題組一甲烷及烷烴的結構與性質1.甲烷(1)組成最簡單的烴為甲烷,其組成和結構如下表:教材研讀分子式電子式結構式結構簡式空間構型CH4①

H··

··H

CH4②正四面體

(2)物理性質顏色:無色,狀態:③氣體

,水溶性:④極難

溶于水,密度:比空氣⑤

小

。(3)化學性質

甲烷的四種氯代物都不溶于水,常溫下⑧CH3Cl

是氣體,其他三種是液

體。2.烷烴(1)組成:烷烴的通式為⑨CnH2n+2(n≥1)

。(2)結構特點a.烴分子中的碳原子間以

單鍵

結合,剩余價鍵均與

氫原子

結合,使每個碳原子的化合價都達到“飽和”,這樣的烴叫

飽和烴

,也稱為烷烴。b.鏈狀(可能有支鏈)結構;c.烷烴分子中,以任意一個碳原子為中心都是四面體結構,主鏈上的碳并不在一條直線上。(3)物理性質a.水溶性:

難

溶于水。b.隨碳原子數的遞增,熔、沸點逐漸

升高

,密度逐漸增大。c.碳原子數小于或等于4的烷烴常溫下為氣態。(4)化學性質烷烴的化學性質與甲烷相似,一定條件下可以燃燒,可發生取代反應和分解

反應。a.烷烴(CnH2n+2)燃燒的通式為

CnH2n+2+

O2

nCO2+(n+1)H2O

。b.烷烴都能與Cl2在光照條件下發生取代反應,如乙烷生成一氯乙烷的化學

方程式為

C2H6+Cl2

C2H5Cl+HCl

。3.同分異構現象和同分異構體(1)化合物具有相同的

分子式

,但具有不同的

結構式

的現象,叫做同分異構現象。(2)具有同分異構現象的化合物互稱為

同分異構體

。題組二乙烯的結構與性質1.物理性質乙烯為無色稍有氣味的氣體,不溶于水,密度比空氣稍小。分子式電子式結構式結構簡式空間構型C2H4H··

····

··H①

②CH2

CH2

平面形2.分子結構3.化學性質4.用途乙烯可作植物生長⑤調節劑和催熟劑

。題組三苯的結構與性質1.苯的組成與結構苯的分子式為C6H6,結構簡式為

或

。2.苯的物理性質顏色狀態氣味毒性溶解性密度熔、沸點無色液體特殊氣味有①毒

不溶于水比水②

小

低3.苯的化學性質

+Br2

+HBr

+H2O1.若要將0.6mol甲烷完全和氯氣發生取代反應,并且生成相同物質的量的

四種取代物,則需要氯氣的物質的量為

(

)A.2.5molB.4.5molC.0.6molD.1.5mol

答案

D光照下,甲烷與氯氣發生多次取代反應,分別生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,每生成1mol上述有機物耗氯氣依次為1mol、2mol、3

mol、4mol。設生成四種氯代物的物質的量都為xmol,則有4x=0.60,x=0.1

5,n(Cl2)=0.15mol×1+0.15mol×2+0.15mol×3+0.15mol×4=1.5mol,D正確。

題組一甲烷及烷烴的結構與性質2.關于CH4和

的敘述正確的是

(

)A.均能用CnH2n+2組成通式來表示B.與所有烷烴互為同素異形體C.因為它們結構相似,所以它們的化學性質相似,物理性質相同D.通常情況下它們都是氣態烷烴

答案

AC項,它們化學性質相似,但物理性質不同;D項,

常溫下是液體。3.丁烷(分子式C4H10)廣泛應用于家用液化石油氣,也用于打火機中作燃料,

下列關于丁烷敘述不正確的是

(

)A.在常溫下,C4H10是氣體B.C4H10與CH4互為同系物C.丁烷有正丁烷與異丁烷兩種同分異構體D.C4H10進行一氯取代后生成兩種沸點不同的產物

答案

D丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和異丁烷(

)兩種同分異構體,它們進行一氯取代后共生成4種產物,故D錯誤。4.下列說法中,錯誤的是

(

)A.無論是乙烯的加成,還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都與乙烯分子內含

有碳碳雙鍵有關B.無論是使用溴的四氯化碳溶液還是酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和

乙烷C.相同質量的乙烯和甲烷完全燃燒后產生的水的質量相同D.乙烯的化學性質比乙烷的化學性質活潑

答案

C乙烯與甲烷分子中均含有4個氫原子,但二者相對分子質量不同,因此等質量時完全燃燒生成的水質量不同。題組二乙烯的結構與性質5.下列關于乙烯和乙烷的說法中,錯誤的是

(

)A.乙烯是不飽和烴,乙烷是飽和烴B.乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色,乙烷則不能C.乙烯分子中碳碳雙鍵的鍵能是乙烷分子中碳碳單鍵的鍵能的兩倍,因此

乙烯比乙烷穩定D.乙烯分子為平面結構,乙烷分子為立體結構

答案

C乙烯分子中含有碳碳雙鍵,性質活潑,易發生加成反應,遇某些氧化劑發生氧化反應。6.苯乙烯是一種重要的有機化工原料,其結構簡式為

,它一般不可能具有的性質是

(

)A.易溶于水,不易溶于有機溶劑B.在空氣中燃燒產生黑煙C.它能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.能發生加成反應,在一定條件下可與4倍物質的量的氫氣加成

答案

A苯乙烯難溶于水,易溶于有機溶劑,A錯誤;其分子式為C8H8,與苯(C6H6)具有相同的最簡式,故燃燒時現象相同,B正確;因分子中含乙烯基,

故能與Br2發生加成反應,能被酸性KMnO4溶液氧化,C正確;1mol苯基能與

3molH2加成,1mol乙烯基能與1molH2加成,故D正確。7.已知甲苯(

)苯環上的二氯取代物有六種,則甲苯苯環上的三氯取代物有

(

)A.4種B.5種C.3種D.6種

答案

D

分子中苯環上有5個H,因苯環上的二氯取代物有6種,用氯氫互換的方法,可得苯環上的三氯取代物與二氯取代物種類

相同。題組三苯的結構與性質8.下列說法正確的是

(

)A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,與甲烷性質相似,因此苯為飽和烴B.苯的結構簡式為

,有三個雙鍵,可與溴水發生加成反應C.苯的6個碳原子和6個氫原子在同一平面內D.將1mL苯和1mL水充分混合后靜置,二者互溶

答案

C苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,不能與溴水發生加成反應,說明苯分子不是單雙鍵交替的結構,苯分子中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵

和碳碳雙鍵之間的獨特的鍵,6個鍵完全相同,6個碳原子和6個氫原子在同

一個平面內,故A、B錯誤,C正確;苯難溶于水,與水分層,故D錯誤。重難一有機物組成和結構的表示方法

典例1

(2014山西太原五中月考)下列化學用語表示正確的是

(

)①甲基的電子式:H··

··②乙烯的結構簡式:CH2CH2③蔗糖的分子式:C12H22O11④苯分子的比例模型:

A.①②③B.③④C.②③④D.④重難突破

考查內容有機物組成和結構的表示方法。

解題關鍵解答本題的關鍵是掌握電子式的書寫、結構簡式的表示形式。

解析①中甲基的電子式應為H··

·,②中乙烯的結構簡式應為CH2

CH2。

答案

B1-1下列敘述能說明甲烷分子是正四面體形而不是平面正四邊形的是

(

)①三氯甲烷無同分異構體;②甲烷分子里任意兩個C—H鍵之間的夾角都相

等;③一氯甲烷沒有同分異構體;④二氯甲烷沒有同分異構體A.①B.①②C.②④D.④

答案

C

解析由甲烷分子的組成可知,其空間構型既可以是正四面體,也可以是平面正四邊形。一氯代物、三氯代物沒有同分異構體是二者的共性;任意

C—H鍵之間的夾角相等是正四面體構型的特征,平面正四邊形構型任意C

—H鍵之間的夾角有的是90°,有的是180°;平面正四邊形構型的二氯代物有兩種異構體,而正四面體構型的二氯代物無異構現象,故②④符合題意。1-2下列各圖均能表示甲烷的分子結構,其中不能反映出甲烷是正四面體

結構的是

(

)

答案

B

解析B是甲烷的結構式,它只能表示碳原子和氫原子的連接方式,而無法反映甲烷的空間構型;C是甲烷的球棍模型,D是甲烷的填充模型,都能反

映出甲烷的空間構型。

實例含義優點缺點分子式C2H6用元素符號表示物質分子組成的式子反映出分子中原子的種類和數目無法了解有機

物的實際結構電子式H··

··

··H用小黑點等符號表示原子最外層電子成鍵情況的式子能夠表明分子的組成、分子里原子間的成鍵數目、原子的孤電子對、原子是否形成了穩定的電子

層結構不能表明分子

的幾何構型

有機物組成和結構的表示方法(以乙烷為例)結構式

用短線來代替原子間的共用電子對的式子表示出分子的組成和分子里的成鍵情況不能表示分子的三維空間構型,對較大的分子書寫很麻煩結構簡式CH3CH3把結構式中表示共價鍵的

“—”刪去,把

碳原子連接的

氫原子與碳原

子合并為碳氫

原子團的式子書寫方便,且仍能表示出分子結構的情況,適用范圍也很廣無法表示各原子間的空間位置關系球棍模型

用球和棍表示原子間的結合方式能夠清楚的表示出分子內原子間的化學鍵數,展示了空間構型較難繪畫比例模型

用球表示原子間的連接方式表明了原子的

相對大小和空

間的相對位置較難繪畫烴甲烷乙烯苯結構簡式CH4CH2

CH2

結構特點只含單鍵飽和烴含碳碳雙鍵不飽和鏈烴6個碳原子構成的碳碳鍵完全相等,介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間空間構型正四面體平面結構平面結構物理性質無色氣體,難溶于水無色液體,難溶于水一、常見烴的結構、性質比較化學性質燃燒易燃,完全燃燒生成CO2和H2O溴的四氯化碳溶液不反應加成反應不反應(在Fe作用下與液溴發生取代反應)酸性KMnO4溶液不反應氧化反應不反應主要反應類型取代加成、聚合加成、取代二、液溴、溴水、酸性KMnO4溶液與各類烴反應的比較

烷烴烯烴苯液溴光照條件下與溴蒸氣發生取代反應發生加成反應,液溴褪色一般不反應,有催化劑存在時,可發生取代反應溴水不反應,液態烷烴

可發生萃取而使溴

水層褪色發生加成反應,溶液褪色不反應,可發生萃取而使溴水層褪色

烷烴烯烴苯酸性KMnO4溶液不反應發生氧化反應,溶液褪色不反應

注意在有些有機反應中,用到的是液溴,而不是溴水,如苯與液溴在溴化鐵的催化作用下能發生反應,如果用溴水就不反應。重難二取代反應、加成反應、加聚反應的比較

典例2有機化學中的反應類型較多,將下列反應歸類。①由乙烯制氯乙烷②乙烷在氧氣中燃燒③乙烯使溴的四氯化碳溶液

褪色④乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色⑤甲烷與氯氣在光照的條件下

反應其中屬于取代反應的是

(填寫序號,下同);屬于氧化反應的是

;屬于加成反應的是

。

考查內容有機反應類型的判斷。

解題關鍵解答本題要注意以下兩點:(1)烷烴只能發生取代反應和氧化反應(燃燒)。(2)烯烴能發生加成反應、加聚反應、氧化反應(與酸性高錳酸鉀溶液反

應、燃燒)。

解析①是乙烯與氯化氫的加成反應;②是乙烷與氧氣的氧化反應(燃燒);③是乙烯與溴的加成反應;④是乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的氧化反應;

⑤是甲烷與氯氣的取代反應。

答案⑤②④①③2-1下列反應中,屬于加成反應的是

(

)A.甲烷與氯氣的混合氣體在光照條件下反應B.CH3CH

CH2和氯氣在一定條件下生成ClCH2CH

CH2的反應C.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.乙烯與HCl氣體反應生成一氯乙烷

答案

D

解析A項,甲烷與氯氣的混合氣體在光照條件下發生的是取代反應;B項,根據ClCH2CH

CH2的結構可看出發生的是取代反應;C項,乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色,發生的是氧化反應;D項,乙烯與HCl氣體反應生成一氯

乙烷發生的是加成反應。2-2下列變化屬于取代反應的是

(

)A.乙烯通過酸性KMnO4溶液B.乙烷與Cl2光照條件下反應C.乙烯使溴水褪色D.苯與濃HNO3、濃H2SO4混合加熱

答案

BD

解析A中發生氧化反應,B、D中發生取代反應,C中發生加成反應。

取代反應加成反應加聚反應概念有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的