第13講7.2烷烴同分異構體的書寫和判斷（含答案）-2024年高中化學同步精品講義（必修二）第2課時烷烴同分異構體的書寫和判斷1．掌握簡單烷烴同分異構體的書寫方法。烷烴同分異構體的書寫和判斷1．烷烴同分異構體的書寫方法(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)構有兩種：第四步，根據(jù)“碳四價”原則，補上氫原子，得到如下5種同分異構體：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，避免寫出重復的結(jié)構。③書寫時不能只寫碳骨架，應滿足碳原子4個價鍵的要求，添上相應數(shù)目的其他原子。2．判斷不同化學環(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體的數(shù)目，首先要觀察烴的結(jié)構是否具有對稱性。(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上的氫原子是等效的。(3)處于對稱位置上相同基團上的氫原子是等效的。例：共有2種不同化學環(huán)境的氫原子；共有2種不同化學環(huán)境的氫原子。?問題一同分異構體的書寫【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)構簡式并標明不同化學環(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?問題二不同化學環(huán)境中的氫原子種類【典例2】C8H8分子呈正六面體結(jié)構，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】下列關于同分異構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【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．【基礎強化】1．下列有機物存在同分異構體的是()A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH32．下列有機物中，與CH3CH2CH2CH3互為同分異構體的是()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．化學式為C3H6Cl2的有機物，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，那么原有機物的結(jié)構簡式為()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)量分數(shù)逐漸減小B．和互為同分異構體C．丙烷的空間填充模型為D．己烷(C6H14)有5種同分異構體8．下列物質(zhì)的一氯代物有4種的是()A．CH3CH2CH3B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3C．D．9．下列關于同分異構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10．分子式為C5H12的烷烴中，分子中含4個甲基(—CH3)的結(jié)構簡式為________，分子式為C8H18的烷烴分子中含6個甲基(—CH3)的結(jié)構簡式為________________________________?！灸芰μ嵘?．甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構如圖所示(每個交點、端點代表一個碳原子，氫原子已省略)，下列有關說法錯誤的是()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．該有機物的結(jié)構為B．該有機物的分子式為C4H4C．該有機物的空間結(jié)構為正四面體D．該有機物的一氯代物有2種5．有下列結(jié)構的物質(zhì)：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3④⑤⑥⑦其中：(1)屬于同系物的是________；屬于同分異構體的是________；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的同分異構體共有________種。第2課時烷烴同分異構體的書寫和判斷1．掌握簡單烷烴同分異構體的書寫方法。烷烴同分異構體的書寫和判斷1．烷烴同分異構體的書寫方法(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)構有兩種：第四步，根據(jù)“碳四價”原則，補上氫原子，得到如下5種同分異構體：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，避免寫出重復的結(jié)構。③書寫時不能只寫碳骨架，應滿足碳原子4個價鍵的要求，添上相應數(shù)目的其他原子。2．判斷不同化學環(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體的數(shù)目，首先要觀察烴的結(jié)構是否具有對稱性。(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上的氫原子是等效的。(3)處于對稱位置上相同基團上的氫原子是等效的。例：共有2種不同化學環(huán)境的氫原子；共有2種不同化學環(huán)境的氫原子。?問題一同分異構體的書寫【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)構有、、、，共4種?！咀兪骄?-1】寫出戊烷(C5H12)所有的結(jié)構簡式并標明不同化學環(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項錯誤；C5H12是戊烷，具有三種結(jié)構，B項錯誤；CH2Cl2是二氯甲烷，只有一種結(jié)構，C項正確；C4H10可以是正丁烷或異丁烷，D項錯誤。?問題二不同化學環(huán)境中的氫原子種類【典例2】C8H8分子呈正六面體結(jié)構，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)構是立方體形，且分子結(jié)構是對稱的，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種同分異構體。【變式練2-1】下列關于同分異構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)構答案：B解析：A項，新戊烷的等效氫原子有一種，一氯代物有一種，錯誤；B項，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，丁烷有兩種碳鏈結(jié)構，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，C4H9—有4種(C—C—C—C—，，)，故C4H9Cl有4種結(jié)構，錯誤?！咀兪骄?-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，有兩種不同位置的氫原子，一氯代物有兩種，錯誤；B項，有三種不同位置的氫原子，一氯代物有三種，錯誤；C項，只有一種氫原子，一氯代物只有一種，正確；D項，有四種不同位置的氫原子，一氯代物有四種，錯誤?！净A強化】1．下列有機物存在同分異構體的是()A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3答案：D解析：CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一種結(jié)構，不存在同分異構體，A、B、C錯誤；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)與(異丁烷)互為同分異構體，D正確。2．下列有機物中，與CH3CH2CH2CH3互為同分異構體的是()A．CH4 B．CH2=CH2C． D．CH2=CHCH2CH3答案：C解析：同分異構體是分子式相同，而結(jié)構不同的物質(zhì)之間的互稱，與CH3CH2CH2CH3互為同分異構體的是，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，有兩種不同位置的氫原子，一氯代物有兩種，錯誤；B項，有三種不同位置的氫原子，一氯代物有三種，錯誤；C項，只有一種氫原子，一氯代物只有一種，正確；D項，有四種不同位置的氫原子，一氯代物有四種，錯誤。6．化學式為C3H6Cl2的有機物，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，那么原有機物的結(jié)構簡式為()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，該有機物分子中含有2種不同氫原子，只有A項有機物符合要求。B項，產(chǎn)物結(jié)構有3種；C項，產(chǎn)物結(jié)構有3種；D項，產(chǎn)物結(jié)構有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)量分數(shù)逐漸減小B．和互為同分異構體C．丙烷的空間填充模型為D．己烷(C6H14)有5種同分異構體答案：D解析：隨著碳原子數(shù)的增多，烷烴的含碳量逐漸增大，A項錯誤；和的分子式和結(jié)構都相同，屬于同一種物質(zhì)，B項錯誤；丙烷的球棍模型為，C項錯誤；己烷(C6H14)有5種同分異構體，D項正確。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．下列關于同分異構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)構答案：D解析：因為CH4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，其二氯代物只有一種，C錯誤；因C4H9—(丁基)的結(jié)構有4種，故C4H9Cl的同分異構體有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)構簡式為________，分子式為C8H18的烷烴分子中含6個甲基(—CH3)的結(jié)構簡式為________________________________。答案：【能力提升】1．甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構如圖所示(每個交點、端點代表一個碳原子，氫原子已省略)，下列有關說法錯誤的是()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個碳氫共價單鍵，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。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．該有機物的結(jié)構為B．該有機物的分子式為C4H4C．該有機物的空間結(jié)構為正四面體D．該有機物的一氯代物有2種答案：D解析：該有機物結(jié)構為，A正確，C正確；據(jù)題給信息，推知該有機物分子式為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)構的物質(zhì)：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3④⑤⑥⑦其中：(1)屬于同系物的是________；屬于同分異構體的是________；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)構不同，則互為同分異構體；若碳原子數(shù)相同，且結(jié)構也相同，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)構相同，屬于同種物質(zhì)，④⑥結(jié)構相同，屬于同種物質(zhì)；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互為同分異構體。(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，對應的烴基有3種；在中，位置等同的氫原子有4種，對應的烴基有4種；在中，所有氫原子位置相同，對應的烴基有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)和化學性質(zhì)。2．熟練掌握甲烷的主要性質(zhì)。3．認識取代反應的概念及特點。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)當碳原子數(shù)相同時，一般支鏈越多，沸點________。如沸點：正丁烷______異丁烷。2．烷烴的化學性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：通常條件下與________、________或___________等強氧化劑不反應。(2)可燃性(氧化反應)：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：烷烴在________________下會發(fā)生分解。如：CH4eq\o(→,\s\up7(高溫))C＋2H2，應用：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1．實驗探究CH4與Cl2的反應(1)實驗裝置和實驗操作取兩支試管，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)實驗現(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)實驗結(jié)論：CH4與Cl2需在光照條件下發(fā)生化學反應。(4)甲烷和氯氣的混合氣體在光照發(fā)生反應的化學方程式為：①________________________________②________________________________③________________________________④________________________________(5)反應產(chǎn)物：甲烷與氯氣發(fā)生生成4種有機產(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(1)概念：有機物分子里的某些原子或原子團被其他________________所替代的反應。(2)烷烴與鹵素的取代反應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，生成________________和相應的________________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。②烷烴的取代反應是一種連鎖反應，不會停留在某一步，因此產(chǎn)物一般為________。________________三、有機物的性質(zhì)1．物理性質(zhì)大多數(shù)有機物的熔點比較_____，_____溶于水，______溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑。2．化學性質(zhì)(1)大多數(shù)有機物________燃燒，受熱會發(fā)生________；(2)有機物的化學反應比較復雜，常伴有副反應發(fā)生，很多反應需要在________、光照或使用________的條件下進行。因此有機化學方程式常用“→”連接反應物和生成物。?問題一烷烴的性質(zhì)【典例1】下列有關烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是()A．常溫下烷烴與酸、堿、強氧化劑不反應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D．通常情況下，與強酸、強堿和強氧化劑不反應【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與CH4中碳原子相似，性質(zhì)相似。下列有關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【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。根據(jù)題意，回答下列問題：(1)CH4與Cl2發(fā)生反應的條件是________；若用日光直射，可能會引起________________。(2)實驗中可觀察的實驗現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，_________________________________________，______________________________等。(3)實驗中生成的油狀液滴的化學式為________，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)生取代反應的有關規(guī)律(1)反應條件：光照，其光照為漫射光，強光直射易發(fā)生爆炸。(2)反應物：鹵素單質(zhì)，如甲烷與氯水、溴水不反應，但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應。(3)反應產(chǎn)物：雖然反應物的比例、反應時間的長短等因素會造成各種產(chǎn)物的比例不同，但甲烷與氯氣反應生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與HCl形成的混合物。反應產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。(4)反應特點——連鎖反應甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代，第一步反應一旦開始，后續(xù)反應立即進行，且各步反應可同時進行。即當n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1時，并不只發(fā)生反應CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，其他反應也在進行?！咀兪骄?-1】下列化學反應中不屬于取代反應的是()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】實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。光照下反應一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是()【基礎強化】1．下列關于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是()A．烷烴的沸點隨碳原子數(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D．烷烴的鹵代反應很難得到純凈的產(chǎn)物2．在1.013×105Pa下，測得某些烷烴的沸點見下表。據(jù)表分析，下列選項正確的是()物質(zhì)名稱及結(jié)構簡式沸點/℃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．在標準狀況下，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，熔點降低D．分子式為C5H12的烷烴的同分異構體中，隨支鏈的增加，沸點降低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：前者高于后者4．下列烷烴在光照條件下與氯氣反應，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行實驗，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．下列反應屬于取代反應的是()①CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl②2HI＋Cl2=2HCl＋I2③CO＋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)構簡式為D．丙烷燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為光能和熱能8．1mol某烷烴完全燃燒需要8mol氧氣，則這種烷烴的化學式為()A．C5H12B．C4H10C．C3H8 D．C6H149．已知有一種烴的結(jié)構類似自行車，簡稱“自行車烴”，如圖所示，下列關于它的性質(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．如圖是某同學利用日常用品注射器設計的簡易實驗裝置。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)下列是某同學預測的實驗現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)闊o色；②實驗過程中，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)生的化學反應類型為__________。(3)反應后，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．在標準狀況下，22.4LCH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質(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，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)構為正方體，其碳架結(jié)構如圖所示。下列有關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，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物—甲烷，其結(jié)構式為_____________。(2)寫出“頃許如雷聲，火焰出”涉及的化學方程式：__________________________________。(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制得水煤氣(CO和H2)，反應的化學方程式為____________________________________，反應得到的水煤氣中CO和H2的質(zhì)量比為________。(4)CH4和Cl2反應生成一氯甲烷的化學方程式為_________________________，反應類型是____________。5．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產(chǎn)品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖所示。根據(jù)設計要求回答下列問題：(1)A裝置中發(fā)生反應的離子方程式是________________________________________。(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，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣中主要的含氯有機物為_____(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)和化學性質(zhì)。2．熟練掌握甲烷的主要性質(zhì)。3．認識取代反應的概念及特點。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)當碳原子數(shù)相同時，一般支鏈越多，沸點越低。如沸點：正丁烷>異丁烷。2．烷烴的化學性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：通常條件下與強酸、強堿或高錳酸鉀等強氧化劑不反應。(2)可燃性(氧化反應)：烷烴都能燃燒。CH4燃燒方程式：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點燃))CO2＋2H2OC3H8燃燒方程式：C3H8＋5O2eq\o(→,\s\up7(點燃))3CO2＋4H2O鏈狀烷烴燃燒通式：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃))nCO2＋(n＋1)H2O。(3)分解反應：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1．實驗探究CH4與Cl2的反應(1)實驗裝置和實驗操作取兩支試管，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)實驗現(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)實驗結(jié)論：CH4與Cl2需在光照條件下發(fā)生化學反應。(4)甲烷和氯氣的混合氣體在光照發(fā)生反應的化學方程式為：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)反應產(chǎn)物：甲烷與氯氣發(fā)生生成4種有機產(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)上重要的有機溶劑。2．取代反應(1)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。(2)烷烴與鹵素的取代反應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，生成多種鹵代產(chǎn)物和相應的鹵化氫氣體。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。②烷烴的取代反應是一種連鎖反應，不會停留在某一步，因此產(chǎn)物一般為混合物。三、有機物的性質(zhì)1．物理性質(zhì)大多數(shù)有機物的熔點比較低，難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑。2．化學性質(zhì)(1)大多數(shù)有機物容易燃燒，受熱會發(fā)生分解；(2)有機物的化學反應比較復雜，常伴有副反應發(fā)生，很多反應需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進行。因此有機化學方程式常用“→”連接反應物和生成物。?問題一烷烴的性質(zhì)【典例1】下列有關烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是()A．常溫下烷烴與酸、堿、強氧化劑不反應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、強氧化劑不反應，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D．通常情況下，與強酸、強堿和強氧化劑不反應答案：B解析：甲烷難溶于水，B項不屬于甲烷性質(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與CH4中碳原子相似，性質(zhì)相似。下列有關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，故屬于同系物。?問題二取代反應【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。根據(jù)題意，回答下列問題：(1)CH4與Cl2發(fā)生反應的條件是________；若用日光直射，可能會引起________________。(2)實驗中可觀察的實驗現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，_________________________________________，______________________________等。(3)實驗中生成的油狀液滴的化學式為________，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和水的反應解析：CH4和Cl2光照可以反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，隨著反應進行，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)生取代反應的有關規(guī)律(1)反應條件：光照，其光照為漫射光，強光直射易發(fā)生爆炸。(2)反應物：鹵素單質(zhì)，如甲烷與氯水、溴水不反應，但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應。(3)反應產(chǎn)物：雖然反應物的比例、反應時間的長短等因素會造成各種產(chǎn)物的比例不同，但甲烷與氯氣反應生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與HCl形成的混合物。反應產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。(4)反應特點——連鎖反應甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代，第一步反應一旦開始，后續(xù)反應立即進行，且各步反應可同時進行。即當n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1時，并不只發(fā)生反應CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，其他反應也在進行?！咀兪骄?-1】下列化學反應中不屬于取代反應的是()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：取代反應是指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。C項中的反應為置換反應，不是有機反應，更不是取代反應?！咀兪骄?-2】實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。光照下反應一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是()答案：D解析：甲烷和氯氣在光照條件下反應，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，試管內(nèi)壓強減小，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項正確?！净A強化】1．下列關于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是()A．烷烴的沸點隨碳原子數(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D．烷烴的鹵代反應很難得到純凈的產(chǎn)物答案：D解析：烷烴的沸點一般隨碳原子數(shù)增加而逐漸升高，A項錯誤；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，B項錯誤；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，不與溴水反應，C項錯誤；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項正確。2．在1.013×105Pa下，測得某些烷烴的沸點見下表。據(jù)表分析，下列選項正確的是()物質(zhì)名稱及結(jié)構簡式沸點/℃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．在標準狀況下，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，熔點降低D．分子式為C5H12的烷烴的同分異構體中，隨支鏈的增加，沸點降低答案：D解析：由題表信息可知，新戊烷的沸點是9.5℃，標準狀況下是液體，20℃時是氣體，A、B項錯誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，熔點升高，C項錯誤；C5H12的三種同分異構體中，隨支鏈數(shù)的增加，沸點降低，D項正確。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：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，沸點更低，故D正確。4．下列烷烴在光照條件下與氯氣反應，只生成一種一氯代物的是()A．CH3CH2CH2CH3 B．C． D．答案：C解析：A項，分子中有2種類型的氫原子，一氯代物有2種；B項，分子中有2種類型的氫原子，一氯代物有2種；C項，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，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行實驗，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：反應生成的一氯甲烷為氣體，故液面不會上升至試管頂部，A項錯誤；氯氣與甲烷發(fā)生反應，逐漸被消耗，生成無色物質(zhì)，黃綠色變淺，B項正確；反應生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳不溶于水，為油狀液滴，C項正確；CH4和Cl2發(fā)生取代反應，生成HCl，HCl遇水形成酸霧，D項正確。6．下列反應屬于取代反應的是()①CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl②2HI＋Cl2=2HCl＋I2③CO＋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；②該反應屬于置換反應；③該反應屬于化合反應；④CH3CH2CN分子中“—CH2—”的1個H原子被Cl原子取代，屬于取代反應；⑤CH3CH2OH分子中的—OH被Br原子取代，屬于取代反應。7．火炬中燃料的主要成分為丙烷。下列有關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)構簡式為D．丙烷燃燒時將化學能轉(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項正確；由圖可知，丙烷的球棍模型正確，B項正確；丙烷的結(jié)構簡式為CH3CH2CH3，C項錯誤；丙烷燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，D項正確。8．1mol某烷烴完全燃燒需要8mol氧氣，則這種烷烴的化學式為()A．C5H12B．C4H10C．C3H8 D．C6H14答案：A解析：設烷烴的化學式為CnH2n＋2，燃燒方程式為CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃))nCO2＋(n＋1)H2O1moleq\f(3n＋1,2)mol1mol8mol則有eq\f(3n＋1,2)＝8，解得n＝5，故烷烴化學式為C5H12。故選A。9．已知有一種烴的結(jié)構類似自行車，簡稱“自行車烴”，如圖所示，下列關于它的性質(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，A、C錯誤，B正確；“自行車烴”與環(huán)己烷二者結(jié)構不同，不滿足分子式相差n個CH2原子團的要求，所以和環(huán)己烷不互為同系物，D錯誤。10．如圖是某同學利用日常用品注射器設計的簡易實驗裝置。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)下列是某同學預測的實驗現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)闊o色；②實驗過程中，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)生的化學反應類型為__________。(3)反應后，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(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：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，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。該反應進行緩慢，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。(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。【能力提升】1．在標準狀況下，22.4LCH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質(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，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)取代反應特點，n(HCl)＝2.5mol，故生成物中所含氯原子共2.5mol＋2.5mol＝5mol，參加反應的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，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