第7講認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物

第7講認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物考點(diǎn)1：有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)一．有機(jī)物的概念1.有機(jī)物的定義：指絕大多數(shù)含碳元素的化合物，簡(jiǎn)稱有機(jī)物。①CO、CO2、碳酸鹽、碳酸氫鹽、金屬碳化物、硫氰化物、氰化物等雖然含碳，但性質(zhì)和組成與無(wú)機(jī)物很相近，所以把它們看作為無(wú)機(jī)物；②有機(jī)物一定含碳元素，但含碳元素的物質(zhì)不一定是有機(jī)物，而且有機(jī)物都是化合物，沒(méi)有單質(zhì)2.有機(jī)物的元素組成：C、H、O、N、S、P、鹵素等元素3.有機(jī)物的一般性質(zhì)(1)熔、沸點(diǎn)：大多數(shù)熔、沸點(diǎn)低(2)溶解性：大多數(shù)難溶于水，易溶于汽油、酒精、CCl4等有機(jī)溶劑(3)可燃性：大多數(shù)可以燃燒(4)有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜，常有很多副反應(yīng)發(fā)生，因此有機(jī)反應(yīng)化學(xué)方程式常用“→”，而不用“=”。二．有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)1.有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)(1)鍵的個(gè)數(shù)：有機(jī)物中，每個(gè)碳原子與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵(2)碳原子間成鍵方式多樣①鍵的類(lèi)型：兩個(gè)碳原子之間可以通過(guò)共用電子對(duì)形成單鍵()、雙鍵()、三鍵(—C≡C—)。②碳原子的連接方式：多個(gè)碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈，也可以結(jié)合成碳環(huán)(且可帶支鏈)。(3)碳原子個(gè)數(shù)：有機(jī)物分子可能只含有一個(gè)或幾個(gè)碳原子，也可能含有成千上萬(wàn)個(gè)碳原子。有機(jī)物中碳原子成鍵特點(diǎn)和碳原子間的連接特點(diǎn)決定了有機(jī)物種類(lèi)繁多（1）碳原子成鍵種類(lèi)多，單鍵、雙鍵、三鍵；（2）碳原子數(shù)量多，碳鏈可長(zhǎng)可短，還可成環(huán)，環(huán)可大可?。唬?）可以和碳形成化合物的元素多，如H、P、N、X（鹵素）等；（4）碳原子相同時(shí)，骨架可能不同?！镜淅?】關(guān)于有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)，下列敘述不正確的是A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個(gè)共價(jià)鍵B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多種元素原子形成共價(jià)鍵C．碳原子之間既可以形成單鍵，又可以形成雙鍵或三鍵D．多個(gè)碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈(可以帶有支鏈)，也可以結(jié)合成碳環(huán)，構(gòu)成有機(jī)物鏈狀或環(huán)狀的碳骨架【答案】B【詳解】A．碳原子最外層有4個(gè)電子，碳原子與碳原子、其他原子(如氫原子)形成4個(gè)共價(jià)鍵達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故A正確；B．常溫下碳原子性質(zhì)不活潑，故B錯(cuò)誤；C．碳原子之間成鍵方式具有多樣性，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價(jià)單鍵，還可以形成雙鍵、三鍵，故C正確；D．碳原子最外層有四個(gè)電子，碳原子之間可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成穩(wěn)定的雙鍵和三鍵，不僅可以形成碳鏈，還可以形成碳環(huán)，且多個(gè)碳原子可以形成長(zhǎng)度不同的鏈、支鏈及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結(jié)合，故D正確；答案選B?！镜淅?】圖中是4個(gè)碳原子相互結(jié)合的8種有機(jī)物(氫原子沒(méi)有畫(huà)出)AH，每個(gè)碳原子都跟兩個(gè)氫原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合的有機(jī)物是A．B B．F C．G D．H【答案】D【詳解】A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH2CH2CH3、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH2CH=CH2、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH=CHCH3、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(CH3)2C=CH2、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(CH3)3CH、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH2C≡CH、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3C≡CCH3、H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，每個(gè)碳原子都跟兩個(gè)氫原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合的有機(jī)物是，選D?？键c(diǎn)2烷烴的結(jié)構(gòu)1.甲烷的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)（1）甲烷的存在：天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分均為甲烷。我國(guó)的天然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底（2）甲烷的物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味、極難溶于水、密度比空氣小的氣體（3）甲烷分子的組成與結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式球棍模型空間充填模型CH4CH4結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CH4空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)，C原子位于正四面體的中心，4個(gè)H原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上，4個(gè)C—H鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角、鍵能完全相同，鍵角為109°28′2.烷烴的結(jié)構(gòu)（1）烷烴的概念：有機(jī)化合物中只含有碳和氫兩種元素，分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”，稱為飽和烴，又稱烷烴。烷烴是飽和烴,碳原子數(shù)一定的烷烴分子中氫原子數(shù)已達(dá)到最大值,其他含有相同碳原子數(shù)的烴分子中的氫原子數(shù)都比烷烴的少。甲烷是含氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的烴。烷烴分子中的氫原子數(shù)一定是偶數(shù),烴分子的相對(duì)分子質(zhì)量一定為偶數(shù)。烷烴的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①碳碳單鍵(C—C)：碳原子之間的化學(xué)鍵都是單鍵；②呈鏈狀(直鏈或帶支鏈)：多個(gè)碳原子相互連接成鏈狀，而不是封閉式環(huán)狀結(jié)構(gòu)；③“飽和”：每個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，碳原子剩余價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合；④烷烴的空間結(jié)構(gòu)中，碳原子(大于等于3時(shí))不在一條直線上，直鏈烷烴中的碳原子空間構(gòu)型是折線形或鋸齒狀；⑤烷烴中CH、CC鍵都是可以自由旋轉(zhuǎn)的。3.烷烴的通式：鏈狀烷烴中的碳原子數(shù)為n，氫原子數(shù)就是2n＋2，分子通式可表示為CnH2n＋2。4.烷烴的物理性質(zhì)烷烴隨著碳原子數(shù)的增加,相對(duì)分子質(zhì)量也會(huì)增加,物理性質(zhì)也會(huì)呈現(xiàn)規(guī)律性的變化,如烷烴的熔、沸點(diǎn)都較低,但是隨碳原子數(shù)的增加而升高,常溫下碳原子數(shù)為1~4的烷呈氣態(tài),碳原子數(shù)為5~16的烷烴呈液態(tài)，碳原子數(shù)為17及以上的烷烴呈固態(tài)。烷烴的主要物理性質(zhì)如下：相似性遞變性(隨碳原子數(shù)增加)熔、沸點(diǎn)較低逐漸升高密度比水小逐漸增大狀態(tài)氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),常溫常壓下碳原子數(shù)n≤4的烷呈氣態(tài)(新戊烷在常溫常壓下也為氣態(tài))其他烷烴在常溫常壓下呈液態(tài)或固態(tài)溶解性不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑5.烷烴的習(xí)慣命名法(只能適用于構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的烷烴)①根據(jù)烷烴分子里所含碳原子數(shù)目來(lái)命名，碳原子數(shù)加“烷”字，就是簡(jiǎn)單的烷烴的命名，稱為“某烷”；②碳原子數(shù)在10以內(nèi)的，從1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來(lái)表示；碳原子數(shù)在十以上的用漢字?jǐn)?shù)字表示；如：C3H8叫丙烷，C17H36叫十七烷；③當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí)，存在同分異構(gòu)體時(shí)，在(碳原子數(shù))烷名前面加正、異、新等，分子式為C5H12的同分異構(gòu)體有3種，寫(xiě)出它們的名稱和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A.正戊烷：CH3CH2CH2CH2CH3分子結(jié)構(gòu)中無(wú)支鏈B.異戊烷：分子結(jié)構(gòu)中有一條支鏈C.新戊烷：，分子主鏈上有兩條支鏈④含碳原子數(shù)較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的烷烴采用系統(tǒng)命名法?！镜淅?】以下結(jié)構(gòu)表示的物質(zhì)中是烷烴的是①CH3OH

②CH2=CH2③

④CH3CH3A．①和② B．①和③ C．①和④ D．③和④【答案】D【詳解】①CH3OH含有羥基為醇類(lèi)，②CH2=CH2為乙烯是烯烴，③為異丁烷，

④CH3CH3為乙烷，是烷烴，綜上所述故選D?！镜淅?】下列關(guān)于甲烷及烷烴的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．烷烴均難溶于水，相對(duì)密度均小于1B．烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，因此，烷烴不能發(fā)生氧化反應(yīng)C．物質(zhì)的沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>正丁烷>丙烷D．甲烷分子中的4個(gè)C—H鍵的長(zhǎng)度相同，相互之間的夾角相等，所以甲烷的空間結(jié)構(gòu)為正四面體【答案】B【詳解】A．烴類(lèi)由C、H兩種元素組成，密度均小于水，而烷烴均難溶于水，相對(duì)密度均小于1，故A正確；B．烷烴可以燃燒，能發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．碳原子數(shù)越多、沸點(diǎn)越高；相同碳原子數(shù)的烷烴，支鏈越多、沸點(diǎn)越低，正戊烷、異戊烷均含5個(gè)碳，且支鏈越多、沸點(diǎn)越低，則沸點(diǎn)正戊烷>異戊烷；正丁烷含4個(gè)碳，丙烷含3個(gè)碳，沸點(diǎn)丁烷>丙烷，沸點(diǎn)正戊烷>異戊烷>正丁烷>丙烷，故C正確；D．甲烷分子中的4個(gè)C—H鍵的長(zhǎng)度相同，相互之間的夾角相等，甲烷的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，故D正確；故選：B?！镜淅?】下列物質(zhì)不屬于飽和鏈烴的A．C3H8 B．C4H10 C．C3H6 D．C5H12【答案】C【詳解】飽和鏈烴的通式為CnH2n+2；故不符合該通式的為C；故選C?！镜淅?】以下說(shuō)法正確的是A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴B．分子組成符合CnH2n+2的烴不一定是烷烴C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上D．隨著碳原子數(shù)的增大，烷烴的熔沸點(diǎn)通常會(huì)逐漸增高【答案】D【詳解】A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定為飽和烴，可能是鏈烴，也可能是環(huán)烷烴，故A錯(cuò)誤；B．烷烴的通式為CnH2n+2，C、H原子都飽和，則符合此通式的烴必為鏈狀烷烴，故B錯(cuò)誤；C．烷烴的碳鏈為鋸齒狀，烷烴分子中所有的碳原子是鏈狀結(jié)構(gòu)，不在同一條直線上，故C錯(cuò)誤；D．烷烴為分子晶體，隨著相對(duì)原子質(zhì)量的增大，熔沸點(diǎn)升高，故D正確；故選：D?？键c(diǎn)3：同系物1.同系物的概念:結(jié)構(gòu)相似,分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互稱為同系物。同系物組成元素必須相同,組成符合同一個(gè)通式，且屬于同類(lèi)物質(zhì)。2.同系物的性質(zhì):同系物具有相似的化學(xué)性質(zhì),物理性質(zhì)具有遞變規(guī)律,如C2H6、C3H8、C4H10等烷烴的密度、點(diǎn)、沸點(diǎn)呈逐漸增大(升高)的趨勢(shì)。①烷烴的同系物符合通式CnH2n+2(n為正整數(shù)),符合該通式的有機(jī)化合物一定是烷烴,即碳原子數(shù)不同的烷烴一定互為同系物;②同系物組成元素相同,但各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能不同,如烷烴同系物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就不同;③同系物的碳原子數(shù)和分子式一定不同,相對(duì)分子質(zhì)量相差14n(n為正整數(shù))。考點(diǎn)4：同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體1.同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體正丁烷和異丁烷物理性質(zhì)的比較名稱分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式熔點(diǎn)/0℃沸點(diǎn)/0℃相對(duì)密度正丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3－138.4－0.50.5788異丁烷C4H10－159.6－11.70.557(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象(2)同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體(3)同分異構(gòu)體特點(diǎn)：=1\*GB3①分子式相同，即：化學(xué)組成和相對(duì)分子質(zhì)量相同同分異構(gòu)體要求分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，二者缺一不可；分子式相同，則相對(duì)分子質(zhì)量相等，但相對(duì)分子質(zhì)量相等的物質(zhì)，分子式不一定相同，如：CO和C2H4=2\*GB3②可以是同類(lèi)物質(zhì)，也可以是不同類(lèi)物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同意味著同分異構(gòu)體不一定是同類(lèi)物質(zhì)，如：CH3CH2CH=CH2和=3\*GB3③結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)可能相似也可能不同同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)一定不同，因此它們的物理性質(zhì)存在差異；如果同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)相似，屬于同類(lèi)物質(zhì)，則它們的化學(xué)性質(zhì)相似；如果同分異構(gòu)體是不同類(lèi)別的物質(zhì)，則它們的化學(xué)性質(zhì)不同。=4\*GB3④同分異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化烷烴中，甲烷、乙烷、丙烷不存在同分異構(gòu)體，其他烷烴均存在同分異構(gòu)體，且同分異構(gòu)體的數(shù)目隨碳原子數(shù)的增加而增多，如：丁烷有2種同分異構(gòu)體、己烷有5種同分異構(gòu)體、癸烷有75種同分異構(gòu)體。2.烷烴同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)方法——“減碳法”(烷烴只存在碳鏈異構(gòu)，以C6H14為例)書(shū)寫(xiě)的步驟碳架式注意①將分子中所有碳原子連成直鏈作為主鏈C—C—C—C—C—C(a)②從主鏈一端取下一個(gè)碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈對(duì)稱軸一側(cè)的各個(gè)碳原子上，此時(shí)碳骨架有兩種(b)(c)甲基不能連在①位和⑤位碳原子上，否則與原直鏈時(shí)相同；對(duì)于(b)中②位和④位碳原子等效，只能用一個(gè)，否則重復(fù)③從主鏈上取下兩個(gè)碳原子作為一個(gè)支鏈(即乙基)或兩個(gè)支鏈(即兩個(gè)甲基)依次連在主鏈對(duì)稱軸一側(cè)的各個(gè)碳原子上，此時(shí)碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種(d)(e)②位或③位碳原子上不能連乙基，否則主鏈上會(huì)有5個(gè)碳原子，則與(b)中結(jié)構(gòu)重復(fù)(1)兩注意：①選擇碳原子數(shù)最多的碳鏈為主鏈；②找出對(duì)稱軸(2)四句話：主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列對(duì)、鄰到間(3)取代基不能連在末端，否則與原直鏈時(shí)相同(4)從母鏈上取上的碳原子數(shù)，不得多于母鏈所剩余的碳原子數(shù)3.同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)與數(shù)目判斷（1）記憶法記住一些常見(jiàn)的物質(zhì)的同分異構(gòu)體數(shù)目。例如:①甲烷、乙烷、新戊烷(可看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3四甲基丁烷(可看作乙烷的六甲基取代物)等分子都只有一種結(jié)構(gòu);②甲基、乙基的結(jié)構(gòu)只有一種,即甲基(CH3)、乙基(CH2CH3);③丙基的結(jié)構(gòu)有兩種，分別為CH2CH2CH3;；④丁基(C4H9)的結(jié)構(gòu)有4種,戊基（C5H11）的結(jié)構(gòu)有8種。（2）對(duì)稱法(又稱等效氫法)——一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法要判斷某烴的一氯取代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目,首先要觀察烴的結(jié)構(gòu)是否具有對(duì)稱性。①連在同一個(gè)碳原子上的氫原子等效,如甲烷中的4個(gè)氫原子等效。②同一個(gè)碳原子上所連接的甲基(CH3)上的氫原子等效。如新戊烷中的4個(gè)甲基等效，各甲基上的氫原子完全等效,也就是說(shuō)新戊烷分子中的12個(gè)原子是等效的。③分子中處于鏡面對(duì)稱位置(相當(dāng)于平面鏡成像時(shí),物與像的關(guān)系)的氫原子是等效的。如分子中的18個(gè)氫原子是等效的。烴分子中等效氫原子有幾種,則該烴一元取代物就有幾種同分異構(gòu)體。（3）替代法若烴CxHy的m元取代物有n種同分異構(gòu)體，則其(ym)元取代物也有n種同分異構(gòu)體。例如,C3H8的二氯代物C3H6Cl2有4種同分異構(gòu)體,則C3H8的六氯代物C3H2Cl6也有4種同分異構(gòu)體(六氯代物中的氫原子替代二氯代物中的氯原子,六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氫原子)。4.化學(xué)“四同”的比較同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體概念質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子由同種元素形成的不同單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同的化合物對(duì)象原子單質(zhì)有機(jī)化合物無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)略有差異化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)差異較大化學(xué)性質(zhì)相似，熔沸點(diǎn)、密度規(guī)律性變化化學(xué)性質(zhì)相似或不同，物理性質(zhì)有差異【典例1】下列敘述正確的是A．分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，一定互為同系物B．CH2=CH2和CH2=CH—CH=CH2互為同系物C．和互為同分異構(gòu)體D．同分異構(gòu)體的化學(xué)性質(zhì)可能相似【答案】D【詳解】A．結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物，互為同系物，故A錯(cuò)誤；B．CH2=CH2和CH2=CH—CH=CH2所含碳碳雙鍵的個(gè)數(shù)不同，不是互為同系物，故B錯(cuò)誤；C．分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體，和的分子式不同，結(jié)構(gòu)不同，不是互為同分異構(gòu)體，故C錯(cuò)誤；D．互為同分異構(gòu)體的兩種有機(jī)物的物理性質(zhì)有差別，化學(xué)性質(zhì)可能相似，如正丙烷和異烷；也可能不同，如乙酸與甲酸甲酯性質(zhì)不同，故D正確；故選：D?！镜淅?】下列有關(guān)同系物、同分異構(gòu)體的說(shuō)法正確的是A．分子組成相差一個(gè)或多個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互為同系物B．結(jié)構(gòu)不同，相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體C．同系物的化學(xué)性質(zhì)相似，同分異構(gòu)體的化學(xué)性質(zhì)一定不相似D．正丁烷與異戊烷互為同系物【答案】D【詳解】A．互為同系物的有機(jī)物除了分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)“CH2”之外，還要求結(jié)構(gòu)相似，A錯(cuò)誤；B．同分異構(gòu)體要求分子式相同，不是相對(duì)分子質(zhì)量相同，比如CO和N2相對(duì)分子質(zhì)量都是28，但它們不互為同分異構(gòu)體，B錯(cuò)誤；C．互為同分異構(gòu)體的有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)有可能相似如正丁烷和異丁烷，也可能不相似如甲酸甲酯和乙酸，C錯(cuò)誤；D．正丁烷與異戊烷結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差1個(gè)“CH2”原子團(tuán)，互為同系物，D正確；故選D?！镜淅?】下列化合物中，與CH3CH2CH2CH3不互為同系物的是A．CH4 B．CH2=CH2 C．CH3CH2CH2CH2CH3 D．【答案】B【分析】同系物是結(jié)構(gòu)相似、在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物。【詳解】A．CH4與CH3CH2CH2CH3結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)，為同系物，故A不符合題意；B．CH2=CH2與CH3CH2CH2CH3結(jié)構(gòu)不相似，不為同系物，故B符合題意；C．CH3CH2CH2CH2CH3與CH3CH2CH2CH3結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)，為同系物，故C不符合題意；D．與CH3CH2CH2CH3結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)，為同系物，故D不符合題意；故選B。【典例4】下列各組物質(zhì)互為同素異形體的是A．和 B．和C．和 D．石墨和C60【答案】D【詳解】A．同分異構(gòu)體是分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物；兩者互為同分異構(gòu)體，A不符合題意；B．具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互為同位素；和互為同位素，B不符合題意；C．和為同種單質(zhì)，C不符合題意；D．同素異形體是同種元素組成的不同單質(zhì)；石墨和C60互為同素異形體，D符合題意；故選D?！镜淅?】概念是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．與互為同位素B．二聚硫與環(huán)八硫互為同素異形體C．CH3CH3與互為同系物D．與互為同分異構(gòu)體【答案】D【詳解】A．與是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)同的核素，兩者互為同位素，故A正確；B．二聚硫與環(huán)八硫都是硫元素形成的不同單質(zhì)，兩者互為同素異形體，故B正確；C．CH3CH3與結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差兩個(gè)?CH2?原子團(tuán)，兩者互為同系物，故C正確；D．根據(jù)甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，因此與是同種物質(zhì)，兩者不互為同分異構(gòu)體，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為D?？键c(diǎn)5：烷烴化學(xué)性質(zhì)1.甲烷的化學(xué)性質(zhì)：(一般情況下，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑等不反應(yīng))（1）甲烷的氧化反應(yīng)——燃燒反應(yīng)甲烷與氧氣燃燒的化學(xué)方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O（1）甲烷是優(yōu)良的氣體燃料，通常狀況下，1mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成二氧化碳和水，放出890kJ熱量。因此以甲烷為主要成分的天然氣、沼氣是理想的清潔能源；（2）點(diǎn)燃甲烷前必須檢驗(yàn)純度?？諝庵械募淄楹吭?%～15.4%(體積)范圍內(nèi)時(shí)，遇火花將發(fā)生爆炸；（3）煤礦中時(shí)常發(fā)生瓦斯爆炸，這與CH4氣體爆炸有關(guān)。為了保證安全生產(chǎn)，必須采取通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火等措施。2.甲烷的取代反應(yīng)（1）實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程取兩支試管，均通過(guò)排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管CH4和半試管Cl2，分別用鐵架臺(tái)固定好。將其中一支試管用鋁箔套上，另一試管放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置，比較兩支試管內(nèi)的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置AB實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置：①試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；②試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)，③試管中有少量白霧生成，④且試管內(nèi)液面上升，⑤水槽中有固體析出B裝置：無(wú)明顯現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析A裝置中①氣體顏色變淺說(shuō)明氯氣與甲烷發(fā)生了反應(yīng)，②反應(yīng)后試管內(nèi)壁有油狀液滴,說(shuō)明有難溶于水的有機(jī)物生成,③出現(xiàn)白霧說(shuō)明生成了HCI,④試管內(nèi)液面上升說(shuō)明反應(yīng)后氣體體積減小,⑤水槽中析出的固體為NaCI晶體B裝置中無(wú)明顯現(xiàn)象說(shuō)明氯氣與甲烷的反應(yīng)需要在光照條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH4與Cl2在光照時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（2）反應(yīng)的機(jī)理（3）化學(xué)反應(yīng)方程式CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl（4）取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)①反應(yīng)條件：光照(漫散光照射)，在室溫暗處不發(fā)生反應(yīng)，但不能用日光或其他強(qiáng)光直射，以防爆炸；②對(duì)反應(yīng)物狀態(tài)的要求：CH4和氯氣，因此甲烷和溴蒸氣、碘蒸氣在光照條件下也能發(fā)生取代反應(yīng)，CH4與氯水、溴水則不反應(yīng)；③CH4與Cl2的取代反應(yīng)為連鎖反應(yīng)，各步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，即第一步反應(yīng)一旦開(kāi)始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，因此產(chǎn)物復(fù)雜，五種產(chǎn)物都有，但HCl最多；④甲烷四種取代產(chǎn)物性質(zhì)見(jiàn)下表CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名稱一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷俗稱————氯仿四氯化碳狀態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)液態(tài)結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型四面體四面體四面體正四面體密度比空氣密度大均比水的密度大用途制冷劑、甲基化劑，有機(jī)合成麻醉劑、制冷劑、滅火劑、有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑、滅火劑注意：二氯甲烷只存在一種結(jié)構(gòu)證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。甲烷分子中有4個(gè)等同的C—H鍵,在空間中可能有兩種對(duì)稱分布:平面正方形結(jié)構(gòu)和正四面體結(jié)構(gòu)。無(wú)論甲烷是平面正方形結(jié)構(gòu)還是正四面體結(jié)構(gòu)，一氯甲烷、三氯甲烷以及四氯甲烷均只存在一種結(jié)構(gòu)，而若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu)，則二氯甲烷有兩種結(jié)構(gòu),若甲烷為正四面體立體結(jié)構(gòu)，則二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu),因此只能利用二氯甲烷不存在同分異構(gòu)體來(lái)證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。⑤取代反應(yīng)的特點(diǎn)是“上一下一，有進(jìn)有出”，類(lèi)似無(wú)機(jī)反應(yīng)中的復(fù)分解反應(yīng)，注意在書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)，防止漏寫(xiě)產(chǎn)物中的小分子。3.甲烷的受熱分解（烷烴的裂化裂解）：CH4C+2H2(分解溫度通常在1000°C以上，說(shuō)明甲烷的熱穩(wěn)定性很強(qiáng))【典例1】下列關(guān)于丁烷(分子式)的敘述不正確的是A．在常溫常壓下，是氣體 B．丁烷有正丁烷與異丁烷兩種同分異構(gòu)體C．與互稱為同系物 D．進(jìn)行一氯取代后生成3種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物【答案】D【詳解】A．常溫常壓下1至4個(gè)碳的烴為氣體，A項(xiàng)正確；B．丁烷C4H10同分異構(gòu)體考慮碳鏈的異構(gòu)：正丁烷和異丁烷，B項(xiàng)正確；C．結(jié)構(gòu)相似，且相差n個(gè)CH2的物質(zhì)。前者為丁烷后者為甲烷，它們互為同系物，C項(xiàng)正確；D．正丁烷CH3CH2CH2CH3有兩種等效氫，其一氯代物有2種；異丁烷CH3CH(CH3)2有兩種等效氫，一氯代物有2種。C4H10一氯代物有4種，得到4種不同沸點(diǎn)的一氯取代產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選D。【典例2】下列說(shuō)法正確的是A．H2O與D2O互為同分異構(gòu)體B．乙二醇和甘油互為同系物C．C5H12的同分異構(gòu)體有3種，其沸點(diǎn)各不相同，但化學(xué)性質(zhì)相似D．C3H8和一定量氯氣取代后，生成3種產(chǎn)物【答案】C【詳解】A．H和D都是氫元素，所以兩者是同種物質(zhì)，A項(xiàng)不符合題意；B．乙二醇中有兩個(gè)羥基，甘油中有三個(gè)羥基，兩者結(jié)構(gòu)不同，不是同系物，B項(xiàng)不符合題意；C．C5H12的同分異構(gòu)體分別是正戊烷、異戊烷、新戊烷，隨著支鏈的增加，正戊烷的沸點(diǎn)最高，異戊烷次之，新戊烷最低，但它們都屬于烷烴，故化學(xué)性質(zhì)相似，C項(xiàng)符合題意；D．烷烴的光照取代很難停留在一元取代產(chǎn)物，一旦發(fā)生，會(huì)立刻進(jìn)行二元取代產(chǎn)物、三元取代產(chǎn)物。C3H8的一元取代產(chǎn)物物有兩種，二元取代產(chǎn)物有四種，三元取代產(chǎn)物有五種，四元取代產(chǎn)物有六種，因?yàn)镃3H8有8個(gè)氫原子，其中三個(gè)被取代，個(gè)數(shù)等同于五個(gè)被取代，只是氫和氯互換位置，所以五元取代產(chǎn)物五種，六元取代產(chǎn)物四種，七元取代產(chǎn)物兩種，共計(jì)28種，D項(xiàng)不符合題意；故正確選項(xiàng)為C【典例3】C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)，甲為CH3(CH2)3CH3，乙為CH3CH(CH3)CH2CH3，丙C(CH3)4，下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．甲、乙、丙互為同系物，均可與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)B．光照條件下，甲能與氯氣反應(yīng)生成2種一氯代物C．甲、乙、丙中，丙的沸點(diǎn)最低D．丙有3種二氯代物【答案】C【詳解】A．甲、乙、丙分子式均為C5H12，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，不是同系物，故A錯(cuò)誤；B．CH3(CH2)3CH3分子中有3種環(huán)境的氫原子，一氯代物有3種，故B錯(cuò)誤；C．分子式相同的烴類(lèi)，支鏈越多沸點(diǎn)越低，甲沒(méi)有支鏈，乙有一個(gè)支鏈，丙有兩個(gè)支鏈，所以丙的沸點(diǎn)最低，故C正確；D．丙中只有一種環(huán)境的氫原子，所以取代同一碳原子上的氫，二氯代物有1種，取代不同碳原子上的氫，二氯代物有1種，共2種二氯代物，故D錯(cuò)誤；故答案為C?！镜淅?】天然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述中錯(cuò)誤的是A．通常情況下，甲烷與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)B．甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，點(diǎn)燃前不必驗(yàn)純C．甲烷與氯氣反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷的四種有機(jī)氯代產(chǎn)物都難溶于水【答案】B【詳解】A．通常情況下，CH4性質(zhì)穩(wěn)定，一般來(lái)說(shuō)不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，故A正確；B．可燃性氣體在加熱或點(diǎn)燃前都要驗(yàn)純，以防發(fā)生爆炸，故B錯(cuò)誤；C．CH4與Cl2的反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，每步都屬于取代反應(yīng)，故C正確；D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都屬于鹵代烴，難溶于水，故D正確；故選B?！镜淅?】下列有關(guān)甲烷及其氯代物的敘述正確的是A．甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1：1混合光照時(shí)有機(jī)產(chǎn)物只有CH3ClB．由CH2Cl2的結(jié)構(gòu)式可知，CH2Cl2的空間結(jié)構(gòu)有兩種C．CH3Cl與氯氣混合光