O2的量最多的是C2H6。 (3)質(zhì)量相同時，烴(CxHy中)越大，生成二氧化碳的量越多；越大，生成水的量越多。相同質(zhì)量的CH4、 C2H4、C2H6中最大的是C2H4，即生成二氧化碳最多的是C2H4；最大的是CH4，生成水最多的是CH4。 (4)由題意可知，在120 ℃、1.01105 Pa下， CxHy＋O2xCO2＋H2O(g) 　1　　 x＋　　　　x　　　　 由于ΔV＝0，則1＋x＋＝x＋，得y＝4，即溫度≥100 ℃條件下，當烴分子中含有4個氫原子時，該烴完全燃燒前后氣體體積不變。故符合要求的兩種烴為CH4和C2H4。 答案：(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4 (4)CH4和C2H4 [二級訓練節(jié)節(jié)過關]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．區(qū)別甲烷、乙烯、乙炔氣體的最簡易方法是(　　) A．分別通入溴水 B．分別通入酸性高錳酸鉀溶液 C．分別在空氣中燃燒 D．分別通入盛有堿石灰的干燥管 解析：選C　乙烯、乙炔都能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，故A、B均不正確；三種氣體均不與堿石灰反應，D項不正確；甲烷、乙烯、乙炔三種氣體中碳的含量依次升高，產(chǎn)生的現(xiàn)象依次為：淡藍色火焰；明亮火焰，帶有黑煙；明亮火焰，帶有濃煙，故C項正確。 2．有關烯烴的下列說法中，正確的是(　　) A．烯烴分子中所有的原子一定在同一平面上 B．烯烴在適宜的條件下只能發(fā)生加成反應，不能發(fā)生取代反應 C．分子式是C4H8的烴分子中一定含有碳碳雙鍵 D．烯烴既能使溴水退色也能使酸性KMnO4溶液退色 解析：選D　烯烴分子中，乙烯的所有原子處于同一平面上，而其他烯烴的所有原子不一定處于同一平面上；加成反應是不飽和鍵的特征反應，但若烯烴中還含有烷基等其他原子團時，一定條件下也可發(fā)生取代反應；分子式為C4H8的烴可以是烯烴，也可以是環(huán)烷烴，而環(huán)烷烴中并不含碳碳雙鍵；烯烴中的碳碳雙鍵既可以與Br2加成而使溴水退色，也可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液退色。 3．等物質(zhì)的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶1∶1　　　　　　 B．30∶35∶42 C．5∶4∶3 D．7∶6∶5 解析：選D　由烴類燃燒的通式CxHy＋O2xCO2＋H2O知，等物質(zhì)的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃燒時耗氧量的大小取決于x＋的值的大小，從而得出等物質(zhì)的量的三種有機物耗氧量之比為7∶6∶5。 4．某烴與溴的四氯化碳溶液反應生成CHBr2CBr2CH2CH3，則與該烴不同類別的同分異構體是(　　) 解析：選D　由生成的鹵代烴的結構簡式可知，生成該鹵代烴的烴為，則與該烴不同類別的同分異構體不再是炔烴，而應該是二烯烴，故D正確。 5．烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化時C===C鍵發(fā)生斷裂，RCH===CHR′可以被氧化成RCOOH和R′COOH。下列烯烴分別被氧化后，產(chǎn)物有乙酸的是(　　) A．CH3CH2CH===CH(CH2)2CH3 B．CH2===CH(CH2)2CH3 C．CH3CH===CH—CH===CHCH3 D．CH3CH2CH===CHCH2CH3 解析：選C　選項A的氧化產(chǎn)物為CH3CH2COOH和CH3(CH2)2COOH；選項B的氧化產(chǎn)物為HCOOH和CH3(CH2)2COOH；選項C的氧化產(chǎn)物為CH3COOH和HOOC—COOH；選項D的氧化產(chǎn)物為CH3CH2COOH。 6．降冰片烯的鍵線式是，下列有關降冰片烯性質(zhì)的說法中，錯誤的是(　　) A．可使酸性KMnO4溶液退色 B．能使溴的四氯化碳溶液退色 C．能溶于水 D．燃燒時可發(fā)出明亮的火焰 解析：選C　由于降冰片烯分子中含有碳碳雙鍵，故它具有烯烴的通性，即可使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液(或溴水)退色，A、B正確；降冰片烯的含碳量較高，故其燃燒時火焰明亮，D正確；烴一般難溶于水，C錯誤。 7．分析下列表格： ①組 ②組 CH4、聚乙烯、 CH3CHCHCH3、乙烯、 將以上物質(zhì)分為兩組的依據(jù)是(　　) A．根據(jù)物質(zhì)是否能使酸性高錳酸鉀溶液退色 B．根據(jù)物質(zhì)是否能發(fā)生取代反應 C．根據(jù)物質(zhì)中所有的碳原子是否可以在同一平面內(nèi) D．根據(jù)物質(zhì)是否能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生化學反應 解析：選D?、俳M中各物質(zhì)不能與溴的四氯化碳溶液反應；而②組中各物質(zhì)均含有，可以與溴的四氯化碳溶液反應。 8.桶烯(Barrelene)的結構簡式如圖所示，則下列有關說法一定正確的是(　　) A．0.1 mol桶烯完全燃燒需要消耗氧氣22.4