2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題2.1烷烴和烯烴含解析選修5

PAGEPAGE7專題01烷烴和烯烴一、甲烷：(1)甲烷的分子式是CH4，甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)，電子式為。甲烷是無色無味的氣體。難溶于水，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)，甲烷與O2、Cl2反應(yīng)的方程式分別為：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O、CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl。二、乙烯分子式為C2H4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2=CH2，乙烯具有平面結(jié)構(gòu)，6個(gè)原子在同一平面內(nèi)。乙烯在空氣中燃燒，火焰光明，伴有黑煙，方程式為C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O。乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為：⑴與H2反應(yīng)：CH2CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3—CH3；⑵與Br2反應(yīng)：CH2CH2＋Br2→CH2BrCH2Br；⑶與HCl反應(yīng)：CH2CH2＋HCl→CH3CH2Cl；⑷與H2O反應(yīng)：CH2CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))CH3—CH2—OH。三、烷烴和烯烴的物理性質(zhì)物理性質(zhì)改變規(guī)律狀態(tài)當(dāng)碳原子數(shù)小于或等于4時(shí)，烷烴和烯烴在常溫下呈氣態(tài)，其他的烷烴和烯烴常溫下呈固態(tài)或液態(tài)(新戊烷常溫下為氣態(tài))溶解性都不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。物理性質(zhì)改變規(guī)律沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)漸漸上升。碳原子數(shù)相同的烴，支鏈越多，沸點(diǎn)越低。密度隨碳原子數(shù)的增加，相對(duì)密度漸漸增大。烷烴、烯烴的密度小于水的密度。四、烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的通式為CnH2n+2，常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，在特別條件下能發(fā)生某些反應(yīng)。1、取代反應(yīng)在光照條件下，乙烷與氯氣反應(yīng)生成一氯乙烷的化學(xué)方程式為CH2CH2＋Cl2→CH2Cl—CH2Cl；2、氧化反應(yīng)：可燃性烷烴燃燒的通式為：CnH2n+2+O2nCO2+（n+1）H2O3、受熱分解：CH4C+2H2五、烯烴的化學(xué)性質(zhì)分子中只含有一個(gè)碳碳雙鍵的烯烴的通式為CnH2n+2（n2）。由于存在碳碳雙鍵，烯烴的性質(zhì)較為活潑。1．加成反應(yīng)丙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成1,2二溴丙烷：CH2=CH-CH3+Br2CH2Br—CHBr-CH32、氧化反應(yīng)：⑴烯烴能使酸性高錳酸鉀的紫色褪色。⑵可燃性：烯烴燃燒的通式為：CnH2n+O2nCO2+nH2O3、加聚反應(yīng)烯烴的加聚通式：nCH2CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))。六、烯烴的順反異構(gòu)1．異構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生由于碳碳雙鍵不能旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致分子中原子或原子團(tuán)在空間的排列方式不同所產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。2．順反異構(gòu)(1)順式結(jié)構(gòu)：兩個(gè)相同的原子或原子團(tuán)排列在雙鍵的同一側(cè)，如順2丁烯：(2)反式結(jié)構(gòu)：兩個(gè)相同的原子或原子團(tuán)排列在雙鍵的兩側(cè)，如反2丁烯：。3．性質(zhì)特點(diǎn)化學(xué)性質(zhì)基本相同，物理性質(zhì)有肯定差異。課后練習(xí)：1．有機(jī)化合物C4H8是生活中的重要物質(zhì)。關(guān)于C4H8的說法中，錯(cuò)誤的是A．C4H8可能是烯烴B．C4H8中屬于烯烴類的同分異構(gòu)體有3種C．核磁共振氫譜有2種汲取峰的烯烴結(jié)構(gòu)肯定是D．C4H8中屬于烯烴的順反異構(gòu)體有2種【答案】C【解析】C4H8可以是環(huán)烷烴，也可以是烯烴。環(huán)烷烴中可能的結(jié)構(gòu)：□、；烯烴可能是：1-丁烯、2-丁烯、異丁烯，其中2-丁烯存在順反異構(gòu)現(xiàn)象，A、B、D正確；而氫譜中有2種汲取峰的也可能是2-丁烯，C錯(cuò)誤。2．鑒別甲烷、乙烯、乙炔三種氣體可采納的方法是()A．通入溴水中，視察溴水是否褪色B．通入酸化的高錳酸鉀溶液中，視察顏色是否改變C．點(diǎn)燃，檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物D．點(diǎn)燃，視察火焰光明程度及產(chǎn)生黑煙量的多少【答案】D【解析】乙烯和乙炔均可以使溴水和高錳酸鉀溶液褪色，故A、B項(xiàng)錯(cuò)；三者均屬于烴類物質(zhì)，因此燃燒的產(chǎn)物均為CO2和H2O，故不能通過檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物鑒別，C項(xiàng)錯(cuò)；由于它們?nèi)咧刑荚拥陌俜趾坑兄@著的差別，故燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙是不同的，甲烷為光明火焰，無煙；乙烯為黑煙；乙炔為濃煙，D項(xiàng)正確。3．始祖鳥烯形態(tài)猶如一只展翅翱翔的鳥，其鍵線式結(jié)構(gòu)表示如圖，其中R1、R2為烷烴基。則下列有關(guān)始祖鳥烯的說法中正確的是()A．始祖鳥烯與1,3-丁二烯互為同系物B．若R1＝R2＝甲基，則其分子式為C12H16C．若R1＝R2＝甲基，則始祖鳥烯的一氯代物有4種D．始祖鳥烯既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也能使溴水褪色【答案】D【解析】始祖鳥烯有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，1,3-丁二烯是鏈狀結(jié)構(gòu)，兩者結(jié)構(gòu)不相像，不是同系物，A錯(cuò)；R1＝R2＝甲基，其分子式為C12H14，B錯(cuò)；R1＝R2＝甲基，因始祖鳥烯是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且連有R1或R2基團(tuán)的碳原子上沒有氫原子，故始祖鳥烯的一氯代物有3種，C錯(cuò)；始祖鳥烯中因含碳碳雙鍵，因此能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，D正確。4．1mol某鏈烴最多能和2mol氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)，生成氯代烷1mol，該氯代烷能和6mol氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成只含碳元素和氯元素的氯代烴。該烴可能是()A．丙烯 B．丙炔C．1-丁炔 D．1,3-丁二烯【答案】B【解析】1mol此烴最多能和2molHCl加成，可知此烴分子中含有兩個(gè)“”或一個(gè)“—C≡C—”。1mol反應(yīng)后的氯代烷和6molCl2發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)后分子中不含氫原子，說明此氯代烷中有6個(gè)氫原子，原來的烴分子中有4個(gè)氫原子，即為C3H4。5．下列物質(zhì)：①丁烷②2-甲基丙烷③戊烷④2-甲基丁烷⑤2,2-二甲基丙烷沸點(diǎn)由大到小的排列依次正確的是()A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>①C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③【答案】C【解析】對(duì)于烷烴而言，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)越高，即：③、④、⑤大于①、②，對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量相同的烷烴，支鏈越多，沸點(diǎn)越低，即①>②，③>④>⑤，綜合排序可得，③>④>⑤>①>②。選C。6．甲烷中混合有乙烯，欲除去乙烯得純凈的甲烷，最好依次通過盛有何種試劑的洗氣瓶()A．澄清石灰水、濃硫酸B．酸性KMnO4、濃硫酸C．溴水、濃硫酸D．濃硫酸、酸性KMnO4【答案】C【解析】乙烯與甲烷性質(zhì)不同的是能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，能被酸性KMnO4溶液氧化；但氧化后往往產(chǎn)生CO2，甲烷又會(huì)引入新雜質(zhì)，故選C。7．已知乙烯為平面結(jié)構(gòu)，因此，1,2-二氯乙烯可以形成兩種不同的空間異構(gòu)體：。下列各物質(zhì)中，能形成類似上述兩種空間異構(gòu)體的是()A．1,1-二氯乙烯 B．丙烯C．2-丁烯 D．1-丁烯【答案】C【解析】依據(jù)題目所給的信息可知符合要求的為2-丁烯即：。8．某氣態(tài)烴1體積只能與1體積氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，生成氯代烷烴，此氯代烷烴1mol可與4mol氯氣發(fā)生完全的取代反應(yīng)，則該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為()A．CH2=CH2 B．CH3CH=CH2C．CH3CH3 D．CH3CH2CH=CH2【答案】A【解析】1體積烴只能與1體積Cl2發(fā)生加成反應(yīng)，說明該分子只含有1個(gè)雙鍵，生成物可與4molCl2發(fā)生完全的取代反應(yīng)，說明1mol該烴中共有4molH。只有A選項(xiàng)符合題意。9．兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后所得到CO2和H2O的物質(zhì)的量隨混合烴總物質(zhì)的量的改變?nèi)鐖D所示，則下列對(duì)混合烴的推斷正確的是()①肯定有乙烯②肯定有甲烷③肯定有丙烷④肯定沒有乙烷⑤可能有甲烷⑥可能有乙炔A．②⑤⑥ B．②⑥C．②④ D．②③【答案】C【解析】由題給圖示可知n(混合烴)∶n(CO2)∶n(H2O)＝1∶1.6∶2，所以n(混合烴)∶n(C)∶n(H)＝1∶1.6∶4，所給混合氣體的平均組成為C1.6H4，則肯定含有CH4，另一種烴應(yīng)為CxH4，即肯定沒有乙烷、丙烷和乙炔。10．已知可簡(jiǎn)寫為?，F(xiàn)有某化合物W的分子結(jié)構(gòu)可表示為(1)W的分子式為________。(2)W的一氯代物有________種。(3)下列有關(guān)W的說法不正確的是________(填編號(hào))。a．能發(fā)生還原反應(yīng)b．能發(fā)生氧化反應(yīng)c．能發(fā)生加聚反應(yīng)d．等質(zhì)量的W與苯分別完全燃燒所消耗的氧氣量，前者大(4)寫出W的芳香族同分異構(gòu)體(能發(fā)生聚合反應(yīng))的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________，寫出該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________________________。(5)W屬于________(填編號(hào))。a．芳香烴