第13講 7.2烷烴同分異構(gòu)體的書寫和判斷（含答案）-2024年高中化學(xué)同步品講義（必修二）

第13講7.2烷烴同分異構(gòu)體的書寫和判斷（含答案）-2024年高中化學(xué)同步精品講義（必修二）第2課時烷烴同分異構(gòu)體的書寫和判斷1．掌握簡單烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法。烷烴同分異構(gòu)體的書寫和判斷1．烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法(1)烴基：烴分子失去1個氫原子后所剩余的部分叫做烴基，如—CH3叫甲基，—CH2—CH3叫乙基。(2)書寫的步驟①先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。②寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基(—CH3)接在主鏈某碳原子上。③寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基(—CH2CH3)或兩個甲基(—CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。(3)書寫示例以己烷(C6H14)的同分異構(gòu)體為例第一步，將分子中全部碳原子連成直鏈作為主鏈：C—C—C—C—C—C。第二步，從主鏈的一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈對稱軸(虛線)一側(cè)的各個碳原子上，此時碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：第三步，從主鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)，依次連在主鏈對稱軸一側(cè)的各個碳原子上；或?qū)⑦@兩個碳原子作為兩個支鏈(即兩個甲基)，先固定一個支鏈的位置，然后確定另一個支鏈的位置，此時碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：第四步，根據(jù)“碳四價”原則，補(bǔ)上氫原子，得到如下5種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、。(4)書寫方法總結(jié)①找出主鏈(最長的碳鏈)的對稱軸，避免重復(fù)書寫。主鏈由長到短；支鏈由整到散；位置由心到邊；排布同、鄰、間。②主鏈上的鏈端碳原子不能連接取代基，主鏈上的第二個碳原子不能連接乙基，以保證不改變主鏈，避免寫出重復(fù)的結(jié)構(gòu)。③書寫時不能只寫碳骨架，應(yīng)滿足碳原子4個價鍵的要求，添上相應(yīng)數(shù)目的其他原子。2．判斷不同化學(xué)環(huán)境中氫原子的種類數(shù)(等效氫原子)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)是否具有對稱性。(1)連接同一碳原子的氫原子是等效的，如甲烷中的4個氫原子等效。(2)連接同一碳原子的相同基團(tuán)上的氫原子是等效的。(3)處于對稱位置上相同基團(tuán)上的氫原子是等效的。例：共有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子；共有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。?問題一同分異構(gòu)體的書寫【典例1】相對分子質(zhì)量為100的某鏈狀烷烴M，其分子中含有4個甲基，則M的結(jié)構(gòu)有()A．3種B．4種C．5種D．6種【變式練1-1】寫出戊烷(C5H12)所有的結(jié)構(gòu)簡式并標(biāo)明不同化學(xué)環(huán)境氫原子的種類：__________________________________________________________________________?！咀兪骄?-2】下列分子式只表示一種物質(zhì)的是()A．C3H7ClB．C5H12 C．CH2Cl2D．C4H10?問題二不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子種類【典例2】C8H8分子呈正六面體結(jié)構(gòu)，如圖所示，因而稱為“立方烷”。(1)立方烷的一氯代物有________種。

(2)立方烷的二氯代物有________種，六氯代物共有________種。

【變式練2-1】下列關(guān)于同分異構(gòu)體的敘述中正確的是()A．新戊烷()的一氯代物有三種B．丙烷中七個氫原子被溴原子取代的產(chǎn)物有兩種C．丁烷的二氯代物有7種D．C4H9Cl有5種結(jié)構(gòu)【變式練2-2】下列烷烴的一氯代物只有一種的是()A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2CH3C． D．【基礎(chǔ)強(qiáng)化】1．下列有機(jī)物存在同分異構(gòu)體的是()A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH32．下列有機(jī)物中，與CH3CH2CH2CH3互為同分異構(gòu)體的是()A．CH4 B．CH2=CH2C． D．CH2=CHCH2CH33．下列物質(zhì)的氫原子種類有4種的是()A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3C． D．4．下列烷烴分子式只代表三種分子的是()A．C3H8B．C4H10C．C5H12 D．C6H145．下列烷烴的一氯代物只有一種的是()A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2CH3C． D．6．化學(xué)式為C3H6Cl2的有機(jī)物，若再有一個氫原子被氯原子取代，則產(chǎn)物有兩種可能的結(jié)構(gòu)，那么原有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為()A．CH2Cl—CH2—CH2Cl B．CHCl2—CH2—CH3C．CH2Cl—CHCl—CH3 D．CH3—CCl2—CH37．下列說法正確的是()A．烷烴的通式為CnH2n＋2，隨著n的增大，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小B．和互為同分異構(gòu)體C．丙烷的空間填充模型為D．己烷(C6H14)有5種同分異構(gòu)體8．下列物質(zhì)的一氯代物有4種的是()A．CH3CH2CH3B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3C．D．9．下列關(guān)于同分異構(gòu)體的敘述中正確的是()A．新戊烷的一氯代物有三種B．丙烷的一氯代物有三種C．甲烷的二氯代物有兩種D．C4H9Cl有4種結(jié)構(gòu)10．分子式為C5H12的烷烴中，分子中含4個甲基(—CH3)的結(jié)構(gòu)簡式為________，分子式為C8H18的烷烴分子中含6個甲基(—CH3)的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________?！灸芰μ嵘?．甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(每個交點(diǎn)、端點(diǎn)代表一個碳原子，氫原子已省略)，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．1mol甲分子內(nèi)含有10mol共價鍵B．由乙分子構(gòu)成的物質(zhì)屬于烷烴，符合通式CnH2n＋2C．丙分子的二氯取代產(chǎn)物只有三種D．三者不互為同系物2．下列烷烴的一氯代物種類最多是()A． B．C． D．3．下列化合物的一氯代物的種類數(shù)大小排列順序正確的是()①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)2CHCH(CH3)2③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CC(CH3)3A．①＞②＞③＞④ B．③＝①＞②＞④C．③＞②＞④＞① D．②＞③＝①＞④4．已知某有機(jī)物含有4個C，每個碳原子都以鍵長相等的三條單鍵連接3個C，且整個結(jié)構(gòu)中所有碳碳鍵之間的夾角都為60°，則下列說法不正確的是()A．該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)為B．該有機(jī)物的分子式為C4H4C．該有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)為正四面體D．該有機(jī)物的一氯代物有2種5．有下列結(jié)構(gòu)的物質(zhì)：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3④⑤⑥⑦其中：(1)屬于同系物的是________；屬于同分異構(gòu)體的是________；屬于同種物質(zhì)的是________。A．①②B．②③C．③④⑤⑥⑦D．①③E．③④⑤⑦F．④⑥(2)烴分子中失去一個氫原子后剩余的部分叫烴基，如—CH3叫甲基。則符合—C5H11的烷基共有________種，C5H11F的同分異構(gòu)體共有________種。第2課時烷烴同分異構(gòu)體的書寫和判斷1．掌握簡單烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法。烷烴同分異構(gòu)體的書寫和判斷1．烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法(1)烴基：烴分子失去1個氫原子后所剩余的部分叫做烴基，如—CH3叫甲基，—CH2—CH3叫乙基。(2)書寫的步驟①先寫出碳原子數(shù)最多的主鏈。②寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基(—CH3)接在主鏈某碳原子上。③寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基(—CH2CH3)或兩個甲基(—CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。(3)書寫示例以己烷(C6H14)的同分異構(gòu)體為例第一步，將分子中全部碳原子連成直鏈作為主鏈：C—C—C—C—C—C。第二步，從主鏈的一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈對稱軸(虛線)一側(cè)的各個碳原子上，此時碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：第三步，從主鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)，依次連在主鏈對稱軸一側(cè)的各個碳原子上；或?qū)⑦@兩個碳原子作為兩個支鏈(即兩個甲基)，先固定一個支鏈的位置，然后確定另一個支鏈的位置，此時碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：第四步，根據(jù)“碳四價”原則，補(bǔ)上氫原子，得到如下5種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、。(4)書寫方法總結(jié)①找出主鏈(最長的碳鏈)的對稱軸，避免重復(fù)書寫。主鏈由長到短；支鏈由整到散；位置由心到邊；排布同、鄰、間。②主鏈上的鏈端碳原子不能連接取代基，主鏈上的第二個碳原子不能連接乙基，以保證不改變主鏈，避免寫出重復(fù)的結(jié)構(gòu)。③書寫時不能只寫碳骨架，應(yīng)滿足碳原子4個價鍵的要求，添上相應(yīng)數(shù)目的其他原子。2．判斷不同化學(xué)環(huán)境中氫原子的種類數(shù)(等效氫原子)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)是否具有對稱性。(1)連接同一碳原子的氫原子是等效的，如甲烷中的4個氫原子等效。(2)連接同一碳原子的相同基團(tuán)上的氫原子是等效的。(3)處于對稱位置上相同基團(tuán)上的氫原子是等效的。例：共有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子；共有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。?問題一同分異構(gòu)體的書寫【典例1】相對分子質(zhì)量為100的某鏈狀烷烴M，其分子中含有4個甲基，則M的結(jié)構(gòu)有()A．3種B．4種C．5種D．6種答案：B解析：鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2，相對分子質(zhì)量為100，則有12n＋2n＋2＝100，解得n＝7，所以該烷烴的分子式為C7H16，分子中含有4個甲基的結(jié)構(gòu)有、、、，共4種?！咀兪骄?-1】寫出戊烷(C5H12)所有的結(jié)構(gòu)簡式并標(biāo)明不同化學(xué)環(huán)境氫原子的種類：__________________________________________________________________________。答案：CH3CH2CH2CH2CH3(3種)、(4種)、(1種)【變式練1-2】下列分子式只表示一種物質(zhì)的是()A．C3H7ClB．C5H12 C．CH2Cl2D．C4H10答案：C解析：C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A項(xiàng)錯誤；C5H12是戊烷，具有三種結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)錯誤；CH2Cl2是二氯甲烷，只有一種結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)正確；C4H10可以是正丁烷或異丁烷，D項(xiàng)錯誤。?問題二不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子種類【典例2】C8H8分子呈正六面體結(jié)構(gòu)，如圖所示，因而稱為“立方烷”。(1)立方烷的一氯代物有________種。

(2)立方烷的二氯代物有________種，六氯代物共有________種。

答案：(1)1(2)33解析：(1)立方烷整個分子結(jié)構(gòu)是立方體形，且分子結(jié)構(gòu)是對稱的，它的一氯代物只有一種。(2)C8H8分子中2個氫原子被2個氯原子取代時，產(chǎn)物分子式為C8H6Cl2，C8H6Cl2的同分異構(gòu)體中兩個氯原子分別位于一條棱上、面對角線上、體對角線上，共3種。C8H8分子中6個氫原子被6個氯原子取代時，產(chǎn)物分子式為C8H2Cl6；C8H2Cl6和C8H6Cl2可看作是氯原子和氫原子互換位置，從而可得C8H2Cl6也有3種同分異構(gòu)體?！咀兪骄?-1】下列關(guān)于同分異構(gòu)體的敘述中正確的是()A．新戊烷()的一氯代物有三種B．丙烷中七個氫原子被溴原子取代的產(chǎn)物有兩種C．丁烷的二氯代物有7種D．C4H9Cl有5種結(jié)構(gòu)答案：B解析：A項(xiàng)，新戊烷的等效氫原子有一種，一氯代物有一種，錯誤；B項(xiàng)，CH3CH2CH3的七個氫原子被取代與一個氫原子被取代的產(chǎn)物種類相等，為兩種，正確；C項(xiàng)，丁烷有兩種碳鏈結(jié)構(gòu)，C—C—C—C和，C—C—C—C的二氯代物有6種，的二氯代物有3種，共9種，錯誤；D項(xiàng)，C4H9—有4種(C—C—C—C—，，)，故C4H9Cl有4種結(jié)構(gòu)，錯誤。【變式練2-2】下列烷烴的一氯代物只有一種的是()A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2CH3C． D．答案：C解析：A項(xiàng)，有兩種不同位置的氫原子，一氯代物有兩種，錯誤；B項(xiàng)，有三種不同位置的氫原子，一氯代物有三種，錯誤；C項(xiàng)，只有一種氫原子，一氯代物只有一種，正確；D項(xiàng)，有四種不同位置的氫原子，一氯代物有四種，錯誤。【基礎(chǔ)強(qiáng)化】1．下列有機(jī)物存在同分異構(gòu)體的是()A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3答案：D解析：CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一種結(jié)構(gòu)，不存在同分異構(gòu)體，A、B、C錯誤；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)與(異丁烷)互為同分異構(gòu)體，D正確。2．下列有機(jī)物中，與CH3CH2CH2CH3互為同分異構(gòu)體的是()A．CH4 B．CH2=CH2C． D．CH2=CHCH2CH3答案：C解析：同分異構(gòu)體是分子式相同，而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)之間的互稱，與CH3CH2CH2CH3互為同分異構(gòu)體的是，A、B、D均與其分子式不同，故C正確。3．下列物質(zhì)的氫原子種類有4種的是()A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3C． D．答案：B4．下列烷烴分子式只代表三種分子的是()A．C3H8B．C4H10C．C5H12 D．C6H14答案：C解析：C3H8只代表1種，C4H10代表2種，C6H14代表5種。5．下列烷烴的一氯代物只有一種的是()A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2CH3C． D．答案：C解析：A項(xiàng)，有兩種不同位置的氫原子，一氯代物有兩種，錯誤；B項(xiàng)，有三種不同位置的氫原子，一氯代物有三種，錯誤；C項(xiàng)，只有一種氫原子，一氯代物只有一種，正確；D項(xiàng)，有四種不同位置的氫原子，一氯代物有四種，錯誤。6．化學(xué)式為C3H6Cl2的有機(jī)物，若再有一個氫原子被氯原子取代，則產(chǎn)物有兩種可能的結(jié)構(gòu)，那么原有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為()A．CH2Cl—CH2—CH2Cl B．CHCl2—CH2—CH3C．CH2Cl—CHCl—CH3 D．CH3—CCl2—CH3答案：A解析：再取代一個氫原子，產(chǎn)物有兩種不同的結(jié)構(gòu)，該有機(jī)物分子中含有2種不同氫原子，只有A項(xiàng)有機(jī)物符合要求。B項(xiàng)，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有3種；C項(xiàng)，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有3種；D項(xiàng)，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有1種。7．下列說法正確的是()A．烷烴的通式為CnH2n＋2，隨著n的增大，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小B．和互為同分異構(gòu)體C．丙烷的空間填充模型為D．己烷(C6H14)有5種同分異構(gòu)體答案：D解析：隨著碳原子數(shù)的增多，烷烴的含碳量逐漸增大，A項(xiàng)錯誤；和的分子式和結(jié)構(gòu)都相同，屬于同一種物質(zhì)，B項(xiàng)錯誤；丙烷的球棍模型為，C項(xiàng)錯誤；己烷(C6H14)有5種同分異構(gòu)體，D項(xiàng)正確。8．下列物質(zhì)的一氯代物有4種的是()A．CH3CH2CH3B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3C．D．答案：B解析：CH3CH2CH3含有2種等效氫原子，其一氯代物只有2種，A錯誤；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3中含有4種等效氫原子，其一氯代物有4種，B正確；中含有2種等效氫原子，其一氯代物有2種，C錯誤；中含有3種等效氫原子，其一氯代物有3種，D錯誤。9．下列關(guān)于同分異構(gòu)體的敘述中正確的是()A．新戊烷的一氯代物有三種B．丙烷的一氯代物有三種C．甲烷的二氯代物有兩種D．C4H9Cl有4種結(jié)構(gòu)答案：D解析：因?yàn)镃H4的一氯代物只有一種，故新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有一種，A錯誤；因丙基有兩種，故一氯代物有兩種，B錯誤；甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)，其二氯代物只有一種，C錯誤；因C4H9—(丁基)的結(jié)構(gòu)有4種，故C4H9Cl的同分異構(gòu)體有4種，D正確。10．分子式為C5H12的烷烴中，分子中含4個甲基(—CH3)的結(jié)構(gòu)簡式為________，分子式為C8H18的烷烴分子中含6個甲基(—CH3)的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________。答案：【能力提升】1．甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(每個交點(diǎn)、端點(diǎn)代表一個碳原子，氫原子已省略)，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．1mol甲分子內(nèi)含有10mol共價鍵B．由乙分子構(gòu)成的物質(zhì)屬于烷烴，符合通式CnH2n＋2C．丙分子的二氯取代產(chǎn)物只有三種D．三者不互為同系物答案：B解析：1個甲分子中含有6個碳碳共價單鍵、4個碳?xì)涔矁r單鍵，即1個甲分子中含有10個共價鍵，所以1mol甲分子內(nèi)含有10mol共價鍵，故A正確；由乙分子構(gòu)成的物質(zhì)屬于烷烴，但不符合通式CnH2n＋2，故B錯誤；丙分子中含有1種氫原子，而丙分子的二氯取代產(chǎn)物有三種情況，同時取代棱上兩端的氫，同時取代面對角線上的兩個氫，同時取代體對角線上的兩個氫，所以丙分子的二氯取代產(chǎn)物有三種，故C正確；甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物，故D正確，不符合題意。2．下列烷烴的一氯代物種類最多是()A． B．C． D．答案：B解析：A項(xiàng)分子中，只含有1種位置的氫原子，所以生成的一氯代物只有1種；B項(xiàng)分子中，含有3種位置不同的氫原子，所以生成的一氯代物有3種；C項(xiàng)分子中有2種位置不同的氫原子，所以生成的一氯代物有2種；D項(xiàng)分子中，含有2種位置不同的氫原子，所以生成的一氯代物有2種；故最多的是B項(xiàng)。3．下列化合物的一氯代物的種類數(shù)大小排列順序正確的是()①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)2CHCH(CH3)2③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CC(CH3)3A．①＞②＞③＞④ B．③＝①＞②＞④C．③＞②＞④＞① D．②＞③＝①＞④答案：B解析：①一氯代物的種類數(shù)為3，②一氯代物種類數(shù)為2，③一氯代物種類數(shù)為3，④一氯代物種類數(shù)為1，故B正確。4．已知某有機(jī)物含有4個C，每個碳原子都以鍵長相等的三條單鍵連接3個C，且整個結(jié)構(gòu)中所有碳碳鍵之間的夾角都為60°，則下列說法不正確的是()A．該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)為B．該有機(jī)物的分子式為C4H4C．該有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)為正四面體D．該有機(jī)物的一氯代物有2種答案：D解析：該有機(jī)物結(jié)構(gòu)為，A正確，C正確；據(jù)題給信息，推知該有機(jī)物分子式為C4H4，分子完全對稱，只有一種位置的H原子，因此一氯代物僅有1種，B正確、D錯誤。5．有下列結(jié)構(gòu)的物質(zhì)：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3④⑤⑥⑦其中：(1)屬于同系物的是________；屬于同分異構(gòu)體的是________；屬于同種物質(zhì)的是________。A．①②B．②③C．③④⑤⑥⑦D．①③E．③④⑤⑦F．④⑥(2)烴分子中失去一個氫原子后剩余的部分叫烴基，如—CH3叫甲基。則符合—C5H11的烷基共有________種，C5H11F的同分異構(gòu)體共有________種。答案：(1)BDEAF(2)88解析：(1)7種物質(zhì)均為烷烴，若碳原子數(shù)不同，則互為同系物；若碳原子數(shù)相同，而結(jié)構(gòu)不同，則互為同分異構(gòu)體；若碳原子數(shù)相同，且結(jié)構(gòu)也相同，則為同一種物質(zhì)。7種物質(zhì)的分子式分別為①C5H12②C5H12③C6H14④C6H14⑤C6H14⑥C6H14⑦C6H14。所以①②中任一物質(zhì)與③④⑤⑥⑦中任一物質(zhì)均屬于同系物；①②結(jié)構(gòu)相同，屬于同種物質(zhì)，④⑥結(jié)構(gòu)相同，屬于同種物質(zhì)；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互為同分異構(gòu)體。(2)C5H12的烷烴共有3種：CH3CH2CH2CH2CH3、，在CH3CH2CH2CH2CH3中，位置等同的氫原子(即等效氫原子)有3種，對應(yīng)的烴基有3種；在中，位置等同的氫原子有4種，對應(yīng)的烴基有4種；在中，所有氫原子位置相同，對應(yīng)的烴基有1種。在烴基上連上F原子，即為C5H11F。第3課時烷烴的性質(zhì)1．了解烷烴的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。2．熟練掌握甲烷的主要性質(zhì)。3．認(rèn)識取代反應(yīng)的概念及特點(diǎn)。一、烷烴的性質(zhì)1．烷烴的物理性質(zhì)(1)隨分子中碳原子數(shù)增加，熔、沸點(diǎn)逐漸________；(2)隨分子中碳原子數(shù)增加，狀態(tài)由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，其中常溫、常壓下碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為_____態(tài)；(3)隨分子中碳原子數(shù)增加，密度逐漸________且均比水的密度_____，________于水。(4)當(dāng)碳原子數(shù)相同時，一般支鏈越多，沸點(diǎn)________。如沸點(diǎn)：正丁烷______異丁烷。2．烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：通常條件下與________、________或___________等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)。(2)可燃性(氧化反應(yīng))：烷烴都能燃燒。CH4燃燒方程式：________________________________________C3H8燃燒方程式：________________________________________鏈狀烷烴燃燒通式：________________________________________。(3)分解反應(yīng)：烷烴在________________下會發(fā)生分解。如：CH4eq\o(→,\s\up7(高溫))C＋2H2，應(yīng)用：石油化工生產(chǎn)和天然氣化工生產(chǎn)中，獲得重要的化工基本原料和燃料。二、烷烴的取代反應(yīng)1．實(shí)驗(yàn)探究CH4與Cl2的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作取兩支試管，通過排飽和食鹽水法收集半試管CH4和半試管Cl2。將一支試管用鋁箔套上，另一支試管放在光亮處。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A裝置：試管內(nèi)氣體顏色____________，試管壁出現(xiàn)___________，試管內(nèi)液面___________。B裝置：________________。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：CH4與Cl2需在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(4)甲烷和氯氣的混合氣體在光照發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：①________________________________②________________________________③________________________________④________________________________(5)反應(yīng)產(chǎn)物：甲烷與氯氣發(fā)生生成4種有機(jī)產(chǎn)物和HCl，其中CH3Cl（__________）、CH2Cl2（__________）、CHCl3（__________）、CCl4（__________）均______溶于水，其中常溫下除________是氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體。三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的________________。2．取代反應(yīng)(1)概念：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他________________所替代的反應(yīng)。(2)烷烴與鹵素的取代反應(yīng)①在光照條件下，烷烴與Cl2、Br2等鹵素單質(zhì)的氣體都可以發(fā)生取代反應(yīng)，生成________________和相應(yīng)的________________氣體。CnH2n＋2＋X2eq\o(→,\s\up7(光))CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X可與X2繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)。②烷烴的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng)，不會停留在某一步，因此產(chǎn)物一般為________。________________三、有機(jī)物的性質(zhì)1．物理性質(zhì)大多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)比較_____，_____溶于水，______溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑。2．化學(xué)性質(zhì)(1)大多數(shù)有機(jī)物________燃燒，受熱會發(fā)生________；(2)有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生，很多反應(yīng)需要在________、光照或使用________的條件下進(jìn)行。因此有機(jī)化學(xué)方程式常用“→”連接反應(yīng)物和生成物。?問題一烷烴的性質(zhì)【典例1】下列有關(guān)烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是()A．常溫下烷烴與酸、堿、強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)B．烷烴都具有還原性，能被氧氣氧化C．烷烴都能燃燒生成二氧化碳和水D．烷烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色【變式練1-1】下列性質(zhì)不屬于甲烷性質(zhì)的是()A．完全燃燒時生成二氧化碳和水B．常溫常壓下能溶于水C．光照下能與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)D．通常情況下，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)【變式練1-2】液化石油氣中含有丙烷，且丙烷中碳原子成鍵特點(diǎn)與CH4中碳原子相似，性質(zhì)相似。下列有關(guān)丙烷的敘述中不正確的是()A．丙烷在較高溫度下會分解B．光照下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)C．丙烷與甲烷不是同系物D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色?問題二取代反應(yīng)【典例2】某課外活動小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意，回答下列問題：(1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是________；若用日光直射，可能會引起________________。(2)實(shí)驗(yàn)中可觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，_________________________________________，______________________________等。(3)實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為________，其中___________________是工業(yè)上重要的溶劑。(4)用飽和食鹽水而不用水的原因是________________________________________________?！練w納小結(jié)】烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律(1)反應(yīng)條件：光照，其光照為漫射光，強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸。(2)反應(yīng)物：鹵素單質(zhì)，如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)。(3)反應(yīng)產(chǎn)物：雖然反應(yīng)物的比例、反應(yīng)時間的長短等因素會造成各種產(chǎn)物的比例不同，但甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物。反應(yīng)產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。(4)反應(yīng)特點(diǎn)——連鎖反應(yīng)甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代，第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，且各步反應(yīng)可同時進(jìn)行。即當(dāng)n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1時，并不只發(fā)生反應(yīng)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，其他反應(yīng)也在進(jìn)行?！咀兪骄?-1】下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是()A．CH3CH2Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CHCl2＋HClB．CH3OH＋HCleq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．CH3—CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3—CH2—OH＋HBr【變式練2-2】實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是()【基礎(chǔ)強(qiáng)化】1．下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是()A．烷烴的沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加而逐漸降低B．烷烴易被酸性高錳酸鉀溶液氧化C．在光照條件下，烷烴易與溴水發(fā)生取代反應(yīng)D．烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物2．在1.013×105Pa下，測得某些烷烴的沸點(diǎn)見下表。據(jù)表分析，下列選項(xiàng)正確的是()物質(zhì)名稱及結(jié)構(gòu)簡式沸點(diǎn)/℃正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0異戊烷27.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時，戊烷都是液體C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，熔點(diǎn)降低D．分子式為C5H12的烷烴的同分異構(gòu)體中，隨支鏈的增加，沸點(diǎn)降低3．如圖為烴分子的球棍模型，“大球”表示碳原子，“小球”表示氫原子。下列說法正確的是()A．圖1表示的烴叫丙烷B．圖2烴分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3C．圖1與圖2表示的物質(zhì)的二氯代物種數(shù)相同D．圖1與圖2表示的物質(zhì)的沸點(diǎn)：前者高于后者4．下列烷烴在光照條件下與氯氣反應(yīng)，只生成一種一氯代物的是()A．CH3CH2CH2CH3 B．C． D．5．如圖所示，在光照條件下，將盛有CH4和Cl2的試管倒扣于盛有飽和食鹽水的水槽中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A．試管中液面上升至試管頂部B．試管內(nèi)的黃綠色變淺C．試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴D．試管內(nèi)出現(xiàn)少量白霧6．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()①CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl②2HI＋Cl2=2HCl＋I(xiàn)2③CO＋2H2eq\o(=,\s\up7(催化劑))CH3OH④CH3CH2CN＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))＋HCl⑤CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br＋H2OA．①②B．①②③④C．①④⑤ D．②④⑤7．火炬中燃料的主要成分為丙烷。下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是()A．丙烷屬于烷烴B．丙烷的球棍模型為C．丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為D．丙烷燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能8．1mol某烷烴完全燃燒需要8mol氧氣，則這種烷烴的化學(xué)式為()A．C5H12B．C4H10C．C3H8 D．C6H149．已知有一種烴的結(jié)構(gòu)類似自行車，簡稱“自行車烴”，如圖所示，下列關(guān)于它的性質(zhì)敘述正確的是()A．易溶于水B．可以發(fā)生取代反應(yīng)C．其密度大于水的密度D．與環(huán)己烷互為同系物10．如圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置。甲管中吸入10mLCH4，同溫同壓下乙管中吸入50mLCl2，將乙管氣體推入甲管中，將針管放在光亮處片刻后，觀察現(xiàn)象。(1)下列是某同學(xué)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)闊o色；②實(shí)驗(yàn)過程中，甲管活塞向內(nèi)移動；③甲管內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。其中正確的是________。(2)甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型為__________。(3)反應(yīng)后，甲管中主要剩余氣體最好用下列試劑中的________(填字母)吸收。A．水 B．氫氧化鈉溶液C．硝酸銀溶液 D．飽和食鹽水(4)反應(yīng)后，若將甲管中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到________，若再向其中滴入幾滴紫色石蕊溶液，又觀察到__________________________________________。【能力提升】1．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LCH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的Cl2的物質(zhì)的量為()A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol2．一定質(zhì)量的鏈狀烷烴X完全燃燒后生成17.6gCO2和9.0gH2O，下列說法不正確的是()A．X的分子式為C4H10B．X可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3C．將X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色D．X與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，可能生成2種一氯代物3．立方烷是一種新合成的烴，其分子結(jié)構(gòu)為正方體，其碳架結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)立方烷的說法正確的是()A．立方烷的分子式為C8H18B．立方烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，1mol立方烷最多會生成4molHClC．1mol立方烷完全燃燒消耗氧氣的體積為224LD．立方烷的一氯代物只有1種，二氯代物有3種4．晉朝人常璩在《華陽國志》里有這樣一段話：臨邛縣“有火井，夜時光映上昭。民欲其火，先以家火投之。頃許如雷聲，火焰出，通耀數(shù)十里。以竹筒盛其火藏之，可拽行終日不滅也……”，請回答下列問題。(1)話中描述的物質(zhì)是一種最簡單的有機(jī)物—甲烷，其結(jié)構(gòu)式為_____________。(2)寫出“頃許如雷聲，火焰出”涉及的化學(xué)方程式：__________________________________。(3)甲烷不僅可以直接用來燃燒，還是重要的化工原料，它可以與水在高溫條件下反應(yīng)制得水煤氣(CO和H2)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________，反應(yīng)得到的水煤氣中CO和H2的質(zhì)量比為________。(4)CH4和Cl2反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式為_________________________，反應(yīng)類型是____________。5．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求回答下列問題：(1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________________。(2)B裝置有三種功能：①__________________；②均勻混合氣體；③干燥混合氣體。(3)在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強(qiáng)光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式：____________________________。(4)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是_______________________________________。(5)E裝置的作用是________(填字母)。A．吸收氯氣B．吸收氯化氫C．防止倒吸(6)該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣中主要的含氯有機(jī)物為_____(填字母)。A．CH3Cl B．CH2Cl2C．CHCl3 D．CCl4第3課時烷烴的性質(zhì)1．了解烷烴的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。2．熟練掌握甲烷的主要性質(zhì)。3．認(rèn)識取代反應(yīng)的概念及特點(diǎn)。一、烷烴的性質(zhì)1．烷烴的物理性質(zhì)(1)隨分子中碳原子數(shù)增加，熔、沸點(diǎn)逐漸升高；(2)隨分子中碳原子數(shù)增加，狀態(tài)由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，其中常溫、常壓下碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為氣態(tài)；(3)隨分子中碳原子數(shù)增加，密度逐漸增大且均比水的密度小，難溶于水。(4)當(dāng)碳原子數(shù)相同時，一般支鏈越多，沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正丁烷>異丁烷。2．烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：通常條件下與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)。(2)可燃性(氧化反應(yīng))：烷烴都能燃燒。CH4燃燒方程式：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2OC3H8燃燒方程式：C3H8＋5O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))3CO2＋4H2O鏈狀烷烴燃燒通式：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))nCO2＋(n＋1)H2O。(3)分解反應(yīng)：烷烴在較高的溫度下會發(fā)生分解。如：CH4eq\o(→,\s\up7(高溫))C＋2H2，應(yīng)用：石油化工生產(chǎn)和天然氣化工生產(chǎn)中，獲得重要的化工基本原料和燃料。二、烷烴的取代反應(yīng)1．實(shí)驗(yàn)探究CH4與Cl2的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作取兩支試管，通過排飽和食鹽水法收集半試管CH4和半試管Cl2。將一支試管用鋁箔套上，另一支試管放在光亮處。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A裝置：試管內(nèi)氣體顏色變淺，試管壁出現(xiàn)油狀液滴，試管內(nèi)液面上升。B裝置：無現(xiàn)象。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：CH4與Cl2需在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(4)甲烷和氯氣的混合氣體在光照發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：①CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl②CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl③CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl④CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl(5)反應(yīng)產(chǎn)物：甲烷與氯氣發(fā)生生成4種有機(jī)產(chǎn)物和HCl，其中CH3Cl（一氯甲烷）、CH2Cl2（二氯甲烷）、CHCl3（三氯甲烷）、CCl4（四氯甲烷）均難溶于水，其中常溫下除CH3Cl是氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體。三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的有機(jī)溶劑。2．取代反應(yīng)(1)概念：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)。(2)烷烴與鹵素的取代反應(yīng)①在光照條件下，烷烴與Cl2、Br2等鹵素單質(zhì)的氣體都可以發(fā)生取代反應(yīng)，生成多種鹵代產(chǎn)物和相應(yīng)的鹵化氫氣體。CnH2n＋2＋X2eq\o(→,\s\up7(光))CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X可與X2繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)。②烷烴的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng)，不會停留在某一步，因此產(chǎn)物一般為混合物。三、有機(jī)物的性質(zhì)1．物理性質(zhì)大多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)比較低，難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑。2．化學(xué)性質(zhì)(1)大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒，受熱會發(fā)生分解；(2)有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生，很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行。因此有機(jī)化學(xué)方程式常用“→”連接反應(yīng)物和生成物。?問題一烷烴的性質(zhì)【典例1】下列有關(guān)烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是()A．常溫下烷烴與酸、堿、強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)B．烷烴都具有還原性，能被氧氣氧化C．烷烴都能燃燒生成二氧化碳和水D．烷烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色答案：D解析：烷烴為碳、氫元素組成的化合物，原子間均以單鍵結(jié)合，屬于飽和烴，性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下與酸、堿、強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)，A正確、D錯誤；烷烴都能在氧氣中燃燒，表現(xiàn)出還原性，B正確；烷烴為碳、氫元素組成的化合物，在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，C正確?！咀兪骄?-1】下列性質(zhì)不屬于甲烷性質(zhì)的是()A．完全燃燒時生成二氧化碳和水B．常溫常壓下能溶于水C．光照下能與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)D．通常情況下，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)答案：B解析：甲烷難溶于水，B項(xiàng)不屬于甲烷性質(zhì)?！咀兪骄?-2】液化石油氣中含有丙烷，且丙烷中碳原子成鍵特點(diǎn)與CH4中碳原子相似，性質(zhì)相似。下列有關(guān)丙烷的敘述中不正確的是()A．丙烷在較高溫度下會分解B．光照下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)C．丙烷與甲烷不是同系物D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色答案：C解析：丙烷和甲烷都屬于鏈狀烷烴，都符合通式CnH2n＋2，二者相差2個CH2原子團(tuán)，故屬于同系物。?問題二取代反應(yīng)【典例2】某課外活動小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意，回答下列問題：(1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是________；若用日光直射，可能會引起________________。(2)實(shí)驗(yàn)中可觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，_________________________________________，______________________________等。(3)實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為________，其中___________________是工業(yè)上重要的溶劑。(4)用飽和食鹽水而不用水的原因是________________________________________________。答案：(1)光照(或光亮處)爆炸(2)量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺量筒內(nèi)液面上升(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反應(yīng)解析：CH4和Cl2光照可以反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，隨著反應(yīng)進(jìn)行，Cl2不斷消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下是無色油狀液體，故量筒內(nèi)壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒內(nèi)的壓強(qiáng)減小，量筒內(nèi)液面上升。HCl溶于水后，溶液中Cl－濃度增大，使NaCl固體析出?！練w納小結(jié)】烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律(1)反應(yīng)條件：光照，其光照為漫射光，強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸。(2)反應(yīng)物：鹵素單質(zhì)，如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)。(3)反應(yīng)產(chǎn)物：雖然反應(yīng)物的比例、反應(yīng)時間的長短等因素會造成各種產(chǎn)物的比例不同，但甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物。反應(yīng)產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。(4)反應(yīng)特點(diǎn)——連鎖反應(yīng)甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代，第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，且各步反應(yīng)可同時進(jìn)行。即當(dāng)n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1時，并不只發(fā)生反應(yīng)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，其他反應(yīng)也在進(jìn)行。【變式練2-1】下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是()A．CH3CH2Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CHCl2＋HClB．CH3OH＋HCleq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．CH3—CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3—CH2—OH＋HBr答案：C解析：取代反應(yīng)是指有機(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)。C項(xiàng)中的反應(yīng)為置換反應(yīng)，不是有機(jī)反應(yīng)，更不是取代反應(yīng)?！咀兪骄?-2】實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是()答案：D解析：甲烷和氯氣在光照條件下反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，外壓大于內(nèi)壓，試管內(nèi)液面升高，且試管內(nèi)出現(xiàn)白霧和油狀液滴，綜合上述分析，D項(xiàng)正確?！净A(chǔ)強(qiáng)化】1．下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是()A．烷烴的沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加而逐漸降低B．烷烴易被酸性高錳酸鉀溶液氧化C．在光照條件下，烷烴易與溴水發(fā)生取代反應(yīng)D．烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物答案：D解析：烷烴的沸點(diǎn)一般隨碳原子數(shù)增加而逐漸升高，A項(xiàng)錯誤；烷烴通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定，不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，B項(xiàng)錯誤；在光照條件下，烷烴只能與純凈的鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，不與溴水反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；由于鹵素原子取代烷烴分子中氫原子的位置和個數(shù)難以控制，故很難得到純凈的產(chǎn)物，D項(xiàng)正確。2．在1.013×105Pa下，測得某些烷烴的沸點(diǎn)見下表。據(jù)表分析，下列選項(xiàng)正確的是()物質(zhì)名稱及結(jié)構(gòu)簡式沸點(diǎn)/℃正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0異戊烷27.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時，戊烷都是液體C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，熔點(diǎn)降低D．分子式為C5H12的烷烴的同分異構(gòu)體中，隨支鏈的增加，沸點(diǎn)降低答案：D解析：由題表信息可知，新戊烷的沸點(diǎn)是9.5℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液體，20℃時是氣體，A、B項(xiàng)錯誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，熔點(diǎn)升高，C項(xiàng)錯誤；C5H12的三種同分異構(gòu)體中，隨支鏈數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低，D項(xiàng)正確。3．如圖為烴分子的球棍模型，“大球”表示碳原子，“小球”表示氫原子。下列說法正確的是()A．圖1表示的烴叫丙烷B．圖2烴分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3C．圖1與圖2表示的物質(zhì)的二氯代物種數(shù)相同D．圖1與圖2表示的物質(zhì)的沸點(diǎn)：前者高于后者答案：D解析：圖1含4個碳，故圖1表示的烴叫丁烷，A錯誤；圖2烴分子含支鏈，故其結(jié)構(gòu)簡式為CH(CH3)3，B錯誤；圖1的二氯代物有6種，異丁烷的二氯代物有3種，故C錯誤；兩物質(zhì)相對分子質(zhì)量相同，圖2有支鏈，沸點(diǎn)更低，故D正確。4．下列烷烴在光照條件下與氯氣反應(yīng)，只生成一種一氯代物的是()A．CH3CH2CH2CH3 B．C． D．答案：C解析：A項(xiàng)，分子中有2種類型的氫原子，一氯代物有2種；B項(xiàng)，分子中有2種類型的氫原子，一氯代物有2種；C項(xiàng)，分子中6個甲基類型相同，氫原子只有1種類型，故一氯代物有1種；D項(xiàng)，分子中有4種類型的氫原子，一氯代物有4種。5．如圖所示，在光照條件下，將盛有CH4和Cl2的試管倒扣于盛有飽和食鹽水的水槽中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A．試管中液面上升至試管頂部B．試管內(nèi)的黃綠色變淺C．試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴D．試管內(nèi)出現(xiàn)少量白霧答案：A解析：反應(yīng)生成的一氯甲烷為氣體，故液面不會上升至試管頂部，A項(xiàng)錯誤；氯氣與甲烷發(fā)生反應(yīng)，逐漸被消耗，生成無色物質(zhì)，黃綠色變淺，B項(xiàng)正確；反應(yīng)生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳不溶于水，為油狀液滴，C項(xiàng)正確；CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成HCl，HCl遇水形成酸霧，D項(xiàng)正確。6．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()①CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl②2HI＋Cl2=2HCl＋I(xiàn)2③CO＋2H2eq\o(=,\s\up7(催化劑))CH3OH④CH3CH2CN＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))＋HCl⑤CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br＋H2OA．①②B．①②③④C．①④⑤ D．②④⑤答案：C解析：①CHCl3中的H原子被Cl原子取代，屬于取代反應(yīng)；②該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；③該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)；④CH3CH2CN分子中“—CH2—”的1個H原子被Cl原子取代，屬于取代反應(yīng)；⑤CH3CH2OH分子中的—OH被Br原子取代，屬于取代反應(yīng)。7．火炬中燃料的主要成分為丙烷。下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是()A．丙烷屬于烷烴B．丙烷的球棍模型為C．丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為D．丙烷燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能答案：C解析：丙烷分子中，碳碳之間均為單鍵，符合通式CnH2n＋2(n為正整數(shù))，屬于烷烴，A項(xiàng)正確；由圖可知，丙烷的球棍模型正確，B項(xiàng)正確；丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH3，C項(xiàng)錯誤；丙烷燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，D項(xiàng)正確。8．1mol某烷烴完全燃燒需要8mol氧氣，則這種烷烴的化學(xué)式為()A．C5H12B．C4H10C．C3H8 D．C6H14答案：A解析：設(shè)烷烴的化學(xué)式為CnH2n＋2，燃燒方程式為CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))nCO2＋(n＋1)H2O1moleq\f(3n＋1,2)mol1mol8mol則有eq\f(3n＋1,2)＝8，解得n＝5，故烷烴化學(xué)式為C5H12。故選A。9．已知有一種烴的結(jié)構(gòu)類似自行車，簡稱“自行車烴”，如圖所示，下列關(guān)于它的性質(zhì)敘述正確的是()A．易溶于水B．可以發(fā)生取代反應(yīng)C．其密度大于水的密度D．與環(huán)己烷互為同系物答案：B解析：烷烴都難溶于水，密度比水小，可以發(fā)生取代反應(yīng)，A、C錯誤，B正確；“自行車烴”與環(huán)己烷二者結(jié)構(gòu)不同，不滿足分子式相差n個CH2原子團(tuán)的要求，所以和環(huán)己烷不互為同系物，D錯誤。10．如圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置。甲管中吸入10mLCH4，同溫同壓下乙管中吸入50mLCl2，將乙管氣體推入甲管中，將針管放在光亮處片刻后，觀察現(xiàn)象。(1)下列是某同學(xué)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)闊o色；②實(shí)驗(yàn)過程中，甲管活塞向內(nèi)移動；③甲管內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。其中正確的是________。(2)甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型為__________。(3)反應(yīng)后，甲管中主要剩余氣體最好用下列試劑中的________(填字母)吸收。A．水 B．氫氧化鈉溶液C．硝酸銀溶液 D．飽和食鹽水(4)反應(yīng)后，若將甲管中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到________，若再向其中滴入幾滴紫色石蕊溶液，又觀察到__________________________________________。答案：(1)②③(2)取代反應(yīng)(3)B(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀溶液變紅色解析：在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應(yīng)：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl。(1)理論上，甲烷與氯氣體積比為1∶4時二者恰好完全反應(yīng)，而該針管里氯氣與甲烷體積比為5∶1＞4∶1，說明氯氣過量，最終氣體中仍有氯氣。該反應(yīng)進(jìn)行緩慢，不會產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲管活塞向內(nèi)移動。(2)甲烷分子中的四個氫原子可被氯原子取代，故甲管中發(fā)生的是取代反應(yīng)。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收。(4)生成的HCl會與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層，若加入幾滴紫色石蕊溶液，溶液變紅色?！灸芰μ嵘?．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LCH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的Cl2的物質(zhì)的量為()A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol答案：C解析：1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25mol，這四種取代物中n(Cl)＝0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol，根據(jù)取代反應(yīng)特點(diǎn)，n(HCl)＝2.5mol，故生成物中所含氯原子共2.5mol＋2.5mol＝5mol，參加反應(yīng)的n(Cl2)＝2.5mol。2．一定質(zhì)量的鏈狀烷烴X完全燃燒后生成17.6gCO2和9.0gH2O，下列說法不正確的是()A．X的分子式為C4H10B．X可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3C．將X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色D．X與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，可能生成2種一氯代物答案：C解析：17.6gCO2和9.0gH2O的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.5mol，據(jù)此可得C原子與H原子的個數(shù)之比為