甲烷、乙烯、苯专题复习

专题复习 甲烷、乙烯、苯 一.甲烷、乙烯、苯知识回顾及比较 甲烷 乙烯 苯 结构简式

结构特点 碳原子的化合价已达到( )，（ ）形分子，碳原子与任意2个氢原子处在（ ），但不在（ ），键角（ ），碳碳键键长（ ） 碳原子的化合价未达到（ ），（ ）形分子，碳原子与任意4个氢原子处在（ ），但不在（ ），键角（ ），碳碳键键长（ ） 苯环中的碳碳键是（ ），（ ）形分子，碳原子与任意6个氢原子处在（ ），键角（ ），碳碳键键长（ ）

物理性质 活泼性

氧化反应 （ ）使酸性KMnO4溶液褪色，燃烧火焰（ ）并呈（ ）色 （ ）使酸性KMnO4溶液褪色，燃烧火焰（ ），并带有（ ） （ ）使酸性KMnO4溶液褪色，燃烧火焰（ ），并带有（ ）

取代反应 与（ ）在（ ）下发生卤代 不能发生取代反应 能与（ ）和（ ）发生取代反应

加成反应 不能发生加成反应 能与（ ）等发生加成反应 能与（ ）等发生加成反应 【及时突破】 1.下列有关乙烯和乙烷的说法中错误的是 （ ） A.乙烯是平面分子，乙烷分子中所有的原子不可能在同一平面内 B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷 C.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以除去乙烷中混有的乙烯 D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活波 2.下列物质中所有的原子都有可能在同一平面上的是 （ ）

二.烃的燃烧计算规律 等物质的量和等质量的不同烃完全燃烧时耗氧量及生成物（CO2、H2O）量的比较，分析烃类完全燃烧时耗氧量及产物量大小时，一定要仔细分清前提。“等物质的量”和“等质量”两种情况下判断的依据是不同的。

1.等物质的量的烃完全燃烧 (1).规律：每摩烃完全燃烧时耗氧量相当于每摩烃中碳元素和氢元素分别燃烧时耗氧量之和(x +y/4)；当 的值越大，耗氧量越大。且x为主要决定因素，一般x越大，耗氧量越大，生成的CO2量也越大；当y越大时，生成的水量也越大。 (2).方法：当x、y均不同且一多一少时，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当的原理对分子式进行适当变形，转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。例如等物质的量的C2H6和C3H2耗氧量相当，则比较C2H6和C3H4的耗氧量，相当于比较C3H2和C3H4，从而可以快速得出结论。 (3).注意：等物质的量的不同有机物燃烧时： 燃烧情况 产生CO2的量相等 产生H2O的量相等 产生CO2、H2O的量均相等 需满足条件 不同的分子式中含C原子个数须相等 不同分子式中含H原子个数须相等 不同分子式中含C、H原子个数相等 第三种情况下的CO2、H2O的量均相等时，对烃来说即要求不同物质互为同分异构体 例1. 1 mol CxHy(烃)完全燃烧需要5 mol O2，则X与Y之和可能是 （ ） A. X+Y=5 B. X+Y=7 C. X+Y=11 D. X+Y=9 例2. 常温常压下，取下列4种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是 （ ） A. 甲烷 B．乙烷 C. 乙炔 D. 乙烯 例3. 等物质的量的CH4 ,C2H4,C6H6，分别在足量氧气中完全燃烧，以下说法正确的是（ ） A．C6H6含碳量最高，燃烧生成的CO2最多 B．C6H6燃烧时火焰最明亮 C．CH4含氢量最高，燃烧生成的水最多 D．CH4 、C2H4燃烧生成的水质量不同，消耗的氧气不同。 2.等质量的不同烃完全燃烧 规律：1mol的C(12g)消耗1mol O2，而4mol的H(4g)也消耗1molO2，故质量相等的不同烃完全燃烧时，氢元素的质量分数H%越大，消耗O2越多，产生的H2O越多；反之碳元素的质量分数C%越大，消耗O2越少，产生的CO2则越多。或者说等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。 例4. 等质量下列各类烃：1. C6H6、2. C7H8、3. C4H10、 4. C3H8，分别完全燃烧时，其耗氧量由大到小的顺序排列的是 （ ） A．1234 B．4321 C．2134 D．3412 [注意] 最简式相同，质量相等的两种烃完全燃烧时消耗氧气相等，产生CO2和H2O的总量也相等。 例5. 下列各组烃的混合物，只要总质量一定，无论它们按什么比例混合，完全燃烧后生成二氧化碳和水都为恒量的是 （ ） A．C2H2 C2H6 B．C2H4 C3H8 C．C2H2 C6H6 D．C3H4 C3H6 3. 烃燃烧前后气体体积变化规律及应用

(1) 气态烃(CxHy)在100℃及其以上温度完全燃烧时，H2O为水蒸气： △V = V后－V前 = y/4 - 1

气体体积变化规律与氢原子个数有关 ①若y=4,燃烧前后体积不变,△V=0 ②若y>4,燃烧前后体积增大,△V>0 ③若y<4,燃烧前后体积减少,△V<0 例6. 两种气态烃以任意比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合此条件的是 （ ） (A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6 例7. 室温时20mL某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复到室温，气体体积又减少了50mL，剩余气体再通过苛性钠溶液，体积又减少了40mL，求气态烃的分子式 4. 巧解含烃的混合气体计算题

(1) 守恒法：此法在化学计算中应用很广泛，用此法可求元素的相对原子质量、物质的相对分子质量、分子式、混合物的组成以及进行溶解度、溶液浓度等方面的计算 例8. 把m mol C2H4和n mol H2混合于密闭容器中，在适当的条件下，反应达到平衡时生成p mol C2H6，若将所得平衡混合气体完全燃烧生成二氧化碳和水，则需要氧气多少摩尔 (2).方程式叠加法 例题：将x mol氧气，y mol甲烷和z mol过氧化钠放入密闭容器中，在150℃条件下用点火花引发，恰好完全反应后，容器内压强为0，通过计算确立x、y和z之间的关系式： [解析]：根据反应后气体压强等于0，所以可将以下反应方程式： 2CH4+4O2→2CO2+4H2O 2CO2+ 2Na2O2 →2Na2CO3+O2 2H2O+ 2Na2O2→4 NaOH+O2相加消去气体，得： 2CH4+O2+ 6Na2O2→8NaOH+2Na2CO3 所以x：y：z=1：2：6 练习1. 若要使 mol CH4完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为多少摩尔

(3).十字交叉法：十字交叉法一般只适用于两种已知成分组成的混合体系，解题关键往往在于求平均值。其广泛应用于有关同位素、相对原子(分子)质量、溶质质量、二组分混合物质量分数、化学反应中的物质的量、体积、电子转移数及反应热等方面的计算。 例题：CH4和C2H4混合气体，其密度是同温同压下乙烷的2/3，求混合气体中甲烷的质量分数。 [解析]：相同状况下气体密度之比等于相对分子质量之比：M=2/3×M（C2H6）=20，由十字交叉法得： CH4 16 8 20 =2：1 C2H4 28 4 混合气体中甲烷的质量分数为2×16/（2×16+1×28）×100%=53．3% 练习2.一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相同。将1体积这种混合气体在氧气中充分燃烧，生成2体积的二氧化碳和体积的水蒸气（气体体积均在相同状况下测定）。则混合气中烷烃和烯烃的体积比为多少

练习3.在?105 Pa，120℃时，1 L的A、B两种烷烃组成的混合气体，在足量的氧气中充分燃烧后，得到同温同压下的二氧化碳和 的水蒸气，且A分子中比B分子中少2个碳原子，确定A、B的分子式及体积比

三.有机物分子中原子共线、共面的判断方法 首先要几种典型结构、借助C—C单键可以旋转而 、不能旋转的特点，以及立体几何知识，各种与此有关的题目均可迎刃而解，现举例如下： 1.甲烷的正四面体结构 甲烷分子为空间正四面体结构。其中四个氢原子位于正四面体的顶点，碳原子位于正四 面体的中心。甲烷分子中的所有原子不可能共面，位于正四面体中心的碳原子至多能与任意两个氢原子共面。即甲烷分子中最多有三个原子共平面。当有其它原子或原子团取代甲烷中的氢原子时，可把它看作是占据原来氢原子的位置。 【延伸】分子结构中出现甲基时，所有原子不可能共平面，但甲基中的碳原子和另外两 个与之直接相连的原子有可能共平面。 2.乙烯的平面结构 ①乙烯分子中的所有原子都在同一平面上，当乙烯分子中的氢原子被其它原子或原子 团取代时，取代该氢的原子也一定在乙烯的平面内。 【延伸】分子结构中出现双键时，双键两端的碳原子和与之直接相连的四个原子一定在同一个平面上。 ②乙烯分子中碳碳双键和碳氢键之间的夹角为120°即乙烯分子中碳碳双键和任意一个碳氢键均不在同一条直线上。 3.苯的平面结构 苯分子中所有原子在同一平面内，键角为120°，当苯分子中的氢原子被其他原子或原子 团取代时，取代该氢的原子也一定在苯分子所决定的平面上。 【延伸】分子结构中出现苯环时，苯环上的碳原子和与之直接相连的六个原子一定在同一 平面上，而且苯分子的对位以及对位所连的原子在一条直线上。 [理解提高] 例1、在 中，处于同一平面上的原子最多可能有（ ）

A、12个 B、14个 C、18个 D、20个 例2、下列分子中14个碳原子不可能处于同一平面上的分子是：（ ）

A. B. C. D.