化学必修二专题3 第一单元 课时2

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⑥ 物质的是________。 A.①② F.④⑥ B.②③
⑦
其中，属于同系物
的是 ________；属于同分异构体的是 ________；属于同种 C.③④⑤⑥⑦ D.①③ E.③④⑤⑦
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解析
7 种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；
若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原 子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7 种物质的分子 式分别为①C5H12 ②C5H12 ③C6H14 ⑤C6H14 ⑥C6H14 ④C6H14 ⑦C6H14 。 所 以 ①② 中 任 一 物 质 与
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3n＋1 点燃 ②烷烃完全燃烧的通式为 CnH2n＋2＋ O2――→nCO2＋(n 2 ＋1)H2O。 ③在光照条件下，烷烃与 Cl2、Br2 等卤素单质的气体发生取 代反应，生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。 CnH2n＋ 2 光照 ＋X2――→CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X 可与 X2 继续发生取代 反应。
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2.结构相似、分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的物 质互为同系物。 (1)烷烃同系物分子式的通式为 CnH2n＋2， 所以二十烷的分子 式为C20H42 。 (2)写出下列各烷烃的分子式。 ①烷烃 A 蒸气的密度是同温同压下 H2 的 36 倍： C5H12 。 ②烷烃 B 的分子中含有 200 个 H： C99H200 。
烃类化合物几乎都不溶于水，所以 B 也不正确；
烷烃与溴水、酸性高锰酸钾均不反应，故 D 不正确。
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探究点二
同系物
同分异构体
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1.观察比较甲烷、乙烷和丙烷的结构简式，你能看出它们之 间在分子组成上存在什么样的关系吗？
答案 相邻烷烃分子在组成上均相差一个 CH2 原子团。
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( A )
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4.有下列各组微粒或物质： A.O2 和 O3
13 B.12 C 和 6 6C
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C.CH3CH2CH2CH3 和
D.
和
E.CH3CH2CH2CH3 和 (1)______组两种微粒互为同位素。 (2)______组两种物质互为同素异形体。
( B )
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2.下列属于烷烃特有性质的是 A.在空气中完全燃烧的产物为二氧化碳和水 B.它们几乎不溶于水 C.可与氯气在光照下发生取代反应
( C )
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D.可与溴水中的溴发生取代反应；可使酸性高锰酸钾溶液 褪色
解析 烃类化合物完全燃烧的产物均为二氧化碳和水， 因 此 A 不是烷烃的特有性质；
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[活学活用] 1.下列关于烷烃的叙述，不正确的是 A.在烷烃分子中，只有单键 B.烷烃的通式为 CnH2n＋2，符合该通式的烃不一定是烷烃 C.烷烃在一定条件下都能与 Cl2 发生取代反应 D.随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高
解析 烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键；烷烃在一定条 件下都能与 Cl2 发生取代反应，取代反应是烷烃的典型性 质；随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力增大，使 其熔、沸点逐渐升高；因烷烃分子中的氢原子已达饱和， 故符合 CnH2n＋2 的有机物只能是烷烃。
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4.烷烃 (CnH2n＋ 2)的习惯命名法 (1)当碳原子数 n≤ 10 时，用 甲、乙、丙、丁、戊、己、 庚、辛、壬、癸 表示；若 n>10 时，用中文数字表示。 如：C8H18 命名为 辛烷 ， C18H38 命名为 十八烷 。 (2)当碳原子数 n 相同时，用 正、异、新 来区别。 如：CH3CH2CH2CH2CH3 称为 正戊烷 ，
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称为 异戊烷 ，
称为 新戊烷 。
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[归纳总结] (1)烷烃的结构特点 ①烷烃分子里碳原子间都以 单键 相连接， 每个碳原子最多 能以 4于等于 3 时)不在一条直线 上。直链烷烃空间构型是折线形或锯齿状。 (2)烷烃的化学性质 ①通常较稳定， 不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化， 也不能与强酸、强碱发生反应。
探究点一 烷烃 1.由碳、氢两种元素组成的有机物称为烃，烃有多种，其中与 甲烷结构相似的有很多，如
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试归纳出它们的结构特点。
答案 这类物质的结构特点是每个碳原子形成四个共价 键，且原子之间只以单键相连成链状；碳原子的剩余价键 均与氢原子结合。
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2.烃分子中碳原子之间都以 碳碳单键 结合成链状，剩余价键均 与氢原子结合， 使每个碳原子的化合价都达到“ 饱和 ”， 这 样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃。其分子通式为 CnH2n＋2(n
化合物 。 甲烷 是组成最简单的烃。甲烷的组成与结构：
分子式 结构式 球棍模型 比例模型
CH4
结构特点 原子之间以 单键 结合，空间构型为 正四
面体 ，碳原子位于 正四面体的中心 。
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2.通常状况下，甲烷的性质 稳定 ，与强氧化剂如 酸性KMnO4 、 强酸、 强碱等均 不 发生化学反应。 但在一定条件下可以燃烧，
答案
(异丁烷)都是烷烃，
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它们是同系物吗？比较二者的组成和结构，判断它们是否
二者分子式相同，组成上并不相差 CH2 原子团，故
它们不是同系物。二者结构相似，碳碳之间都是以单键结 合成链状，但结构并不相同，正丁烷无支链，异丁烷有支 链，所以它们互为同分异构体。
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[活学活用] 3.下列各组物质互为同系物的是 A.O2 和 O3 B.CH4 和 C3H8 C.CH3CH2CH2CH3 和(CH3)3CH
2 D.1 H 和 1 1H
( B )
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解析
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原
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解析
烷 烃 分 子 组 成 的 通 式 为 CnH2n ＋ 2 。 (1)Mr(A) ＝
D×Mr(H2)＝36×2＝72,14n＋2＝72， n＝5， A 为 C5H12。 (2)2n ＋2＝200，n＝99，B 为 C99H200。
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3.CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与 为同分异构体？
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③④⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物；①②结构相同，属于 同 种 物 质 ， ④⑥ 结 构 相 同 ， 属 于 同 种 物 质 ； ③④⑤⑦ 或 ③⑤⑥⑦互为同分异构体。
答案 B、D E A、F
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1.下列物质中，不属于烷烃的是 A.CH4 B.C3H8 C.C4H8 D.C5H12
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(3)______组两种物质属于同系物。 (4)______组两物质互为同分异构体。 (5)______组两物质是同一物质。
答案 (1)B
(2)A
(3)C
(4)E
(5)D
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5.写出下列烷烃的分子式 (1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是 H2 的 43 倍： C6H14 。 (2)分子中含有 22 个共价键的烷烃： C7H16 。 (3)分子中含有 30 个氢原子的烷烃： C14H30 。 (4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃： C4H10 。
1 子团的物质互称为同系物。O2 和 O3 互为同素异形体；1 H
和2 1H 互为同位素；CH3CH2CH2CH3 和(CH3)3CH 分子式相 同，结构不同，互为同分异构体；只有 CH4 和 C3H8 满足同 系物的概念。
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4.有下列结构的物质：①CH3(CH2)3CH3 ②CH3CH2CH2CH2CH3 ④ ③CH3CH2CH2CH2CH2CH3 ⑤
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4.用结构简式写出戊烷(C5H12)的同分异构体。
答案 CH3CH2CH2CH2CH3、
、
。
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[归纳总结] (1)判断两种化合物互为同系物的关键是看： 同：两种物质属于同一类物质，物质结构相似 差：两种物质分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团 (2)判断两种化合物互为同分异构体的关键是 先看分子式是否相同(相对分子质量相同，但分子式不一定 相同)； 再看结构是否不同(原子或原子团连接顺序不同， 空间排列 不同)。
本 可以发生取代反应。 课 栏 目 3.有机化合物的结构特点(碳原子成键类型具有多样性) 开 (1)每个碳原子能与其他原子形成 4 个共价键。 关
(2)碳原子与碳原子之间可以形成 单键 ( 或 叁键 ( )。
)、 双键 (
)
(3)碳原子之间彼此可通过共价键构成 碳链 或 碳环 。
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本 ≥1且n为整数) 。 课 栏 目 3.物质的组成、结构决定物质性质，这个规律在有机物中体现 开 关 得尤其明显。烷烃的化学性质与甲烷相似，请写出下列反应
的化学方程式(有机物写结构简式)： (1)丙烷的燃烧： CH3CH2CH3＋5O2
3CO2＋4H2O 。
(2)光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应(只要求写一氯取 CH3CH2Cl＋HCl 。 代)： CH3CH3＋Cl2