《烷烴的性質(zhì)》1.烷烴的物理性質(zhì)一、烷烴的物理性質(zhì)及可燃性

相似性遞變性(隨分子中碳原子數(shù)增加)熔、沸點(diǎn)較低逐漸_____密度比水___逐漸_____狀態(tài)氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，常溫常壓下分子中碳原子數(shù)n≤4的烷烴為氣態(tài)(常溫常壓下，新戊烷為氣態(tài))溶解性難溶于___，易溶于汽油等_________升高小增大水有機(jī)溶劑2.烷烴的穩(wěn)定性及可燃性(1)穩(wěn)定性：通常情況下，烷烴與_____、_____或高錳酸鉀等________都不反應(yīng)。(2)可燃性：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：______________________________________。強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)氧化劑(2)在通常條件下，烷烴和硫酸、氫氧化鈉不反應(yīng)，和酸性KMnO4溶液也不反應(yīng)(

)(3)在做甲烷、乙烷燃燒試驗(yàn)前，氣體一定要驗(yàn)純(

)(1)常溫常壓下，CH4、C2H6和C3H8為氣體，C4H10、C6H14呈液態(tài)(

)判斷正誤×√√提示常溫常壓下，分子中碳原子數(shù)n≤4的烷烴為氣態(tài)，故C4H10為氣態(tài)。提示等體積的CH4和C4H10，C4H10用的氧氣更多，如不減小進(jìn)氣量(或增大進(jìn)風(fēng)量)，則C4H10燃燒不充分，會產(chǎn)生CO等有毒氣體。(4)使用天然氣(主要成分為CH4)的燃?xì)庠?，改用液化石油?主要成分為C4H10)，應(yīng)減小進(jìn)氣量或增大進(jìn)風(fēng)量(

)√√(5)烷烴都能燃燒，且完全燃燒的產(chǎn)物一定是CO2和H2O(

)1.有兩種氣態(tài)烷烴的混合物，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.15g·L－1，則關(guān)于此混合物的組成說法不正確的是A.一定有甲烷B.一定不存在乙烷C.可能是甲烷和乙烷的混合物D.不可能為乙烷和丙烷的混合物深度思考√解析該混合烴的平均摩爾質(zhì)量為1.15g·L－1×22.4L·mol－1＝25.76g·mol－1，即平均相對分子質(zhì)量為25.76，相對分子質(zhì)量小于25.76的烷烴是CH4，其他烷烴都大于25.76，故混合物中一定有甲烷，A正確；乙烷的分子量為30，可能有，也可能沒有，故B錯誤，C正確；乙烷和丙烷的分子量都大于25.76，故不可能是乙烷和丙烷的混合物，D正確。2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1mol某烷烴完全燃燒生成11.2LCO2。(1)寫出該烷烴的分子式：_______。(2)寫出該烷烴燃燒的化學(xué)方程式：___________________________。(3)該烷烴的同分異構(gòu)體有多種，寫出分子中含有4個甲基(—CH3)的結(jié)構(gòu)簡式：_____________。C5H12解析n(CO2)＝

＝0.5mol，則1mol烷烴含有5molC原子，為C5H12。C5H12的同分異構(gòu)體有CH3CH2CH2CH2CH3、

、

三種，其中分子中含有4個甲基的為

。返回實(shí)驗(yàn)操作

二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)1.烷烴的取代反應(yīng)(以甲烷為例)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置：試管內(nèi)氣體顏色逐漸_____；試管內(nèi)壁有_________出現(xiàn)，試管中有__________，且試管內(nèi)液面_____，水槽中有固體析出B裝置：______實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH4與Cl2需在_____條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)化學(xué)方程式為：CH4＋Cl2_____________(一氯代物)；CH3Cl＋Cl2_____________(二氯代物)；CH2Cl2＋Cl2____________(三氯代物)；CHCl3＋Cl2__________(四氯代物)變淺油狀液滴少量白霧上升無現(xiàn)象光照CH3Cl＋HClCH2Cl2＋HClCHCl3＋HClCCl4＋HCl產(chǎn)物性質(zhì)水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均____溶于水。狀態(tài)：常溫下除_______是氣體，其余三種均為液體取代反應(yīng)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)不CH3Cl原子或原子團(tuán)2.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)：大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒，受熱會發(fā)生分解；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、光照或催化劑的條件下進(jìn)行。低難易(1)乙烷、丁烷等烷烴和氯水也可以發(fā)生取代反應(yīng)(

)(2)CH4和Cl2按體積比1∶1混合，發(fā)生取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物只有兩種(

)(3)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時，每生成1molHCl，則有1molCl2參加反應(yīng)(

)判斷正誤××提示CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成物除CH3Cl和HCl外，還有CH2Cl2、CHCl3、CCl4?！?4)CH4分子為正四面體結(jié)構(gòu)，因此其生成物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4都為正四面體結(jié)構(gòu)(

)(5)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物中，CH3Cl的含量最多(

)××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：反應(yīng)條件為光照，其光照為漫射光，強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸。(2)反應(yīng)物：反應(yīng)物為鹵素單質(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)的時間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。歸納總結(jié)(4)反應(yīng)特點(diǎn)①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＋Cl2CH3Cl＋HCl，其他反應(yīng)也在進(jìn)行。②數(shù)量關(guān)系CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時，每有1molH被取代，則消耗1molCl2，同時生成1molHCl，即n(Cl2)＝n(H)＝n(HCl)。1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，最多消耗4molCl2。解析因Cl2足量，若充分反應(yīng)，則CH4中的四個H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，即化學(xué)方程式為CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。1.某課外活動小組利用如圖所示裝置探究CH4和Cl2的反應(yīng)，據(jù)題意，回答下列問題：(1)CH4和Cl2發(fā)生反應(yīng)條件是________，若用日光直射，可能會引起______，假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請寫出化學(xué)方程式：__________________________。深度思考漫射光爆炸(2)若題目中甲烷與氯氣的體積之比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為___(填字母)。A.CH3Cl

HClB.CCl4

HClC.CH3Cl

CH2Cl2D.CH3Cl

CH2Cl2

CHCl3

CCl4

HClD解析甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，是四步反應(yīng)同時發(fā)生，故得到四種氯代產(chǎn)物和HCl。(3)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是____(填字母)。A.升高

B.降低C.不變

D.無法確定B解析甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)，U形管左端生成的氯化氫氣體易溶于水，壓強(qiáng)減小，U形管右端液面下降，左端液面上升。(4)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會觀察到____________________。有白色膠狀沉淀生成解析因左端生成HCl溶于水后發(fā)生反應(yīng)2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，所以觀察到有白色膠狀沉淀生成。(5)右端玻璃管的作用是__________。平衡氣壓解析為了平衡氣壓，在U形管右端插一個玻璃管。2.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是________(填序號)。①CH4C＋2H2

②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu③CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl

④2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2

⑤CH3OH＋HClCH3Cl＋H2O

⑥CH3CH2Br＋H2O

CH3CH2OH＋HBr⑦CH4＋2O2CO2＋2H2O解析①為CH4在高溫下的分解反應(yīng)；②和④為無機(jī)反應(yīng)中的置換反應(yīng)，也為氧化還原反應(yīng)；⑦為CH4的燃燒，屬于氧化反應(yīng)，③⑤⑥屬于有機(jī)反應(yīng)中的取代反應(yīng)。③⑤⑥返回1.(2019·濟(jì)南月考)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1235隨堂演練知識落實(shí)4√12354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。解析隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的沸點(diǎn)逐漸升高，丙烷的沸點(diǎn)應(yīng)介于乙烷和丁烷的沸點(diǎn)之間。2.(2020·重慶市第八中學(xué)檢測)幾種烷烴的沸點(diǎn)如下：12354烷烴甲烷乙烷丁烷戊烷沸點(diǎn)/℃－164－89－0.536根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點(diǎn)可能是A.約－40℃

B.低于－162℃C.低于－89℃

D.高于36℃√解析A項(xiàng)，CaCO3在高溫下發(fā)生分解反應(yīng)；B項(xiàng)，鋅與硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，而非取代反應(yīng)；C項(xiàng)，CH4的燃燒屬于氧化反應(yīng)；D項(xiàng)，C2H6與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。3.(2020·合肥市50中學(xué)月考)下列反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是A.CaCO3CaO＋CO2↑B.Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑C.CH4＋2O2CO2＋2H2OD.C2H6＋Cl2C2H5Cl＋HCl√123544.(2020·上海靜安區(qū)高一檢測)將體積比為1∶4的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中，加蓋后置于光亮處，下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論敘述不正確的是A.產(chǎn)物中只有四氯化碳分子是正四面體結(jié)構(gòu)B.瓶中氣體的黃綠色逐漸變淺，瓶內(nèi)壁有油狀液滴形成C.若日光直射，可能發(fā)生爆炸D.生成物只有CCl4、HCl√12354解析A項(xiàng)，CCl4與CH4結(jié)構(gòu)一樣，為正四面體，正確；B項(xiàng)，CH4與Cl2反應(yīng)消耗Cl2，所以黃綠色逐漸變淺，反應(yīng)生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是油狀液體，正確；C項(xiàng)，若日光直射，反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，氣體體積膨脹，可能發(fā)生爆炸，正確；D項(xiàng)，CH4與Cl2反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，錯誤。12354解析設(shè)氣態(tài)烴的分子式為CxHy，其完全燃燒的化學(xué)方程式為CxHy＋

，則1mol該烴完全燃燒時耗氧量為

mol，將上述選項(xiàng)分別代入，比較可知C4H10耗氧量最多。5.(2019·廣州大學(xué)附屬中學(xué)高一月考)在常溫、常壓下，取下列四種氣態(tài)烴各1mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是A.CH4

B.C3H8 C.C4H10 D.C2H612354√返回1.(2020·武威第五中學(xué)檢測)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課時對點(diǎn)練123456789題組一烷烴的性質(zhì)√A組

基礎(chǔ)對點(diǎn)練解析烷烴為碳、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；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；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，不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，酸性高錳酸鉀溶液不會褪色，D錯誤。123456789A.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，沸點(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)4CH369.02.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√123456789解析由題表中信息可知，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兩項(xiàng)均錯誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(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。123456789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)4CH369.03.(2020·湖北武鋼三中高一檢測)下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述中，不正確的是A.烷烴同系物隨著相對分子質(zhì)量增大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高；常溫下的

狀態(tài)由氣態(tài)遞變到液態(tài)，相對分子質(zhì)量大的則為固態(tài)B.烷烴同系物的密度隨著相對分子質(zhì)量的增大逐漸增大C.烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)，烷烴燃燒時生成二氧

化碳和水D.烷烴多數(shù)能使溴水褪色√123456789解析烷烴結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高，隨著碳原子數(shù)的增大，常溫下的狀態(tài)逐漸由氣態(tài)變化到液態(tài)、固態(tài)，A正確；烷烴結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，密度越大，B正確；烷烴的化學(xué)性質(zhì)與CH4相似，能燃燒生成二氧化碳和水，跟鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，C正確；烷烴的結(jié)構(gòu)決定了化學(xué)性質(zhì)，碳原子是飽和狀態(tài)，所以均不能使溴水褪色，D錯誤。1234567894.(2020·河南項(xiàng)城三中高一月考)下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是A.甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比為1∶4混合時只生成CCl4B.甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物中CH3Cl的量最多C.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物D.1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1mol氯氣123456789√題組二取代反應(yīng)的理解及判斷123456789解析甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成的有機(jī)物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，故得不到純凈的CH3Cl，A錯誤，C正確；甲烷與氯氣的反應(yīng)中每取代1mol氫原子，消耗1mol氯氣，生成1molHCl，故產(chǎn)物中HCl的量最多，B錯誤；1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗2mol氯氣，D錯誤。5.(2020·北京市十一中學(xué)高一檢測)下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是①CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl②2HI＋Cl2===2HCl＋I(xiàn)2③CO＋2H2CH3OH④CH3CH2CN＋Cl2

＋HCl⑤CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2OA.①② B.①②③④

C.①④⑤

D.②④⑤√123456789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)。1234567891234567896.(2019·哈爾濱師大附中高一月考)實(shí)驗(yàn)室中將盛有甲烷與氯氣混合氣體的量筒倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中，光照使其發(fā)生反應(yīng)，下列說法錯誤的是A.通過量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)的油狀液滴可以說明生成四

種有機(jī)產(chǎn)物B.氯化氫極易溶于水，導(dǎo)致量筒中液面上升C.飽和食鹽水能夠抑制氯氣的溶解D.量筒中氣體顏色逐漸變淺√123456789解析氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)，生成的四種有機(jī)產(chǎn)物中CH3Cl常溫下為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為油狀液體，A錯誤；氯氣與甲烷反應(yīng)生成HCl，而HCl極易溶于水，導(dǎo)致量筒內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，量筒內(nèi)液面上升，B正確；氯氣溶于水后，與水反應(yīng)：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，飽和食鹽水中Cl－濃度較大，抑制Cl2的溶解，C正確；氯氣是黃綠色氣體，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氯氣被消耗，量筒內(nèi)氣體顏色逐漸變淺，D正確。7.(2020·西安高新第一中學(xué)月考)在光照的條件下，將1mol甲烷與一定量的氯氣充分混合，經(jīng)過一段時間，甲烷和氯氣均無剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫，若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，該反應(yīng)中消耗的氯氣的物質(zhì)的量是A.(1－a－b－c)mol B.(1＋a＋2b＋3c)molC.(2a＋3b＋4c)mol D.(a＋b＋c)mol123456789√解析根據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn)可知，光照條件下，1mol甲烷與一定量的氯氣充分混合，生成幾氯甲烷就消耗幾摩爾的氯氣，因此消耗氯氣的物質(zhì)的量為(1－a－b－c)mol＋2amol＋3bmol＋4cmol＝(1＋a＋2b＋3c)mol，B項(xiàng)正確。1234567898.(2020·四川岳池縣第一中學(xué)高一月考)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.C5H12

B.C4H10

C.C3H8

D.C6題組三烷烴燃燒及烴分子的判定1molmol1mol8mol123456789解析設(shè)烷烴的化學(xué)式為CnH2n＋2，燃燒方程式為故選A。9.(2020·江蘇常州高級中學(xué)高一月考)烷烴完全燃燒都可以生成CO2和H2O，現(xiàn)以甲烷、乙烷、丙烷三種物質(zhì)燃燒為例，進(jìn)行燃燒分析。(1)取等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)，在O2中完全燃燒，生成CO2最多的是______，生成H2O最多的是______，消耗O2最多的是______。由此可以得出結(jié)論：等物質(zhì)的量的烷烴完全燃燒，生成CO2、H2O以及消耗O2的量隨著________________的增多而變大。123456789丙烷丙烷丙烷分子中碳原子數(shù)(2)取等質(zhì)量的三種物質(zhì)，在O2中完全燃燒，生成CO2最多的是______，生成H2O最多的是______，消耗O2最多的是______。由此可以得出結(jié)論：等質(zhì)量的烷烴完全燃燒，生成CO2的量隨著___________________的增大而變大，生成水的量隨著___________________的增大而變大，消耗O2的量隨著___________________的增大而變大。123456789丙烷甲烷甲烷分子中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分子中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分子中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解析等質(zhì)量的各種烷烴，含碳量越大生成二氧化碳越多，消耗氧氣越少，生成水越少，這是因?yàn)槊?2g碳消耗1molO2，而每4g氫就消耗1molO2。1.(2018·臨沂一中高一期末)分子中含有2～5個碳原子的直鏈烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱的數(shù)據(jù)如表：燃燒熱：25℃、101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒，生成指定產(chǎn)物所放出的熱量，單位為kJ·mol－1。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列判斷錯誤的是A.正庚烷在常溫、常壓下肯定不是氣體B.隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴的燃燒熱逐漸增大C.隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴沸點(diǎn)逐漸升高D.隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱都成比例增加12345678B組綜合強(qiáng)化練√烷烴名稱乙烷丙烷丁烷戊烷沸點(diǎn)/℃－88.6－42.1－0.536.0燃燒熱/kJ·mol－11560.72219.22877.63535.6解析根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴的沸點(diǎn)升高，燃燒熱增加，由于正庚烷分子中碳原子數(shù)大于戊烷分子中的碳原子數(shù)，所以正庚烷在常溫、常壓下肯定不是氣體，A正確；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，烷烴的沸點(diǎn)和燃燒熱并不是成比例增加，B、C正確，D錯誤。12345678烷烴名稱乙烷丙烷丁烷戊烷沸點(diǎn)/℃－88.6－42.1－0.536.0燃燒熱/kJ·mol－11560.72219.22877.63535.62.(2020·南京外國語學(xué)校高一檢測)某氣態(tài)烷烴的體積是10mL，完全燃燒時，正好消耗同溫、同壓下的氧氣50mL，該烷烴的化學(xué)式是A.C2H6

B.C3H8

C.C4H10

D.C5H12√12345678解析設(shè)烷烴化學(xué)式為CnH2n＋2烷烴燃燒通式為解得n＝3，故烷烴化學(xué)式為C3H8。3.(2020·蘭州第一中學(xué)檢測)2LN2和CH4的混合氣體與4LO2經(jīng)點(diǎn)燃充分反應(yīng)后，用干燥劑除去水分，剩余氣體的體積為5L。原來混合氣體中N2和CH4的物質(zhì)的量之比(各氣體的體積都在相同的溫度、壓強(qiáng)下測定)為A.1∶3 B.1∶1

C.2∶1 D.3∶1√12345678解析該小題可以通過燃燒前后氣體體積差來計(jì)算，設(shè)CH4的體積為x

L則有123456781 2x

L

(6－5)L解得x＝0.5，即CH4的體積為0.5L，N2的體積為1.5L，則N2和CH4的體積比為3∶1，選D。4.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√12345678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?！白孕熊嚐N”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。5.(2020·河北邯鄲二中高一檢測)立方烷是一種新合成的烴，其分子結(jié)構(gòu)為正方體結(jié)構(gòu)，其碳架結(jié)構(gòu)如圖所示。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一種√12345678解析根據(jù)碳原子成鍵特點(diǎn)，立方烷的分子式為C8H8，A項(xiàng)錯誤；1mol立方烷和氯氣反應(yīng)，最多需要8mol氯氣，生成8molHCl，B項(xiàng)錯誤；根據(jù)燃燒方程式C8H8＋10O28CO2＋4H2O，燃燒1mol立方烷需要10mol氧氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224L，但C項(xiàng)氧氣的狀態(tài)不確定，不一定為標(biāo)準(zhǔn)狀況，故C項(xiàng)錯誤；立方烷分子是高度對稱的，分子中只有一種等效氫，故其一氯代物只有1種，D項(xiàng)正確。123456786.(2020·安徽馬鞍山二中高一期末)兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體，完全燃燒后得到CO2和H2O的物質(zhì)的量隨著混合烴的物質(zhì)的量的變化如圖所示，則下列對混合烴的判斷正確的是①可能有C2H2

②一定有CH4

③一定有C3H8

④一定沒有C4H6

⑤可能有C2H6A.②⑤ B.②④C.③④

D.②③√12345678解析由題圖可知兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1.6H4，根據(jù)碳原子平均數(shù)可知，該混合氣體中一定含有CH4，由氫原子平均數(shù)可知，另一氣態(tài)烴中氫原子數(shù)目為4，碳原子數(shù)目大于1.6，且不超過4，故一定沒有C2H2、C3H8、C4H6、C2H6，故②④正確。123456787.(2020·西北師大附中高一檢測)如圖是某同學(xué)利用注射器設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置。甲注射器中注入10mLCH4，同溫同壓下乙注射器中注入50mLCl2，將乙注射器中的氣體推入甲注射器中，氣體在甲注射器中反應(yīng)，光照一段時間。(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，甲注射器活塞向內(nèi)移動③甲注射器內(nèi)壁有油珠

④產(chǎn)生火花其中正確的是________(填序號)。12345678②③解析該注射器里氯氣與甲烷的體積比為5∶1，氯氣過量，最終剩余的氣體中仍有氯氣。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，甲注射器活塞向內(nèi)移動。12345678解析甲烷分子中的四個氫原子可被氯原子逐一取代，故甲注射器中發(fā)生的是取代反應(yīng)。(2)甲注射器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)類型為__________。12345678取代反應(yīng)解析剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收。(3)反應(yīng)后，甲注射器中剩余氣體能用下列試劑吸收的是______(填字母)。A.水

B.氫氧化鈉溶液C.硝酸銀溶液

D.飽和食鹽水12345678B解析生成的HCl會與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水，可以看到液體分為兩層；因Cl2有剩余，若加入幾滴紫色石蕊溶液，溶液先變紅后褪色。(4)反應(yīng)后，若將甲注射器中的物質(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，觀察到_________________。12345678液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后褪色8.(2020·西安鐵一中學(xué)檢測)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________________________________________。12345678解析濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、水和氯化錳，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。12345678解析B裝置除具有均勻混合氣體、干燥混合氣體的作用之外，還可以根據(jù)氣泡多少控制氣流速度。(2)B裝置有三種功能：①_____________；②均勻混合氣體；③干燥混合氣體。12345678控制氣流速度解析在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，這說明有碳單質(zhì)產(chǎn)生，則置換出碳單質(zhì)的化學(xué)方程式為CH4＋2Cl2C＋4HCl。(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：_______________________。12345678CH4＋2Cl24HCl＋C解析氯氣能與KI反應(yīng)生成氯化鉀和I2，所以D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是吸收過量的氯氣。(4)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是________________。12345678吸收過量的氯氣解析E裝置中的有機(jī)物為氯代烴，氯代烴難溶于水，分離互不相溶的兩種液體用分液的方法。(5)E裝置中除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為_____。12345678分液解析E裝置中盛裝的是水，反應(yīng)中有HCl生成，HCl極易溶于水，所以E裝置的作用是吸收氯化氫和防止倒吸。(6)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12345678BC解析甲烷與氯氣反應(yīng)生成的四種氯代烴中，只有一氯甲烷是氣體，故尾氣中主要的含氯有機(jī)物為CH3Cl。(7)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.CCl412345678A返回任務(wù)一甲烷的取代反應(yīng)【問題探究】1.根據(jù)取代反應(yīng)的原理,能否用CH4和Cl2按1∶1的體積比混合來制取純凈的CH3Cl?提示

不能。CH4和Cl2的反應(yīng)是鏈鎖反應(yīng),不可能只發(fā)生第一步取代反應(yīng),將CH4與Cl2按體積比1∶1反應(yīng),生成物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)物與氯化氫,因此無法制取純凈的CH3Cl。2.CH4和Cl2取代反應(yīng)的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是什么?它與Cl2在物質(zhì)的量上有什么關(guān)系?提示

因?yàn)樵贑H4和Cl2的取代反應(yīng)中,每一步都有HCl生成,故產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl。根據(jù)化學(xué)方程式可知,每生成1

mol

HCl則消耗1

mol

Cl2,故反應(yīng)生成的HCl與反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量相等?！旧罨卣埂?.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)2.取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的比較

類別取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例CH4+Cl2

CH3Cl+HClZn+H2SO4===ZnSO4+H2↑定義有機(jī)物分子里的原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)反應(yīng)物一種化合物和另一種化合物或單質(zhì)一種單質(zhì)和一種化合物生成物一般生成兩種新化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)反應(yīng)中電子得失不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,因此不一定是氧化還原反應(yīng)一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,一定是氧化還原反應(yīng)【素能應(yīng)用】典例1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)中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有:量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴,飽和食鹽水中有少量固體析出,

,

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、CCl4

CHCl3、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在光照條件下反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質(zhì),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在常溫下是無色油狀液體,故量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴。因生成的HCl易溶于水,量筒內(nèi)的壓強(qiáng)減小,液面上升。HCl溶于水后,溶液中Cl-濃度增大,使NaCl固體析出。規(guī)律方法由于甲烷分子中的4個C—H鍵完全相同,所以它們都有可能發(fā)生反應(yīng),即甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物很復(fù)雜,生成物常包括4種有機(jī)物和氯化氫,其中氯化氫的量最多,4種有機(jī)物的比例因反應(yīng)物的比例、反應(yīng)時間的長短等因素而變化?！咀兪皆O(shè)問】從甲烷與Cl2反應(yīng)的機(jī)理分析,所得產(chǎn)物中含量最大的是哪種物質(zhì)?提示

HCl;CH4與Cl2發(fā)生系列取代反應(yīng),每一步反應(yīng)都生成HCl。變式訓(xùn)練1(2021山東煙臺高一期末)把1體積CH4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中,將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽里,放在光亮處。下列說法錯誤的是(

)A.試管內(nèi)液面逐漸上升B.有機(jī)產(chǎn)物只有CCl4C.混合氣體的淺黃綠色逐漸變淺D.水槽內(nèi)有白色晶體析出答案

B解析

甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體,一氯甲烷是氣體,生成的氯化氫極易溶于水,其中的有機(jī)產(chǎn)物均難溶于水,生成的產(chǎn)物均無色,因此試管中氣體顏色會變淺。氯化氫溶于水后導(dǎo)致試管內(nèi)液面上升,A正確;甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生了取代反應(yīng),生成的物質(zhì)有CH3Cl(氣體)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,B錯誤;生成的產(chǎn)物均無色,試管中氣體顏色會變淺,C正確;氯化氫溶于水后溶液中氯離子濃度增大,導(dǎo)致飽和氯化鈉溶液中有氯化鈉固體析出,D正確。任務(wù)二烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【問題探究】1.甲烷是可燃性氣體,在點(diǎn)燃可燃性氣體前要注意什么?提示

可燃性氣體在點(diǎn)燃前要驗(yàn)純,因?yàn)榭扇夹詺怏w和空氣混合,如果在爆炸極限內(nèi),點(diǎn)燃會發(fā)生爆炸。2.根據(jù)甲烷的性質(zhì),推測丙烷具有哪些化學(xué)性質(zhì)?提示

能與O2發(fā)生燃燒反應(yīng),能與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)。3.多碳原子鏈狀烷烴(如CH3—CH2—CH2—CH3)分子中,碳鏈?zhǔn)侵本€形結(jié)構(gòu)嗎?提示

不是。在CH3—CH2—CH2—CH3分子中,碳原子與其相連的4個原子在空間形成四面體結(jié)構(gòu),因此多碳原子直鏈烷烴分子中的碳鏈應(yīng)為鋸齒狀?！旧罨卣埂?.烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)單鍵:碳原子之間以碳碳單鍵相結(jié)合。(2)飽和:碳原子剩余價鍵全部與氫原子相結(jié)合,烷烴是飽和烴,含相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子里,鏈狀烷烴的含氫量最大。2.烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)和甲烷相似,通常情況下不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng),都不能夠使酸性高錳酸鉀溶液以及溴水褪色。(1)鏈狀烷烴在光照條件下與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。(2)鏈狀烷烴的燃燒反應(yīng)?！舅啬軕?yīng)用】典例2下列有關(guān)烷烴的敘述正確的是(

)①在烷烴分子中,所有的化學(xué)鍵都是單鍵②烷烴中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③通式為CnH2n+2的烴不一定是烷烴④所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)⑤光照條件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色A.①③⑤ B.②③ C.①④ D.①②④答案

C解析

烷烴分子中無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I,都是單鍵,①說法正確;烷烴屬飽和鏈烴,其化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定,通常烷烴不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑(如酸性KMnO4溶液)反應(yīng),也不能使溴水褪色,②⑤說法不正確;因通式CnH2n+2中的碳原子已達(dá)完全飽和,因此符合通式CnH2n+2的有機(jī)物一定是烷烴,③說法不正確;烷烴在光照下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),這是烷烴的主要特性之一,④說法正確?！咀兪皆O(shè)問】甲烷不能被酸性KMNO4溶液氧化,因此甲烷不能發(fā)生氧化反應(yīng),這種觀點(diǎn)是否正確?為什么?提示

不正確;點(diǎn)燃時,甲烷能與O2反應(yīng)生成CO2和H2O,該反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。變式訓(xùn)練2(2021湖南湘中名校高一期末)0.1mol某鏈狀烷烴完全燃燒