【大綱創(chuàng)新設計】高考化學一輪復習 第1節(jié) 甲烷 烷烴課件 人教大綱

復習目標展示1.了解有機物的基本概念，掌握烷烴的通性和命名原則以及熔、沸點規(guī)律，了解甲烷的結構、性質及用途，能夠辨析同位素、同素異形體、同系物和同分異構體的概念。2.掌握烴的性質、命名原則，能夠正確書寫烷烴的同分異構體。此類試題內容主要包括：（1）有機物的概念；（2）同分異構體的書寫；（3）烷烴的系統(tǒng)命名規(guī)則。此考點高考試題以選擇題形式出現(xiàn)，主要考查烴的通性和同分異構體的書寫。第十二章烴第一節(jié)甲烷烷烴問題1：有機物和無機物在性質上的區(qū)別有哪些？并從結構特點進行理解和應用？1．有機物和無機物有機物無機物種類幾千萬種幾十萬種耐熱性多數(shù)

耐熱，熔點較.多數(shù)耐熱,

熔化、熔點較.可燃性多數(shù)可燃，少數(shù)不可燃(CCl4)多數(shù)

可燃電離性多數(shù)為

，

電離多數(shù)為

，

電離溶解性多數(shù)

于水、易溶于.部分溶于水，個別溶于有機溶劑化學性質復雜、副反應

，反應速率.簡單、副反應

、反應速率.不低難高不非電解質不電解質可不溶有機溶劑多慢少快【思維延伸】有機物與無機物之間可相互轉化由無機物制備有機物的第一個反應：知識點2甲烷問題2：甲烷的結構特點？物理性質和化學性質？甲烷的特征性敘述？【思維延伸】甲烷的正四面體結構如果CH4是正四面體結構，其一、二、三、四氯代物均只有一種，如果CH4為正方形平面結構，其一、三、四氯代物均只有一種，二氯代物卻應有兩種：。事實上二氯甲烷沒有同分異構體，這便可以證明CH4是正四面體結構而非正方形平面結構。具有正四面體結構的物質有金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅、白磷、CH4、CCl4、SiF4、NH4＋、SO4等，其中只有白磷(P4)為空心正四面體結構。2－

知識點3烷烴及其性質

問題3：烷烴的組成和結構特點？烷烴的物理和化學通性及規(guī)律變化?考點1同系物和同分異構體一、同系物辨析1．同系物必然符合同一通式，但符合同一通式的不一定是同系物，如羧酸和酯；但符合通式CnH2n＋2且碳原子數(shù)不同的物質一定屬同系物.2．同系物必為同一類物質。如CH2CH2和H2CCH2CH2雖都符合CnH2n的通式，且組成上也相差一個CH2原子團，但它們分別屬于烯烴和環(huán)烷烴，結構不相似，不是同系物，所以符合同一通式且分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質不一定是同系物。3．同系物分子間相差一個或若干個CH2原子團，化學式不可能相同。4．同系物組成元素相同。CH3CH2Br與CH3CH2CH2Cl雖C、H原子數(shù)相差一個CH2原子團，又都符合CnH2n＋1X的通式，同屬一鹵代烴，但因鹵原子不同，即組成元素不同，故不是同系物。5．同系物結構相似但不一定完全相同。例如，CH3CH2CH3和CH3CCH3CH3CH3，前者無支鏈，后者有支鏈，結構不盡相同，但兩者碳碳原子間均以單鍵結合成鏈狀，結構仍相似，屬同系物。二、同分異構體辨析1．同分異構體的特點(1)分子式相同，相對分子質量相同。但相對分子質量相同的化合物不一定是同分異構體，如H2SO4與H3PO4，C2H6與HCHO等。同分異構體的最簡式相同，但最簡式相同的化合物不一定是同分異構體，如C2H2與C6H6。(2)結構不同，即分子中原子的連接方式不同。同分異構體可以是同一類物質，也可以是不同類物質。2．烷烴同分異構體的書寫同分異構體的書寫規(guī)則是：主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列由對、鄰至間(有多個取代基時)。3．取代反應產物同分異構體的判斷——等效氫法(1)有機物中位置等同的氫原子叫等效氫原子，烴的分子中等效氫原子的種類有多少，則其一元取代物種類就有多少。(2)“等效氫原子”種類的判斷通常有如下三個原則：①同一碳原子所連的氫原子是等效的；②同一碳原子所連的甲基上的氫原子是等效的；③同一分子中處于軸對稱或鏡面對稱(相當于平面鏡成像時，物與像的關系)，對稱位置上的氫原子是等效的。要點深化同位素、同素異形體、同系物和同分異構體的概念比較注意：(1)判斷是否為同系物的原則：①必須是同一類別的有機物。②主碳架結構相似，官能團相同。③分子組成符合同一通式，彼此相差一個或若干個CH2(系差)原子團。(2)判定同分異構體的原則：①分子式相同。②主碳鏈結構或官能團位置不同。③可以同類也可以不同類。【例1】根根據(jù)下表中烴烴的分子式排排列規(guī)律，判判斷空格中烴烴的同分異構體數(shù)數(shù)目是()12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3B.4C.5D.6解析：分析圖表得出出規(guī)律，1、、2組，3、、4組，5、、6組，7、、8組H原子個數(shù)相相差4，第5種物質分子子式C5H12，有3種同分分異構體答案：A變式訓練1．(2008·全國理理綜Ⅰ，8)下列各組物物質不屬于同同分異構體的的是()A．2,2二甲基丙醇醇和2-甲基基丁醇B.鄰氯甲苯苯和對氯甲苯苯C．2-甲基基丁烷和戊烷烷D.甲基丙烯烯酸和甲酸丙丙酯解析：甲基丙烯酸的的結構簡式為為CH2CCH3COOH，分子式為C4H6O2，甲酸丙酯的結結構簡式為HCOOCH2CH2CH3，其分子式為C4H8O2，因此二者不不是同分異構構體。答案：D考點2烷烷烴的命名1．習慣命名名法(1)含十個個碳原子以內內的烷烴，用用天干(甲、、乙、丙、丁丁、戊、己、庚、辛、、壬、癸)表表示，稱為某某烷，如C2H6為乙烷。(2)含十個個以上碳原子子的烷烴，直直接用數(shù)字表表示，稱為某某烷，如C11H24為十一烷。(3)直鏈烷烷烴稱為“正正某烷”，帶帶有支鏈的烷烷烴，稱為““異某烷”、“新某某烷”等。如如正戊烷、異異戊烷，新戊戊烷。2．系統(tǒng)命名名法(1)選主鏈鏈：選碳原子子數(shù)目最多的的碳鏈為主鏈鏈，按照主鏈鏈碳原子的個數(shù)稱為““某烷”。如如下式，該烷烷烴分子中最最長的碳鏈含含有七個碳原子，稱為庚烷。(2)編號定定位：把主鏈鏈中離支鏈最最近的一端作CH3CHCH3CHCH2CH3CHCH3CH2CH2CH3、E]1

2

3

4

5

6

7(3)定名稱：把支鏈作為取代基，將取代基的名稱寫在烷烴名稱的前面，在取代基前面用阿拉伯數(shù)字注明它在烷烴主鏈上所處的位置，并用短線“－”將數(shù)字與取代基名稱隔開。若主鏈上有相同的取代基可以將取代基合并，用“二”、“三”等數(shù)字表示取代基的個數(shù)，用“，”將表示取代基位置的阿拉伯數(shù)字隔開；主鏈上有不同的取代基，要把簡單的寫在前面、復雜的寫在后面。關于該烷烴的的命名可圖解解為：要點深化化(1)選主鏈鏈時，要選含含支鏈多的最最長的碳鏈為為主鏈。(2)定起點點時遵循“近近”、“簡””、“小”的的原則以離支鏈較近近的一端為起起點編號，若若有兩個不同同的支鏈，且且分別處于距距主鏈兩端同近的位位置，則從較較簡單的一端端為起點編號號；若有兩個個支鏈相同，，且分別處于距主鏈鏈同近的位置置，而中間又又還有其他支支鏈，從主鏈鏈的兩個方向向為起點編號時，可可得兩種不同同的編號系列列，再順次逐逐個碳原子比比較兩個系列列的各個支鏈位號號，以先有有支鏈(即即支鏈位號號最小)的的系列定為為起點，即即同“近””、同“簡”以““小”為準準，這叫支支鏈位號之之和最小系系列原則。?！纠?】下下列有機機物的命名名正確的是是()A.3,3二甲基基丁烷B.2,2二甲基丁丁烷C.2甲甲基丁烷D.2,3,3三甲基基丁烷解析：先據(jù)名稱寫寫出碳架，，然后命名名判斷。答案：BC變式訓訓練2．(2009·上上海)有機機物的種類類繁多，但但其命名是是有規(guī)則的的。下列有機物物命名正確確的是()A．CH2CH2CH2CH3CH2CH31,4二二甲基丁烷烷B．CH3CHCHCH3CH23甲基丁丁烯C．CH3CH2CHCH3CH32甲基丁丁烷`E________、E.CH2Cl—CH2Cl二氯乙烷解析：A項名稱應應為正己烷烷；B項沒沒有指明雙雙鍵的位置置；D項應應注明氯氯原原子子的的位位置置。。答案案：：C考點點3烷烷烴烴的的性性質質及及應應用用一、烷烴的的性質1．結四面體結構連接而成。2．烷烴的物理性質：(1)隨著烷烴碳原子的增加：氣→液→固；熔點、沸點升高；密度增大。(2)常溫下，C原子數(shù)為1～4的烷烴為氣體，具體有CH4、C2H6、C3H8、C4H10。(3)所有的烷烴均易溶于有機溶劑，難溶于水。(4)液態(tài)烷烴均比水輕，浮在水面上。3．烷烴烴的化學學性質：：烷烴的的化學性性質與甲甲烷相似似。(1)氧氧化反應應(燃燒燒)烷烴完全全燃燒的的通式：：(2)取取代反應應：烷烴烴在一定定條件下下能發(fā)生生取代反反應。分分子中有有幾個H，就能能與幾個個鹵素分分子發(fā)生生取代，，生成多多種鹵代代物。(3)受受熱分解解：一般般甲烷高高溫分解解，而長長鏈烷烴烴高溫裂裂解、裂裂化。例如：二、重要要的有機機反應類類型———取代反反應1．概念念有機物分分子里的的某些原原子或原原子團被被其他原原子或原原子團所所代替的的反應，，稱為取取代反應應。2．常見見類型中學化學學中的鹵鹵代、酯酯化、水水解、硝硝化、磺磺化等反反應均屬屬于取代代反應。。(1)鹵代反應應如CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl＋Br2Br＋＋HBr(2)酯酯化反應應如CH3COOH＋CH3CH2OH濃H2SO4△CH3COOC2H5＋H2O(3)水水解反應應①酯的水水解如CH3COOC2H5＋H2OH2SO4△CH3COOH＋＋C2H5OH②鹵代烴烴的水解解，如C2H5Br＋＋H2ONaOH△C2H5OH＋＋HBr③糖類、、油脂、、蛋白質質的水解解反應(4)硝硝化反應應如＋HO—NO2(濃濃)濃濃H2SO4△△NO2＋＋H2O(5)磺化化反應應如＋HO—SO3H(濃)SO3H＋H2O要點深深化1．有有機化化學中中取代代反應應與無無機化化學中中置換換反應應的比比較取代反應置換反應反應物中不一定有單質，生成物中一定沒有單質反應物和生成物中一定有單質反應能否進行，受溫度、光照、催化劑等外界條件的影響較大遵循金屬活動性，及非金屬活動性順序的規(guī)律反應逐步進行，很多反應是可逆的反應一般為單方向進行2.烴烴完全全燃燒燒前后后氣體體體積積的變變化(1)燃燒燒后溫溫度高高于100℃時時，水水為氣氣態(tài)：：①當y＝4時時ΔΔV＝0體體積不不變②當y<4時時ΔΔV<0體體積積減小?、郛攜>4時時ΔΔV>0體體積積增大大(2)燃燒燒后溫溫度低低于100℃，，水為為液態(tài)態(tài)：ΔV＝V前－V后＝1＋，，體積總總是減減小。。無論水水為氣氣態(tài)，，還是是液態(tài)態(tài)，燃燃燒前前后氣氣體體體積的的變化化都只只與烴烴分子子中的的氫原原子數(shù)數(shù)有關關，而而與烴烴分子子中的的碳原原子數(shù)數(shù)無關關?！纠?】(2009··重慶慶八中中月考考)如如圖所所示，，U形形管的的左端端被水水和膠膠塞封閉有有甲烷烷和氯氯氣(體積積比為為1∶∶4)的混混合氣氣體，，假定定氯氣氣在水水中的的溶解度度可以以忽略略。將將封閉閉有甲甲烷和和氯氣氣的混混合氣氣體的的裝置置放置置在有有光亮的的地方方，讓讓混合合氣體體緩慢慢地反反應一一段時時間。。(1)假設設甲烷與氯氯氣反應充充分，且只只產生一種種有機物，，請寫出化化學方程式。(2)經(jīng)過過幾個小時時的反應后后，U形管管右端的玻玻璃管中的的水柱()A.升高B.降降低C.不變D.無無法確定B(3)U形形管左端的的氣柱________。A．體積增增大B．體積減減小直至消消失C．不變變(4)試解解釋U形管管右端的玻玻璃管中水水柱變化的的原因________________________________________________________________________。。解析：甲烷與氯氣氣在光照條條件下可能能發(fā)生的反反應有①CH4＋Cl2→HCl＋＋CH3Cl；②CH3Cl＋Cl2→CH2Cl2＋HCl；；③CH2Cl2＋Cl2→CHCl3＋HCl；；④CHCl3＋Cl2→CCl4＋HCl。。由于氯化氫氫易溶于水水，CH2Cl2、CHCl3和CCl4是液體，所以甲烷與與氯氣反應應后氣體體體積是減小小的，故U形管兩邊邊液差減小，右端玻玻璃管中的的水柱降低低，左端的的氣柱體積積減小，直直至消失。。B由發(fā)生反應應的化學方方程式可知知，此反應應中氣體的的物質的量量減小，且且生成的HCl能能夠溶解于于水，最后后CH3Cl溶于有有機溶劑，，所以U形形管左端壓壓強減小至零，故故右端玻璃璃管中的水水柱降低變式練練習3．(2008·全全國理綜ⅡⅡ)2008年北京京奧運會的的“祥云””火炬所用用燃料的主要成分分是丙烷。。下列有關關丙烷的敘敘述中不正正確的是()A．分子中中碳原子不不在一條直直線上B.光照照下能夠發(fā)發(fā)生取代反反應C．比丁烷烷更易液化化D.是石油分分餾的一種種產品解析：多碳烷烴的的碳鏈是鋸鋸齒形的，，碳原子不不在一條直直線上；烷烷烴的特征反反應是在光光照條件下下發(fā)生取代代反應；石石油分餾所所獲碳原子在1～4之間的烷烷烴混合物物叫石油氣氣，更進一一步分離石石油氣才可可獲得丙烷；；烷烴隨分分子內碳原原子數(shù)的增增多，沸點點逐漸升高高，因此丁烷比丙烷烷易液化。。答案：C4．(2009·珠珠海模擬)在120℃時，某某混合烴和和過量O2在一密閉容容器中完全反應應，測知反反應前后的的壓強沒有有變化，則則該混合烴烴可能是()A．CH4和C2H4B.CH4和C2H6C.C2H4和C2H6D.C3H4和C3H6解析：設該混合烴烴的平均化化學式為CnHm，，則其燃燒燒的化學方方程式為：CnHm＋(n＋)O2nCO2＋H2O根據(jù)題意得得：1＋(n＋)＝n＋，所以有有：m＝4答案：A客觀題烴的燃燒是是烴的重要要性質，根根據(jù)燃燒反反應進行的的計算和判判斷是考查烴烴燃燒性質質應用能力力的手段，，也是各類類試題中的的高頻題型。。【考題一】】在120℃℃、101kPa時，將1L丙烷烷和若干O2混合，點燃使之充充分反應。。反應后，，恢復到原原溫度和原原壓強，測測得L；若通過堿石灰，氣體體積變?yōu)閚L。若m－n＝6，則nL氣體為()A.O22D.CO和和O2B審題視點：：(1)反應應所處的狀狀態(tài)為120℃、101kPa。(2)丙烷烷的體積1升，O2體積未知，，隱含量的的不確定性性。(3)mL和nL氣體的成成份判斷。。(4)m－n＝6的意義義。思路點撥：：若C3H8完全燃燒，，則通通過堿堿石灰后，，剩余氣體體應為O2，m－n＝7。而m－n＝6，說明丙烷燃燃燒不充分分，而題干干已說明丙丙烷充分反反應，所以燃燒產產物必有CO、CO2、H2O，則nL氣體為CO。高分解密①解題方法法不當，導導致過程復復雜，是出出現(xiàn)錯誤的的根本原因因。②思思維維簡簡單單，，認認為為充充分分反反應應就就是是只只生生成成CO2，從從而而錯錯選選A。。主觀觀題題甲烷烷作作為為一一種種清清潔潔能能源源，，對對其其性性質質的的研研究究顯顯得得非非常常重重要。。有有關關CH4的制制備備(以以信信息息題題的的形形式式出出現(xiàn)現(xiàn))和和有有關關性性質質實驗將會在高高考中有所體體現(xiàn)?！究碱}二】(12分)隨隨著世界性能能源危機和環(huán)環(huán)境污染問題題的突出，利用甲烷菌在在密閉的條件件下分解各種種有機物產生生沼氣，已經(jīng)經(jīng)成為我國廣大農村村地區(qū)獲得新新能源和保護護環(huán)境的重要要手段之一。。沼氣的主要成分是是CH4，還有少量CO2、H2S等。下面是某課外外活動小組在在實驗室模擬擬沼氣池發(fā)酵酵制取沼氣，，收集較純凈甲烷并如圖中甲瓶是產生沼氣的發(fā)酵瓶，將堆漚過的牛、馬糞按比例均勻拌入沼氣菌種，放進發(fā)酵瓶甲內，并加滿水；乙瓶中充滿水；丙瓶內盛有X溶液；丁為量筒。按實驗要求，，將四個裝置置a~f各個導管口口連接起來，，其正確的順順序是（填接口序號號）a→________→→________→________→________→f。(2)丙瓶內內盛有的X溶溶液為()A.濃氨水B.NaOH溶液C．CuSO4溶液D.鹽鹽酸(3)若要驗驗證CH4該裝置中可盛的試劑可能是()A．濃氨水B.NaOH溶液C．CuSO4溶液D.鹽酸decbBC(4)已知知1000mL(標標準狀狀況)甲烷烷完全全燃燒燒生成成二氧氧化碳碳和液液態(tài)水水，放放出39.75kJ的的熱量量，則則1mol甲甲烷完完全燃燃燒生生成二二氧化化碳和液態(tài)態(tài)水所所放________________________________________________________________________。890.4kJ點評評常見錯錯誤：：(1)裝置置的連連接未未能考考慮裝裝置的的作用用出現(xiàn)現(xiàn)次序序的錯錯誤和和接口口錯誤。排排液瓶瓶應短短進長長出。。(2)H2S檢驗驗不同同于吸吸收，，應選選與H2S反應應且有有明顯顯現(xiàn)象象的試試劑。。錯選選堿液液。(3)熱化化學方方程式式書寫寫不規(guī)規(guī)范，，漏寫寫單位位和““＋””“－－”號號，未未注明明物質質狀態(tài)而失失分。。(4)該學學生的的答案案有兩兩處錯錯誤：：1mol甲烷烷燃燒燒放出出的熱熱量其其單位位是kJ而而不是是kJ/mol；熱熱化學學方程程式不不必注注明反應應條件件，且且不能能使用用“→→”而而應使使用““=””。作答與與批改改實錄錄題后后反反思思解答定定量實實驗題題的一一般思思維方方法歸歸納起起來有有以下下幾(1)閱讀題干，弄清目標量；(2)根據(jù)題中信息，找出所涉及的化學反應原理；(3)確定可測量的量，并與相關教材中的實驗相比較；(4)從可測量的量出發(fā)，明確所需要的儀器；(5)利用可測量的量通過化學原理求目的量。1．(5分分)(春季季高考的種類最多的是()A.ⅡA族B.ⅢA族C.ⅣA族D.ⅤA族

解析：目前從自然界發(fā)現(xiàn)的和人工合成的有機物已超過1000萬種，是品種最多的化合物。有機物指的是含碳的化合物，而碳元素位于周期表中ⅣA族。答案：C2．(5分分)下下列各各圖均均能表表示甲甲烷的的分子子結構構，哪哪一種種更能能反映映其分分子的真真實存存在狀狀況()解析：：甲烷的的分子子結甲烷分子的空間構型，只有比例模型能反映甲烷分子中原子的真實存在狀況。電子式只反映原子的最外層電子的成鍵情況，故答案為D答案：D3．(5分分)(2010·菏菏澤模模擬)下列列各組組物質質互為為同系系物的的是()A．O2和和O3B.HCBrHBr和和HCBrBrHC．CH3CH3和CH3CHCH3CH3E________、E.CH3CH2CH2CH3和CH3CHCH3CH3解析：：本題考考查了了同素素異形形體、、同系系物、、同分分異構構體的的概念念。概概念辨辨析題題的關關鍵在在于準準確理理解概概念的的內涵涵和外外延。。同系系物是是指結結構相相似，，分子子組成成上相相差一一個或或若干干個CH2原子團團的化化合物物；同同素異異形體體是由由同種種元素素形成成的結結構不不同的的單質質，同同分異異構體體是分分子式式相同同而結結構不不同的的化合合物。。A項項兩者者互為為同素素異形形體，，B項項兩者者為同同種物物質，，C項項兩者者互為為同系系物，，而D項兩兩者互互為同同分異異構體體。答案：：C4．(5分分)若若甲烷烷與氯氯氣以以物質質的量量之比比1∶∶1混混合，，在光光照下下得到到的取代產產物是是()①CH3Cl②②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A．只只有①①B.只只有③③C．①①②③③的混混合物物D.①①②③③④的的混合