1、第2课时烷烃的性质一、烷烃的性质一、烷烃的性质1.1.物理性质物理性质(随分子中碳原子数增加随分子中碳原子数增加)(1)(1)熔、沸点熔、沸点:逐渐逐渐_;_;(2)(2)状态状态:由气态由气态液态液态固态固态,其中常温、常压下碳其中常温、常压下碳原子数小于或等于原子数小于或等于4 4的烷烃为气态的烷烃为气态;(3)(3)密度密度:逐渐逐渐_且均比水的密度且均比水的密度_,_,_于水。于水。升高升高增大增大小小难溶难溶2.2.化学性质化学性质通常情况下通常情况下,烷烃比较稳定烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。但一定条件下可燃烧等强氧化剂不反应。但一定条
2、件下可燃烧,在较高温度在较高温度下会发生分解下会发生分解,与氯气等发生取代反应。与氯气等发生取代反应。(1)(1)烷烃的燃烧通式为烷烃的燃烧通式为C Cn nH H2 2n n+2+2+_O+_O2 2 _。3n12n nCOCO2 2+(n n+1)H+1)H2 2O O【微思考微思考】空气中含甲烷空气中含甲烷:5%:5%15%,15%,氧气中含甲烷氧气中含甲烷:5.4%:5.4%59.2%,59.2%,遇火花将发生爆炸遇火花将发生爆炸,煤矿中的瓦斯爆炸煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。假如你是一名煤矿工人多数是甲烷气体爆炸引发的。假如你是一名煤矿工人,当你在矿井采矿时当你在矿井采矿
3、时,为预防瓦斯爆炸为预防瓦斯爆炸,你会采取哪些措你会采取哪些措施呢施呢?提示提示:及时通风、避免明火。及时通风、避免明火。(2)(2)以甲烷为例探究烷烃的取代反应以甲烷为例探究烷烃的取代反应实验实验装置装置 实验实验现象现象A A装置装置:试管内气体颜色逐渐试管内气体颜色逐渐_;_;试管试管内壁有内壁有_出现出现,试管中有少量白试管中有少量白雾雾,且试管内液面且试管内液面_,_,水槽内有固体水槽内有固体析出析出B B装置装置:_:_变浅变浅油状液体油状液体上升上升无明显现象无明显现象实验实验结论结论CHCH4 4与与ClCl2 2需在需在_时才能发生化学反时才能发生化学反应应,有关化学方程式有
4、关化学方程式:CHCH4 4+Cl+Cl2 2 CH CH3 3Cl+HCl(Cl+HCl(一氯代物一氯代物),),CHCH3 3Cl+ClCl+Cl2 2 CH CH2 2ClCl2 2+HCl(+HCl(二氯代物二氯代物),),CHCH2 2ClCl2 2+Cl+Cl2 2 CHCl CHCl3 3+HCl(+HCl(三氯代物三氯代物),),CHClCHCl3 3+Cl+Cl2 2 CCl CCl4 4+HCl(+HCl(四氯代物四氯代物)。光照光照光光光光光光光光产物产物性质性质水溶性水溶性:CH:CH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4
5、4均均_溶于水。溶于水。状态状态:常温下除常温下除_是气体是气体,其余三种均其余三种均为液体。为液体。取代反取代反应概念应概念有机物分子里的某些原子或原子团被其有机物分子里的某些原子或原子团被其他他_所替代的反应。所替代的反应。难难CHCH3 3ClCl原子或原子团原子或原子团【微思考微思考】若甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代若甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代,生成的生成的CHCH3 3ClCl还是四面体结构吗还是四面体结构吗?提示提示:CHCH3 3ClCl中中3 3个个H H和和1 1个个ClCl仍位于四面体的仍位于四面体的4 4个顶点个顶点,仍仍为四面体结构。为四面体结构。二、有机物
6、的性质二、有机物的性质1.1.物理性质物理性质:大多数有机物的熔点比较低大多数有机物的熔点比较低,难溶于水难溶于水,易易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。2.2.化学性质化学性质:大多数有机物容易燃烧大多数有机物容易燃烧,受热会分解受热会分解;有机有机物的化学反应比较复杂物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生常伴有副反应发生,很多反应很多反应需要在加热、光照或催化剂的条件下进行。需要在加热、光照或催化剂的条件下进行。【情境情境思考思考】水调歌头水调歌头明月几时有明月几时有是宋代大文学家苏轼公元是宋代大文学家苏轼公元10761076年中秋在密州时所作。这首词以月起兴年中
7、秋在密州时所作。这首词以月起兴,与其弟苏与其弟苏辙七年未见之情为基础辙七年未见之情为基础,围绕中秋明月展开想象和思考围绕中秋明月展开想象和思考,把人世间的悲欢离合之情纳入对宇宙人生的哲理性追把人世间的悲欢离合之情纳入对宇宙人生的哲理性追寻之中寻之中,反映了作者复杂而又矛盾的思想感情反映了作者复杂而又矛盾的思想感情,又表现又表现出作者热爱生活与积极向上的乐观精神。出作者热爱生活与积极向上的乐观精神。(1)(1)有机物在生产生活中无处不在有机物在生产生活中无处不在,观察上图说明哪些观察上图说明哪些物品中含有有机物物品中含有有机物?提示提示:花草树木、衣帽服饰、酒花草树木、衣帽服饰、酒(乙醇乙醇)中
8、均含有有机物中均含有有机物。(2)(2)根据生活中常见的有机物分析其物理性质、化学性根据生活中常见的有机物分析其物理性质、化学性质有哪些通性质有哪些通性?提示提示:熔沸点较低、易燃烧等。熔沸点较低、易燃烧等。知识点一有机物的表示方法知识点一有机物的表示方法【重点释疑重点释疑】种类种类实例实例含义含义分子式分子式CHCH4 4用元素符号表示物质分用元素符号表示物质分子组成的式子子组成的式子,可反映出可反映出一个分子中原子的种类一个分子中原子的种类和数目和数目种类种类实例实例含义含义最简式最简式(实验式实验式)乙烷乙烷C C2 2H H6 6最简式为最简式为CHCH3 3表示物质组成的各表示物质组
9、成的各元素原子最简整数比元素原子最简整数比的式子的式子由最简式可求最简由最简式可求最简式量式量种类种类实例实例含义含义电子式电子式 用小黑点等记号代替用小黑点等记号代替电子电子,表示原子最外表示原子最外层电子成键情况的式层电子成键情况的式子子种类种类实例实例含义含义结构式结构式 具有化学式所能表具有化学式所能表示的意义示的意义,能反映物能反映物质的结构质的结构表示分子中原子的表示分子中原子的结合或排列顺序的式结合或排列顺序的式子子,但不表示空间构但不表示空间构型型种类种类实例实例含义含义结构简结构简式式(示性示性式式)CHCH3 3CHCH3 3将结构式中碳碳单键、将结构式中碳碳单键、碳氢键等
10、短线省略后碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构得到的式子即为结构简式简式,它比结构式书写它比结构式书写简单简单,比较常用比较常用,是结是结构式的简便写法构式的简便写法,着重着重突出结构特点突出结构特点(官能团官能团)种类种类实例实例含义含义键线式键线式 将结构式中碳、氢元将结构式中碳、氢元素符号省略素符号省略,只表示分只表示分子中键的连接情况子中键的连接情况,每个拐点或终点均表每个拐点或终点均表示一个碳原子示一个碳原子,即为即为键线式键线式种类种类实例实例含义含义球棍模型球棍模型 小球表示原子小球表示原子,短棍短棍表示价键表示价键,用于表示用于表示分子的空间结构分子的空间结构(立立体形状体形状
11、)种类种类实例实例含义含义空间充空间充填模型填模型 用不同体积的小用不同体积的小球表示不同大小的球表示不同大小的原子用于表示分原子用于表示分子中各原子的相对子中各原子的相对大小和结合顺序大小和结合顺序【思考思考讨论讨论】(1)(1)一种烃的球棍模型为一种烃的球棍模型为 ,试着写出其分试着写出其分子式和结构简式。子式和结构简式。提示提示:分子式为分子式为C C4 4H H1010,结构简式为结构简式为CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3。(2)(2)结合化学键理论分析有机物的分子结构中是否真像结合化学键理论分析有机物的分子结构中是否真像球棍模型一样原子通过球棍模型一样原子通过
12、“棍棍”相互连接相互连接?球棍模型中的球棍模型中的“棍棍”表示什么表示什么?提示提示:有机物分子中原子通过化学键相互结合有机物分子中原子通过化学键相互结合,球棍模球棍模型中的型中的“棍棍”表示的是化学键。表示的是化学键。【案例示范案例示范】【典例典例】正己烷是优良的有机溶剂正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为其球棍模型为 ,下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.A.正己烷的分子式为正己烷的分子式为C C6 6H H1212B.B.正己烷的一氯代物有正己烷的一氯代物有3 3种种C.C.正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色D.D.主链上含有主链上含有4
13、 4个碳原子的正己烷的同分异构体只有个碳原子的正己烷的同分异构体只有1 1种种【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点:(1)(1)根据有机物的球棍模型确定其分子式和结构简式。根据有机物的球棍模型确定其分子式和结构简式。(2)(2)根据结构确定有机物类别和典型性质。根据结构确定有机物类别和典型性质。【解析解析】选选B B。正己烷分子式为。正己烷分子式为C C6 6H H1414,A,A项错误项错误;正己烷正己烷的结构简式为的结构简式为CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3,分子中存在三种位置分子中存在三种位置不同的氢原子不同
14、的氢原子,故其一氯代物有故其一氯代物有3 3种种,B,B项正确项正确;烷烃不能烷烃不能与溴水发生反应与溴水发生反应,C,C项错误项错误;主链上有主链上有4 4个碳原子时个碳原子时,正己正己烷的同分异构体有烷的同分异构体有2 2种种:、,D,D项错误。项错误。【迁移迁移应用应用】1.1.下列各图均能表示甲烷的分子结构下列各图均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映哪一种更能反映其真实存在状况其真实存在状况()【解析解析】选选D D。这几种形式都可表示甲烷分子。这几种形式都可表示甲烷分子,其中分其中分子结构示意图、球棍模型及空间充填模型均能反映甲子结构示意图、球棍模型及空间充填模型均能反映甲烷分子的
15、空间构型烷分子的空间构型,但空间充填模型更能形象地表达出但空间充填模型更能形象地表达出甲烷分子中甲烷分子中H H、C C的位置及所占比例。电子式只反映出的位置及所占比例。电子式只反映出原子的最外层电子的成键情况。原子的最外层电子的成键情况。2.(20192.(2019邢台高一检测邢台高一检测)有有4 4种碳骨架如图所示的烃种碳骨架如图所示的烃,下列说法正确的是下列说法正确的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号()A.aA.a和和b b互为同分异构体互为同分异构体B.bB.b和和c c互为同系物互为同系物C.bC.b、c c互为同分异构体互为同分异构体D.D.只有只有b b和和c c能发生取代反应能发
16、生取代反应【解析解析】选选B B。a a的分子式为的分子式为C C4 4H H8 8,b,b的分子式为的分子式为C C4 4H H1010,不不互为同分异构体互为同分异构体,A,A错误错误;b;b的分子式为的分子式为C C4 4H H1010,c,c的分子的分子式为式为C C5 5H H1212,均是烷烃均是烷烃,结构相似结构相似,相差一个相差一个CHCH2 2原子团原子团,互互为同系物为同系物,B,B正确正确,C,C错误错误;d;d是环丁烷也能发生取代反应是环丁烷也能发生取代反应,D,D错误。错误。【补偿训练补偿训练】甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结
17、构,而不而不是正方形的平面结构是正方形的平面结构,理由是理由是()A.CHA.CH3 3ClCl只有一种结构只有一种结构B.CHB.CH2 2ClCl2 2只有一种结构只有一种结构C.CHClC.CHCl3 3只有一种结构只有一种结构D.CHD.CH4 4中含有中含有4 4个个CHCH极性键极性键【解析解析】选选B B。甲烷分子无论是正四面体结构。甲烷分子无论是正四面体结构,还是正还是正方形的平面结构方形的平面结构,A,A、C C、D D三项都是成立的三项都是成立的,CH,CH2 2ClCl2 2若是若是正方形的平面结构正方形的平面结构,则其结构应有两种则其结构应有两种,即即 和和 ,若是正四
18、面体结构若是正四面体结构,则其结构只有一种。则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是正方形结构无论是正四面体结构还是正方形结构,CH,CH4 4中都含有中都含有4 4个个CH CH 极性键。极性键。知识点二认识烷烃取代反应的特点知识点二认识烷烃取代反应的特点【重点释疑重点释疑】1.1.甲烷与氯气的取代反应归纳甲烷与氯气的取代反应归纳反应物反应物甲烷与氯气甲烷与氯气(不能用氯水不能用氯水)反应条件反应条件漫散光照射漫散光照射(不用太阳光直射不用太阳光直射,以防爆以防爆炸炸)生成物生成物甲烷与氯气反应生成四种有机产物甲烷与氯气反应生成四种有机产物:CH:CH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2
19、 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4和无机物和无机物HCl,HCl,其中其中HClHCl的产量最多的产量最多反应反应特点特点连锁连锁反应反应甲烷中的氢原子被氯原子逐步取甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代代,各步反应同时进行各步反应同时进行,即第一步即第一步反应一旦开始反应一旦开始,后续反应立即进行后续反应立即进行数量数量关系关系每取代每取代1 mol1 mol氢原子氢原子,消耗消耗1 mol 1 mol ClCl2 2,生成生成1 mol HCl1 mol HCl2.2.在光照条件下在光照条件下,烷烃与烷烃与ClCl2 2、BrBr2 2等卤素单质的气体发等卤素单质的气体发生取代反应生
20、取代反应,生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。可与可与X X2 2继续发生取代反应。继续发生取代反应。【思考思考讨论讨论】(1)(1)甲烷和氯气发生反应时甲烷和氯气发生反应时,所得的产物有几种所得的产物有几种?其反其反应类型是什么应类型是什么?提示提示:产物有产物有5 5种种,分别为分别为CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4、HCl;HCl;取代反应。取代反应。(2)(2)能否用能否用CHCH4 4和和ClCl2 2按按1111的体积比混合来制取纯净的的体积比混合来制取纯净的CHCH3 3Cl?Cl
21、?提示提示:CHCH4 4和和ClCl2 2的反应是连锁反应的反应是连锁反应,不可能只发生第一不可能只发生第一步取代反应步取代反应,生成物为混合物生成物为混合物,即即CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3和和CClCCl4 4四种有机物与氯化氢形成的混合物四种有机物与氯化氢形成的混合物,CH,CH3 3ClCl的产的产率低率低,因此不能用因此不能用CHCH4 4和和ClCl2 2按按1111的体积比混合来制取的体积比混合来制取纯净的纯净的CHCH3 3ClCl。【案例示范案例示范】【典例典例】某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷某课外活动小组利用如图所示
22、装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意与氯气的反应。根据题意,回答下列问题回答下列问题:(1)CH(1)CH4 4与与ClCl2 2发生反应的条件是发生反应的条件是_;_;若用日光直若用日光直射射,可能会引起可能会引起_。(2)(2)实验中可观察的实验现象有实验中可观察的实验现象有:量筒内壁出现油状液量筒内壁出现油状液滴滴,饱和食盐水中有少量固体析出饱和食盐水中有少量固体析出,_,_,_,_等。等。(3)(3)实验中生成的油状液滴的化学式为实验中生成的油状液滴的化学式为_,_,其中其中_是工业上重要的溶剂。是工业上重要的溶剂。(4)(4)用饱和食盐水而不用水的原因是用饱和食盐水而不用水的原因是_。
23、【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点:(1)(1)注意有机反应的条件注意有机反应的条件,同种物质条件不同可能反应同种物质条件不同可能反应不同或不反应。不同或不反应。(2)(2)注意反应方式注意反应方式,同类有机物在相同条件下反应的方同类有机物在相同条件下反应的方式相同。式相同。【解析解析】CHCH4 4和和ClCl2 2光照可以反应生成光照可以反应生成CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4、HCl,HCl,随着反应进行随着反应进行,Cl,Cl2 2不断消耗不断消耗,黄绿色黄绿色逐渐消失。又由于生成的逐渐消失。
24、又由于生成的CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4常温下常温下是无色油状液体是无色油状液体,故量筒内壁上有油滴。因生成的故量筒内壁上有油滴。因生成的HClHCl易溶于水易溶于水,量筒内的压强减小量筒内的压强减小,量筒内液面上升。量筒内液面上升。HClHCl溶溶于水后于水后,溶液中溶液中ClCl-浓度增大浓度增大,使使NaClNaCl固体析出。固体析出。答案答案:(1)(1)光照光照(或光亮处或光亮处)爆炸爆炸(2)(2)量筒内黄绿色气量筒内黄绿色气体颜色变浅量筒内液面上升体颜色变浅量筒内液面上升(3)CH(3)CH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、
25、CClCCl4 4CHClCHCl3 3、CClCCl4 4(4)(4)降低降低ClCl2 2在水中溶解度在水中溶解度,抑制抑制ClCl2 2和水的反应和水的反应【误区警示误区警示】(1)(1)取代反应的特点是取代反应的特点是“上一下一上一下一,有进有进有出有出”,类似无机反应中的复分解反应类似无机反应中的复分解反应,注意在书写化注意在书写化学方程式时学方程式时,防止漏写产物中的小分子。防止漏写产物中的小分子。(2)(2)烷烃在光照条件下与溴水不反应烷烃在光照条件下与溴水不反应,但由于溴易溶于但由于溴易溶于有机溶剂而被从水层中萃取出来有机溶剂而被从水层中萃取出来,水层颜色变浅。水层颜色变浅。【
26、迁移迁移应用应用】1.1.下列化学反应中不属于取代反应的是下列化学反应中不属于取代反应的是()A.CHA.CH2 2ClCl2 2+Br+Br2 2 CHBrCl CHBrCl2 2+HBr+HBrB.CHB.CH3 3OH+HCl CHOH+HCl CH3 3Cl+HCl+H2 2O OC.2Na+2HC.2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2D.CHD.CH3 3CHCH2 2Br+HBr+H2 2O O CHCH3 3CHCH2 2OH+HBrOH+HBr光照光照光照光照【解析解析】选选C C。取代反应是指有机物分子里的某些原子。取代反应是指有机物分子里的某些原子或
27、原子团被其他原子或原子团所替代的反应。或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。C C项中的项中的反应为置换反应反应为置换反应,不是有机反应不是有机反应,更不是取代反应。更不是取代反应。2.2.如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入装置。甲管中注入10 mL CH10 mL CH4 4,同温同压下乙管中注入同温同压下乙管中注入50 mL Cl50 mL Cl2 2,将乙管气体推入甲管中将乙管气体推入甲管中,气体在甲管中反应气体在甲管中反应,试管放在光亮处一段时间。试管放在光亮处一段时间。(1)(1)下列是某同学预测的实验现象下列是
28、某同学预测的实验现象:气体最终变为无色气体最终变为无色;实验过程中实验过程中,甲管活塞向内移甲管活塞向内移动动;甲管内壁有油珠甲管内壁有油珠;产生火花。其中正确的是产生火花。其中正确的是_。(2)(2)甲管中发生化学反应的类型为甲管中发生化学反应的类型为_。(3)(3)反应后反应后,甲管中剩余可溶于水的气体能用下列试剂甲管中剩余可溶于水的气体能用下列试剂吸收的是吸收的是_。A.A.水水B.NaOHB.NaOH溶液溶液C.AgNOC.AgNO3 3溶液溶液D.D.饱和食盐水饱和食盐水(4)(4)反应后反应后,若将甲中的物质全部推入盛有适量若将甲中的物质全部推入盛有适量AgNOAgNO3 3溶溶液
29、的小试管中会观察到液的小试管中会观察到_;_;若再向其中若再向其中滴入几滴石蕊溶液滴入几滴石蕊溶液,又观察到又观察到_。【解析解析】在光照条件下在光照条件下,甲烷与氯气发生反应甲烷与氯气发生反应:CH:CH4 4+Cl+Cl2 2 CH CH3 3Cl+HCl,CHCl+HCl,CH3 3Cl+ClCl+Cl2 2 CH CH2 2ClCl2 2+HCl,CH+HCl,CH2 2ClCl2 2+Cl+Cl2 2 CHCl CHCl3 3+HCl,CHCl+HCl,CHCl3 3+Cl+Cl2 2 CCl CCl4 4+HCl+HCl。光光光光光光光光(1)(1)理论上理论上,甲烷与氯气体积比为
30、甲烷与氯气体积比为1 14 4时时,二者恰好完全二者恰好完全反应反应,而装置中甲烷与氯气体积比为而装置中甲烷与氯气体积比为1 15,5,说明氯气过说明氯气过量量,反应后仍有氯气剩余。该反应进行缓慢反应后仍有氯气剩余。该反应进行缓慢,不会产生不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体,所以气体所以气体的总物质的量减小的总物质的量减小,内部压强减小内部压强减小,甲管活塞向内移动甲管活塞向内移动。(2)(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代,故故甲管中发生的是取代反应。甲管中发生的是取代反应。(3)(3)剩余可
31、溶于水的气体中含有氯气和氯化氢剩余可溶于水的气体中含有氯气和氯化氢,可用氢可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)(4)生成的生成的HClHCl会与会与AgNOAgNO3 3溶液反应生成溶液反应生成AgClAgCl白色沉淀白色沉淀,同时因同时因CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4难溶于水而看到液体分为难溶于水而看到液体分为两层两层,因因ClCl2 2有剩余有剩余,若加入几滴石蕊溶液若加入几滴石蕊溶液,溶液会先变溶液会先变红后褪色。红后褪色。答案答案:(1)(1)(2)(2)取代反应取代反应(3)B(3)B(4)(4)液体分为两液体分为两层
32、层,产生白色沉淀溶液先变红后褪色产生白色沉淀溶液先变红后褪色【补偿训练补偿训练】甲烷和氯气以物质的量之比甲烷和氯气以物质的量之比1313混合混合,在光照条件在光照条件下下,得到的有机产物是得到的有机产物是()CHCH3 3ClClCHCH2 2ClCl2 2CHClCHCl3 3CClCCl4 4A.A.只有只有B.B.和的混合物和的混合物C.C.只有只有D.D.的混合物的混合物【解析解析】选选D D。甲烷和氯气反应。甲烷和氯气反应,无论反应物的物质的无论反应物的物质的量之比是多少量之比是多少,都会得到各种氯代物的混合物。都会得到各种氯代物的混合物。【素养提升素养提升】为了充分利用资源为了充分
33、利用资源,国家大力提倡在农村建设沼气池国家大力提倡在农村建设沼气池,将粪便、垃圾、植物秸秆等转化为沼气。将粪便、垃圾、植物秸秆等转化为沼气。(1)(1)沼气的主要成分是什么沼气的主要成分是什么?提示提示:沼气的主要成分是甲烷。沼气的主要成分是甲烷。(2)(2)已知甲烷的密度在标准状况下是已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 gL0.717 gL-1-1,含含碳碳75%,75%,含氢含氢25%,25%,利用这些数据怎样确定它的分子式利用这些数据怎样确定它的分子式?提示提示:甲烷的摩尔质量为甲烷的摩尔质量为M M=22.4 Lmol=22.4 Lmol-1-10.717 g0.717 gL L-
34、1-116 gmol16 gmol-1-1,1 mol,1 mol甲烷气体中含碳原子的物质甲烷气体中含碳原子的物质的量的量:1 mol:1 mol甲烷气体中甲烷气体中含氢原子的物质的量含氢原子的物质的量:所以甲烷的分子式为所以甲烷的分子式为CHCH4 4。1116 g mol1 mol 75%1 mol12 g mol，1116 g mol1 mol 25%4 mol1 g mol，(3)(3)按照如图装置进行甲烷的取代反应实验。请根据图按照如图装置进行甲烷的取代反应实验。请根据图示回答下列问题示回答下列问题:把把1 1体积的甲烷和体积的甲烷和4 4体积的氯气组成的混合气体充入体积的氯气组成的
35、混合气体充入大试管中大试管中,并将试管倒立在盛有硝酸银溶液的烧杯中并将试管倒立在盛有硝酸银溶液的烧杯中,然后放置在光亮处然后放置在光亮处,预测观察到的现象。预测观察到的现象。提示提示:CHCH4 4与与ClCl2 2光照条件下反应生成光照条件下反应生成CHCH3 3ClCl、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4、HCl,HCl,随着反应的进行随着反应的进行,Cl,Cl2 2不断消耗不断消耗,黄绿黄绿色逐渐消失色逐渐消失,又由于生成的又由于生成的CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3和和CClCCl4 4常温下常温下均为无色液体均为无色液体,Cl
36、,Cl2 2易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂,使试管内壁上有黄使试管内壁上有黄色油滴出现色油滴出现;因生成的因生成的HClHCl易溶于水易溶于水,反应后反应后,试管内压试管内压强减小强减小,水位在试管内上升水位在试管内上升,HCl,HCl溶于水后溶于水后,与与AgNOAgNO3 3反应反应生成生成AgClAgCl白色沉淀。白色沉淀。写出上述过程中反应的化学方程式写出上述过程中反应的化学方程式,并指明反应的类并指明反应的类型。型。提示提示:甲烷与氯气的反应方程式为甲烷与氯气的反应方程式为CHCH4 4+Cl+Cl2 2 CH CH3 3Cl+Cl+HCl;CHHCl;CH3 3Cl+ClCl+Cl2
37、 2 CH CH2 2ClCl2 2+HCl;CH+HCl;CH2 2ClCl2 2+Cl+Cl2 2 CHCl CHCl3 3+HCl;CHCl+HCl;CHCl3 3+Cl+Cl2 2 CCl CCl4 4+HCl+HCl。反应的类型为取代反。反应的类型为取代反应。应。生成白色沉淀的反应为生成白色沉淀的反应为HCl+AgNOHCl+AgNO3 3=AgCl+HNO=AgCl+HNO3 3,反应的类型为复分解反应。反应的类型为复分解反应。光光光光光光光光上述实验装置能否说明甲烷和氯气发生的是取代反上述实验装置能否说明甲烷和氯气发生的是取代反应应?提示提示:甲烷与氯气的取代反应生成甲烷与氯气的
38、取代反应生成HCl,HCl,可以通过证明可以通过证明HClHCl生成说明此反应为取代反应生成说明此反应为取代反应,但是体系中过量的氯但是体系中过量的氯气会干扰实验的验证气会干扰实验的验证,因此本实验装置不能证明甲烷与因此本实验装置不能证明甲烷与氯气发生的是取代反应。氯气发生的是取代反应。【课堂回眸课堂回眸】【核心整合核心整合】【素养迁移素养迁移】1.1.现在的家电市场中无氟冰箱被称为绿色环保冰箱现在的家电市场中无氟冰箱被称为绿色环保冰箱,其其重大改进是不采用氟利昂重大改进是不采用氟利昂-12,-12,而采用新冷媒而采用新冷媒(R-134a)(R-134a)作制冷剂。关于氟利昂作制冷剂。关于氟利
39、昂-12(CCl-12(CCl2 2F F2 2)的叙述正确的是的叙述正确的是()A.A.有两种同分异构体有两种同分异构体B.B.是平面形分子是平面形分子C.C.只有一种结构只有一种结构D.D.有四种同分异构体有四种同分异构体【解析解析】选选C C。CClCCl2 2F F2 2可看作可看作CHCH2 2ClCl2 2的的2 2个氢原子被个氢原子被2 2个个氟原子取代而得到氟原子取代而得到,所以选所以选C C。2.(20192.(2019南平高一检测南平高一检测)下列物质之间的相互关系错下列物质之间的相互关系错误的是误的是()A.CHA.CH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CH
40、CH3 3和和 互为同分异构体互为同分异构体B.B.干冰和冰为同一种物质干冰和冰为同一种物质C.CHC.CH3 3CHCH3 3和和CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3互为同系物互为同系物D.D.1212C C和和1414C C互为同位素互为同位素3.(20193.(2019保定高一检测保定高一检测)丙烷丙烷(C(C3 3H H8 8)常用作烧烤、便常用作烧烤、便携式炉灶和机动车的燃料。常被用来驱动公交车、出携式炉灶和机动车的燃料。常被用来驱动公交车、出租车租车,也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。运动会火炬一般也使用丙烷作燃料。运动会火
41、炬一般也使用丙烷作燃料。(1)(1)使用丙烷作燃料有哪些优点使用丙烷作燃料有哪些优点?(2)(2)丙烷的一氯取代产物有几种丙烷的一氯取代产物有几种?提示提示:(1)(1)丙烷充分燃烧的产物是二氧化碳和水丙烷充分燃烧的产物是二氧化碳和水,不会产不会产生污染。生污染。(2)(2)丙烷的一氯取代产物有丙烷的一氯取代产物有2 2种种,分别是分别是CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2ClCl和和CHCH3 3CHClCHCHClCH3 3。4.4.立方烷为人工合成的烷烃立方烷为人工合成的烷烃,又称为五环辛烷又称为五环辛烷,外观为外观为有光泽的晶体。立方烷于有光泽的晶体。立方烷于19641964年由
42、芝加哥大学的年由芝加哥大学的Dr.Dr.Philip EatonPhilip Eaton与与Thomas W.ColeThomas W.Cole首先合成。如图是立首先合成。如图是立方烷方烷(Cubane)(Cubane)的球棍模型。的球棍模型。(1)(1)立方烷与甲烷是否为同系物立方烷与甲烷是否为同系物?(2)(2)立方烷与苯乙烯立方烷与苯乙烯(C(C6 6H H5 5CHCHCHCH2 2)是什么关系是什么关系?(3)(3)判断立方烷的一氯代物和二氯代物的种类数。判断立方烷的一氯代物和二氯代物的种类数。提示提示:(1)(1)结构相似结构相似,分子组成相差若干个分子组成相差若干个CHCH2 2
43、原子团的原子团的有机物互为同系物有机物互为同系物,因此立方烷不可能是甲烷的同系物因此立方烷不可能是甲烷的同系物。(2)(2)分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同,均为均为C C8 8H H8 8,但但结构不同结构不同,所以它们互为同分异构体。所以它们互为同分异构体。(3)(3)立方烷整个分子的结构是立方体形立方烷整个分子的结构是立方体形,且分子结构是且分子结构是对称的对称的,只有只有1 1种氢原子种氢原子,立方烷的一氯代物只有一种立方烷的一氯代物只有一种;立方烷二氯代物有三种立
44、方烷二氯代物有三种,即两个氯原子在立方体同边有即两个氯原子在立方体同边有一种情况一种情况,两个氯原子的位置在对角有两种情况两个氯原子的位置在对角有两种情况,所以所以同分异构体有三种。同分异构体有三种。5.5.香袋在日常生活中颇受欢迎香袋在日常生活中颇受欢迎,如玫瑰香袋使用干玫瑰如玫瑰香袋使用干玫瑰花制成花制成,能够散发出玫瑰花的香气。但是不法商贩通常能够散发出玫瑰花的香气。但是不法商贩通常在香袋中添加玫瑰香精来增添香气在香袋中添加玫瑰香精来增添香气,玫瑰香精的主要成玫瑰香精的主要成分是分是“结晶玫瑰结晶玫瑰”(化学式为化学式为C C1010H H9 9O O2 2ClCl3 3),),是一种具
45、有强是一种具有强烈玫瑰香气的结晶型固体香料烈玫瑰香气的结晶型固体香料,其化学名称为其化学名称为“乙酸三乙酸三氯甲基苯甲酯氯甲基苯甲酯”,目前国内工业上主要使用以下路径来目前国内工业上主要使用以下路径来合成合成“结晶玫瑰结晶玫瑰”:(1)(1)上述制备流程中共涉及上述制备流程中共涉及6 6种物质种物质,哪些是有机物哪些是有机物?(2)(2)指出甲、乙、丙三种有机物中含氧官能团。指出甲、乙、丙三种有机物中含氧官能团。提示提示:(1)(1)流程中涉及的流程中涉及的6 6种物质除种物质除KOHKOH为无机物外为无机物外,其余其余的的5 5种物质均为有机化合物种物质均为有机化合物,且均为烃的衍生物。且均
46、为烃的衍生物。(2)(2)根据甲、乙、丙三种有机物的结构简式根据甲、乙、丙三种有机物的结构简式,可以判断可以判断三种物质中含氧官能团分别为醛基、羟基和酯基。三种物质中含氧官能团分别为醛基、羟基和酯基。【补偿训练补偿训练】(2019(2019青岛高一检测青岛高一检测)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.HA.H2 2、D D2 2和和T T2 2互称为同素异形体互称为同素异形体B.B.和和 互称为同分异构体互称为同分异构体C.C.3535ClCl和和3737Cl Cl 互称为同位素互称为同位素D.CHD.CH3 3CHCH3 3和和CHCH3 3CHCHCHCH2 2互称为同系物互称为同系物
