高中化學 石油的煉制 乙烯 魯科版必修2

1、3.1.2 有機化合物的結構特點【典例導悟】【典例1】25 時某氣態(tài)烴與O2混合充入密閉容器中，點燃爆炸后又恢復至25 ，此時容器內(nèi)壓強為原來的，再經(jīng)NaOH溶液處理，容器內(nèi)幾乎成為真空。該烴的化學式為 A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10 【思路點撥】解答本題要注意以下兩點：（1）容器內(nèi)幾乎成為真空，表明氣態(tài)烴與O2恰好完全反應。（2）容器內(nèi)壓強為原來的,表明生成CO2的體積為原混合氣體的。討論：當x=1時,y=4；x=2時，y=12，舍去；x=3時，y=20，舍去，故選A項。【互動探究】若將上題中“此時容器內(nèi)壓強為原來的 ”改為“此時容器內(nèi)壓強為原來的一半”，則該烴的化學

2、式為選項中的哪一項？討論：當x=1時,y=0,舍去；x=2時，y=4；x=3時，y=8； x=4時，y=12，舍去，故選C項?！咀兪接柧殹肯铝杏嘘P烷烴的敘述中，不正確的是( ).在烷烴分子中，所有的化學鍵都為單鍵B.所有的烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應C.烷烴的分子通式為CnH2n+2,符合該通式的烴不一定是烷烴D.隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔沸點逐漸升高【解析】選C。烷烴中的碳碳鍵、碳氫鍵均為單鍵，且烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應，這是烷烴的結構特征和反應特征，故A、B項均正確；由于烷烴分子的通式CnH2n+2中的H原子已達飽和，所以符合CnH2n+2的有機物只可能為烷烴

3、，故C項錯誤；由于隨著C原子數(shù)的增加，烷烴的相對分子質(zhì)量增大，其熔沸點越高，故D項正確?！镜淅?】有下列各組物質(zhì)：其中，（1）屬于同分異構體的是_，（2）屬于飽和烴的是_；（3）屬于同位素的是_；（4）屬于同素異形體的是_；（5）屬于同一種物質(zhì)的是_?！疽?guī)范解答】和 的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，是氫的兩種同位素；紅磷和白磷都是由磷元素組成的單質(zhì)，它們是同素異形體；丁烷和環(huán)丁烷的分子結構中雖然相差2個H原子，但其中的C原子都連有4個單鍵，它們都是飽和烴；E中的兩個結構簡式都表示3-甲基戊烷，所以它們是同一種物質(zhì)；F中兩物質(zhì)的分子式都為C6H14，但它們的結構不同，它們互為同分異構體。答案：（1）F

4、 （2）B、D、E、F（3）A （4）C （5）E【變式訓練】進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的產(chǎn)物的烷烴是（ ）A.（CH3）2CHCH2CH2CH3 B.（CH3CH2）2CHCH3 C.（CH3）2CHCH（CH3）2 D.（CH3）3CCH2CH3【解析】選D。若只能生成3種沸點不同的產(chǎn)物，則該烷烴只有3種一氯代物，按碳4價原則展開碳鏈，然后判斷：由A項可知a碳上6個氫原子等效，c碳上2個氫原子等效，d碳上2個氫原子等效，e碳上3個氫原子等效。故有a、b、c、d、e 5種等效氫原子，即有5種一氯取代物。同理：B項有a、b、c、d 4種氫原子，有4種一氯取代物。C項有a、b 2種

5、氫原子，有2種一氯取代物。D項有a、b、c 3種氫原子，有3種一氯取代物?！緦W業(yè)達標訓練】1.下列物質(zhì)中，屬于烷烴的是（ ）【解析】選D。烷烴屬于烴類，而烴類是僅由C、H兩種元素組成的有機化合物，故A項錯誤；烷烴中碳原子間都以單鍵相結合成鏈狀且碳原子的剩余價鍵全部由H原子來飽和，由于B項中含碳碳雙鍵,C項中含碳環(huán)，故B、C項均錯誤；D項符合烷烴結構特點，故選D項。2.（2010·湖南師大附中高一檢測）正丁烷與異丁烷互為同分異構體的依據(jù)是（ ）A.具有相似的化學性質(zhì)B.具有相同的物理性質(zhì)C.分子具有相同的空間結構D.分子式相同，但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同【解析】選D。同分異構體是指分

6、子式相同，但結構不同的有機化合物，即同分異構體間空間結構不同，化學性質(zhì)、物理性質(zhì)可能相似也可能大不相同。3.下列烷烴的沸點是：甲烷-164 ,乙烷-89 ,丁烷-1 ，戊烷+36 ，根據(jù)上述數(shù)據(jù)推斷，丙烷的沸點可能是（ ）A.低于-89 B.約為-42 C.高于-1 D.高于+36 【解析】選B。由烷烴的沸點變化規(guī)律可知，隨著碳原子數(shù)的增加，物質(zhì)的沸點升高，故丙烷的沸點介于乙烷和丁烷之間，根據(jù)題目所提供的數(shù)據(jù)，丙烷的沸點可能約為-42 ，故選B項。4.下列事實中能證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構的是（ ）A.CH3Cl只代表一種物質(zhì) B.CH2Cl2只代表一種物質(zhì) C.CHCl3只代

7、表一種物質(zhì) D.CCl4只代表一種物質(zhì)【解析】選B。對于甲烷的正四面體結構，因為其4個頂點的位置完全相同，所以它的一氯代物（CH3Cl）、二氯代物（CH2Cl2）、三氯代物（CHCl3）、四氯代物（CCl4）都只有一種。而如果甲烷是平面正方形結構，雖然4個CH鍵都完全相同，但4個頂點的氫原子的位置關系卻不同，可能相鄰，也可能是對角關系，所以雖然CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一種，但CH2Cl2卻有兩種，一種是兩個氯原子相鄰，另一種是兩個氯原子處于對角關系。由CH2Cl2只有一種這一點可以判斷出CH4為正四面體結構，而不是平面正方形結構。5.下列說法中不正確的是（ ）A.相對分子質(zhì)量相同

8、的不同物質(zhì)一定是同分異構體B.分子式相同而分子結構不相同的有機化合物是同分異構體C.每個碳原子的化合價都已“飽和”，碳原子之間只以單鍵相結合的鏈烴，一定是烷烴D.分子式相同，結構又相同的有機化合物，一定是同一物質(zhì)【解析】選A。同分異構體的分子式相同，其相對分子質(zhì)量相同，但相對分子質(zhì)量相同，分子式不一定相同，如CO2和C3H8、H2SO4和H3PO4等的相對分子質(zhì)量相同，但不是同分異構體，故A項錯誤、B項正確；C項敘述符合烷烴結構特點，故C項正確；分子式和結構相同的有機化合物一定是同一種物質(zhì)，故D項正確。7.（2009·宣城同步檢測）如圖表示4個碳原子相互結合的方式。小球表示碳原子，小

9、棍表示化學鍵，假如碳原子上其余的化學鍵都是與氫結合。（1）圖中屬于烷烴的是_（填字母）。（2）在如圖的有機化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵，還可以形成_和_；不僅可以形成_，還可以形成碳環(huán)。（3）如圖中互為同分異構體的是：A與_；B與_；D與_。（填字母）【解析】A的分子式為C4H10；B的分子式為C4H8，分子中存在碳碳雙鍵；C的分子式為C4H10；D的分子式為C4H6，分子中存在碳碳叁鍵；E的分子式為C4H8；F的分子式為C4H8；G的分子式為C4H6；H的分子式為C4H8，分子中碳原子之間形成碳環(huán)。答案：（1）A、C （2）碳碳雙鍵 碳碳叁鍵 碳鏈（3）C E、F、H G

10、8.室溫時，20 mL某氣態(tài)烴與過量氧氣混合，完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃H2SO4，再恢復到室溫，氣體體積減小了50 mL，剩余氣體再通過苛性鈉溶液，體積又減少40 mL。求氣態(tài)烴的分子式?！窘馕觥坑捎谌紵a(chǎn)物通過濃H2SO4時水蒸氣被吸收，再通過苛性鈉溶液時，CO2氣體被吸收，所以CO2的體積為40 mL。設烴的分子式為CxHy，則解得y=6,所以該氣態(tài)烴的分子式為C2H6。答案：C2H6【素能綜合檢測】一、選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分）1.有下列五種物質(zhì)：金剛石 氨氣 甲烷 四氯化碳 乙烷。結構是正四面體型的是（ ）A. B.C. D.全部【解析】選B。金剛石、甲烷、四氯化碳的

11、分子構型為正四面體型；氨氣的分子構型為三角錐形；乙烷 中由于CC鍵和CH鍵不同，分子構型不是四面體型，故選B項。2.下列有關烷烴的敘述中，不正確的是（ ）A.烷烴能與氯氣、溴蒸氣在光照和適當?shù)臏囟认掳l(fā)生取代反應B.烷烴都是易燃物質(zhì)C.烷烴中除甲烷、乙烷外，其他的烷烴都能使酸性KMnO4溶液退色D.相差一個碳原子的烷烴在分子組成上相差一個CH2【解析】選C。由烷烴的化學通性知，A、B項均正確；所有烷烴均不能使酸性KMnO4溶液退色，故C項錯誤；由烷烴的通式CnH2n+2得Cn+1H2n+4知，D項正確。3.二氟甲烷是性能優(yōu)異的環(huán)保產(chǎn)品，可替代會破壞臭氧層的“氟利昂”，用作制冷劑。試判斷二氟甲烷的

12、分子結構（ ）A.有4種 B.有3種 C.有2種 D.只有1種【解析】選D。由于甲烷分子是正四面體結構，正四面體的任何兩個頂點總是相鄰的，所以，二氟甲烷只有1種分子結構，故選D項。4.根據(jù)下表中烴的分子式排列規(guī)律，判斷空格中烴的同分異構體數(shù)目是（ ）A.3 B.4 C.5 D.65.（2010·長春高一檢測）已知丙烷的二氯代物有4種同分異構體，則其六氯代物的同分異構體的數(shù)目為（ ）A.2種 B.3種 C.4種 D.5種【解析】選C。二氯丙烷：丙烷（C3H8）分子主鏈上有兩個氫原子被氯原子取代氯原子有4種位置關系二氯丙烷的同分異構體有4種；六氯丙烷：全氯丙烷（C3Cl8)分子主鏈上有兩

13、個氯原子被氫原子取代氫原子有4種位置關系六氯丙烷的同分異構體有4種，故選C項。 7.（10分）取標準狀況下2.24 L某氣態(tài)烴置于密閉容器中，再通入足量的O2，用電火花引燃，燃燒產(chǎn)物的定量測定實驗數(shù)據(jù)如下（圖中的箭頭表示氣體的流向）。試通過計算回答：(1)該烴的分子式。(2)寫出該烴的所有同分異構體的結構簡式。實驗·探究 8.（12分）烷烴完全燃燒時生成CO2和H2O,當烷烴燃燒時氧氣量不足，可能還有CO生成。用如圖裝置驗證烷烴的燃燒產(chǎn)物中有CO、CO2和H2O。試回答下列問題：(1)應將烷烴燃燒產(chǎn)物依次通過（按氣流從左到右順序填裝置編號）_。（2）實驗時可觀察到裝置中A瓶的石灰水變渾濁，A瓶溶液的作用是_；B瓶溶液的作用是_；C瓶溶液的作用是_。（3）裝置的作用是_，裝置中所盛的是_,作用是_。（4）裝置中所盛的固體藥品是_，它可以驗證的產(chǎn)物是_。