一、脂肪烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.烷烴、烯烴、炔烴的組成、結(jié)構(gòu)特點和通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n-2(n≥2)
3.甲烷、乙烯、乙炔的性質(zhì)比較?
4.脂肪烴的化學(xué)性質(zhì)(1)烷烴的取代反應(yīng)①取代反應(yīng):有機(jī)物分子中某些原子或原子團(tuán)被其他　　　　　　　　所替代的反應(yīng)。?②烷烴的鹵代反應(yīng)a.反應(yīng)條件:氣態(tài)烷烴與氣態(tài)鹵素單質(zhì)在　　　　下反應(yīng)。?b.產(chǎn)物成分:多種鹵代烴混合物(非純凈物)+HX。c.定量關(guān)系: ~X2~HX,即取代1 ml氫原子,消耗　　　　鹵素單質(zhì)生成1 ml HX。?
(2)烯烴、炔烴的加成反應(yīng)①加成反應(yīng):有機(jī)物分子中的　　　　　　與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。?②烯烴、炔烴的加成反應(yīng)(寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式)
CH2 =CH2+Br2 →CH2Br—CH2Br
CH2 =CH2+HCl CH3CH2Cl
CH2 =CH2+H2O CH3CH2OH
(3)加聚反應(yīng)①丙烯加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 。?②乙炔加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為nCH≡CH 。
CH≡CH+Br2 →Br—CH =CH—Br
CH≡CH+HCl CH2 CHCl
nCH2 =CH—CH3
(4)二烯烴的加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)①加成反應(yīng)②加聚反應(yīng):nCH2 =CH—CH =CH2 　　　　　　　　　　　。?
CH2 =CH—CH =CH2+Br2 →
二、煤、石油、天然氣的綜合利用1.煤的綜合利用(1)煤的干餾:把煤　　　　　　 　使其分解的過程。煤的干餾是一個復(fù)雜的　　　　　　變化過程。?(2)煤的氣化將煤轉(zhuǎn)化為　　　　　　的過程,目前主要方法是碳和水蒸氣反應(yīng)制水煤氣。化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　。?(3)煤的液化①直接液化:煤+氫氣 液體燃料。②間接液化:煤+水 水煤氣 甲醇等。
C+H2O(g) CO+H2
2.石油的綜合利用(1)石油的成分:由多種　　　　　　組成的混合物,主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。所含元素以　　　　為主,還含有少量N、S、P、O等。?
3.天然氣的綜合利用(1)天然氣的主要成分是　　　　,它是一種　 ?的化石燃料,更是一種重要的化工原料。(2)天然氣與水蒸氣反應(yīng)制取H2原理:CH4+H2O(g) CO+3H2。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鑒別 (　 )(2)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)(　 )
(3)石油分餾可獲得乙酸、苯及其衍生物(　 )
[解析]苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但苯可以燃燒,屬于氧化反應(yīng)。
[解析]石油分餾是物理變化,不能獲得乙酸、苯及其衍生物。
(6)CH2 =CH—CH =CH2與Br2發(fā)生加成反應(yīng),只生成 和 (　　)
(4)烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng),烯烴不能發(fā)生取代反應(yīng)(　 )
(5)順-2-丁烯能使溴水褪色但反-2-丁烯不能(　　)
[解析]烯烴中如果含有烷烴基時,可能發(fā)生取代反應(yīng)。
[解析]都含有碳碳雙鍵,均可使溴水褪色。
[解析] 1,3-丁二烯與溴水還可以完全加成。
(7)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,則證明己烯中混有甲苯(　 )(8)裂化的目的是得到輕質(zhì)油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料(　 )
2.有關(guān)煤的綜合利用如圖所示。下列說法錯誤的是 (　 )A.①是將煤在空氣中加強(qiáng)熱使其分解的過程B.條件a為Cl2/光照C.反應(yīng)②為置換反應(yīng)D.B為甲醇或乙酸時,反應(yīng)③原子利用率均可達(dá)到100%
[解析]煤的干餾應(yīng)隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解。
1.下列關(guān)于烷烴與烯烴的性質(zhì)及反應(yīng)類型敘述正確的是 (　 )A.烷烴只含有飽和鍵,烯烴只含有不飽和鍵B.烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng),烯烴不能發(fā)生取代反應(yīng)C.烷烴的通式一定是CnH2n+2,而烯烴的通式一定是CnH2nD.烷烴與烯烴相比,發(fā)生加成反應(yīng)的一定是烯烴
題組一　烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
[解析]烯烴中含有碳?xì)滹柡玩I,也可能含有碳碳飽和鍵,A項錯誤;烯烴中的氫原子有可能發(fā)生取代反應(yīng),B項錯誤;環(huán)烷烴的通式是CnH2n,只有單烯鏈烴的通式才是CnH2n,C項錯誤;烷烴是飽和烴,不能發(fā)生加成反應(yīng),烯烴是不飽和烴,可以發(fā)生加成反應(yīng),D項正確。
2.有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示,如:CH3CH =CHCH3可簡寫為 。有機(jī)物X的鍵線式為 ,下列說法不正確的是 (　 )A.X的化學(xué)式為C8H8B.有機(jī)物Y是X的同分異構(gòu)體,且屬于芳香烴,則Y的結(jié)構(gòu)簡式為 C.X能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.X與足量的H2在一定條件下反應(yīng)可生成環(huán)狀的飽和烴Z,Z的一氯代物有4種
[解析]由X的鍵線式可知其分子式為C8H8,A項正確;苯乙烯( )的化學(xué)式為C8H8,與X互為同分異構(gòu)體,B項正確;X分子中含碳碳雙鍵,能使酸性KMnO4溶液褪色,C項正確;X與足量H2加成生成的環(huán)狀飽和烴Z中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,故其一氯代物有兩種,D項錯誤。
1.烷烴與氯氣的取代反應(yīng)屬于常見的自由基反應(yīng),其中甲烷反應(yīng)的部分歷程如下:①引發(fā)　Cl2 →Cl·+Cl·等②鏈反應(yīng)　Cl·+CH4 → CH3·+HClCH3·+Cl2 → Cl·+CH3Cl等③終止　Cl·+Cl· → Cl2Cl·+CH3· → CH3Cl等以下說法不正確的是( )A.引發(fā)時可以通過熱輻射、光照等條件B.鏈反應(yīng)可以反復(fù)進(jìn)行C.反應(yīng)產(chǎn)物只有四種D.產(chǎn)物中將出現(xiàn)CH3CH3
題組二　烴的取代反應(yīng)和加成反應(yīng)
[解析]烷烴發(fā)生鹵代反應(yīng)的條件為光照,所以引發(fā)時可以通過熱輻射、光照等條件,故A正確;依據(jù)反應(yīng)歷程可知Cl·在鏈反應(yīng)中先消耗后生成,所以鏈反應(yīng)可以周而復(fù)始、反復(fù)進(jìn)行,故B正確;甲烷與氯氣反應(yīng)可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl,兩個·CH3還可以結(jié)合生成CH3—CH3,故C錯誤,D正確。
2. 1 ml某鏈烴最多能與2 ml HCl發(fā)生加成反應(yīng),生成氯代烴,1 ml該氯代烴最多能與8 ml Cl2 發(fā)生取代反應(yīng),則該烴可能是 (　 )A.CH2 =CH—CH =CH2B.HC≡C—CH3C.CH3—C≡C—CH =CH2D.CH2 =CH—CH3
[解析] 1 ml某鏈烴最多能與2 ml HCl發(fā)生加成反應(yīng),生成1 ml二氯代烷,則該有機(jī)物含有2個碳碳雙鍵或一個碳碳三鍵;1 ml該氯代烴最多能與8 ml Cl2發(fā)生取代反應(yīng),則該氯代烴中含有8個H原子,原有機(jī)物分子中含有6個H原子;綜上分析可知,CH2 =CH—CH =CH2符合題意,A正確。
[方法技巧] 取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)比較
1. 從煤的干餾產(chǎn)物中可獲得重要的化工原料,實驗裝置如圖所示。下列關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是(　 )A.冰水起冷凝作用B.水層中滴入酚酞溶液后變?yōu)榧t色C.可用分餾的方法從煤焦油中分離出苯、甲苯、二甲苯D.焦?fàn)t氣可使酸性KMnO4溶液褪色,說明產(chǎn)物中有H2S
題組三　化石燃料的綜合利用
[解析]焦?fàn)t氣中含有不飽和烴,也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能說明產(chǎn)物中有H2S,故選D。
2. 實驗室石蠟催化裂化的裝置如圖所示,關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是 (　 )A.試管Ⅰ連的玻璃導(dǎo)管加長是為使氣態(tài)石蠟冷凝回流B.裝置Ⅱ中冷水的作用是冷凝收集裂化油C.酸性KMnO4溶液若倒吸可加快褪色速率D.試管Ⅲ中溶液顏色變淺甚至褪色可說明有乙烯生成
[解析]依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理,設(shè)置了長導(dǎo)管,其作用除導(dǎo)氣外,兼起冷凝氣體的作用,故A正確;裝置Ⅱ中冷水的作用是冷凝收集裂化油,故B正確;因為裝置Ⅱ中有不飽和烴生成,倒吸可使不飽和烴與KMnO4溶液充分接觸,所以酸性KMnO4溶液若倒吸可加快褪色速率,故C正確;根據(jù)裂化的反應(yīng)原理,試管Ⅲ中溶液顏色變淺甚至褪色可說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng),有常溫下呈氣態(tài)含碳原子數(shù)小于5的不飽和烴生成,不一定是乙烯,故D錯誤。
[歸納總結(jié)] 化學(xué)中的“三餾”“兩裂”比較(1)化學(xué)中的“三餾”
(2)化學(xué)中的“兩裂”
(或 )+HBr
+HNO3 +H2O
3.有機(jī)分子中原子共線、共面的基本模型(1)甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3個原子處在一個平面上,若用其他原子代替其中的任意氫原子,所有原子也一定不能共平面。(2)乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任意氫原子,所得有機(jī)物中所有原子仍然共平面。甲醛分子為平面三角形。
(3)苯分子中所有原子一定共平面。與苯環(huán)直接相連的原子與該苯環(huán)在同一平面上,苯環(huán)對角線上的碳原子處于同一條直線上。甲苯分子中的7個碳原子及苯環(huán)上5個氫原子一定共面,甲基上的1個氫原子可轉(zhuǎn)到苯環(huán)平面內(nèi)。(4)乙炔分子中的所有原子在一條直線上,結(jié)構(gòu)“a—C≡C—b”中的4個原子共直線。HCN分子為直線形結(jié)構(gòu)。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)苯的鄰二取代物不存在同分異構(gòu)體(　　)
(2)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)(　　)
[解析] 只能說明苯能萃取溴水中的溴,不是發(fā)生加成反應(yīng)。
(3)苯與溴水充分振蕩后,溴水褪色說明苯分子中的碳原子沒有達(dá)到飽和(　　)
(4)苯的二氯代物有三種(　　)
(5)苯不具有典型的碳碳雙鍵,故不可能發(fā)生加成反應(yīng)(　　)
(6)甲苯與氯氣在光照下反應(yīng),主要生成2,4-二氯甲苯(　　)
[解析] 苯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。
[解析] 光照條件下是取代甲基上的氫原子,不是取代苯環(huán)上的氫原子。
(7) 中所有原子一定在同一平面上(　　)
[解析] 苯乙烯中, 和 —CH= CH2均為平面結(jié)構(gòu),連接二者的碳碳單鍵可旋轉(zhuǎn),兩結(jié)構(gòu)可重合處于同一平面內(nèi),也可能不重合。
(8) C2H2與 的最簡式相同(　　)
(9)要驗證己烯中是否混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,則證明己烯中混有甲苯(　　)
2.現(xiàn)有下列物質(zhì):①乙苯,②環(huán)己烯,③苯乙烯,④對二甲苯,⑤叔丁基苯[ ]?；卮鹣铝袉栴}:(1)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是　　　　 (填序號,下同)。?(2)互為同系物的是　　　　　　。?(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是　　　　。?(4)寫出②④分別被酸性高錳酸鉀溶液氧化的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式:　、　。
HOOC(CH2)4COOH
1.下列關(guān)于芳香烴的說法錯誤的是 (　 )A.稠環(huán)芳香烴菲( )在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)、硝化反應(yīng)B.化合物 是苯的同系物C.等質(zhì)量的 與苯完全燃燒消耗氧氣的量相等D.光照條件下,異丙苯[ ]與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的一氯代物有2種(不考慮立體異構(gòu))
題組一　芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
[解析] A項,菲屬于芳香烴,與苯的性質(zhì)相似,正確;B項,該物質(zhì)與苯結(jié)構(gòu)不相似且與苯在組成上不相差若干個CH2原子團(tuán),錯誤;C項,苯與 的最簡式相同,因此等質(zhì)量的兩種物質(zhì)完全燃燒,消耗氧氣的量相同,正確;D項,烷基只有兩種化學(xué)環(huán)境的H原子,正確。
2.已知二甲苯的結(jié)構(gòu): (a)、 (b)、 (c)。下列說法正確的是 ( 　)A.a的同分異構(gòu)體只有b和c兩種B.在三種二甲苯中,b的一氯代物種數(shù)最多C.a、b、c 均能使酸性 KMnO4溶液、溴水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色D.a、b、c 中只有c 的所有原子處于同一平面內(nèi)
[解析] a的同分異構(gòu)體中屬于芳香烴的除了b和c外還有 ,另外a還可能有鏈狀的同分異構(gòu)體,如CH2 =CH—CH= CH—CH =CH—CH=CH2等,或環(huán)狀的同分異構(gòu)體如 等,A錯誤;a、b、c側(cè)鏈上的一氯代物都只有1種,a苯環(huán)上的一氯代物有2種,b苯環(huán)上的一氯代物有3種,c苯環(huán)上的一氯代物只有1種,故三種二甲苯中,b的一氯代物種類數(shù)最多,B正確;a、b、c均能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,a、b、c都不能與溴水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),C錯誤;a、b、c分子中都含有—CH3,與—CH3中碳原子直接相連的4個原子構(gòu)成四面體,a、b、c中所有原子不可能都在同一平面上,D錯誤。
[規(guī)律小結(jié)] 苯的同系物發(fā)生在苯環(huán)和側(cè)鏈的反應(yīng)特點(1)苯的同系物或芳香烴側(cè)鏈為烴基時,不管烴基碳原子數(shù)為多少,只要直接與苯環(huán)相連的碳原子上有氫原子,就能被酸性KMnO4溶液氧化為羧基,且羧基直接與苯環(huán)相連。(2)苯的同系物在FeX3催化作用下,與X2發(fā)生苯環(huán)上烷基的鄰、對位取代反應(yīng);在光照條件下,與X2則發(fā)生烷基上的取代反應(yīng),類似烷烴的取代反應(yīng)。
1.已知碳碳單鍵可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn),現(xiàn)有結(jié)構(gòu)簡式如圖所示的烴,下列說法中正確的是 (　 )A.分子中處于同一直線上的碳原子最多有6個B.1 ml該烴發(fā)生加成反應(yīng),最多消耗7 ml H2C.該烴的一氯代物共有8種D.分子中至少有12個碳原子處于同一平面上
[解析]兩個相連的苯環(huán)中,處于對角線位置的5個碳原子共線,再加上碳碳三鍵的2個碳原子,共7個碳原子一定共直線,A項錯誤;該烴能與H2加成的是碳碳三鍵和苯環(huán),故最多消耗8 ml H2,B項錯誤; 該烴沒有對稱性,其中苯環(huán)上的氫原子有6種,三個甲基上的氫原子有3種,還有碳碳三鍵的端點還有一種氫原子,所以共有10種氫原子,其一氯代物共10種,C項錯誤;據(jù)A 項分析,已有7個碳原子共線,這條線必在左側(cè)苯環(huán)確定的平面內(nèi),且左側(cè)苯環(huán)上其余的4個碳原子和相連的那個甲基的碳原子,共12個碳原子一定共平面,D項正確。
2.下列有關(guān)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是 (　 )A.CH3—C≡C—CH =CH2分子中最多有4個碳原子共面B.有機(jī)物 最多可能有10個碳原子共面C.2-苯基丙烯 分子中所有原子能共面D.CH3—CH = CH—C≡C—CF3分子中6個碳原子都在同一平面上
[解析] 標(biāo)注部分共直線,碳碳雙鍵為平面結(jié)構(gòu),所有碳原子共平面,則最多有5個碳原子共面,A敘述錯誤;標(biāo)注部分共直線,苯環(huán)與碳碳雙鍵確定的平面可以重合,碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),最多可能有12個碳原子共面,B敘述錯誤;2-苯基丙烯 分子中甲基的碳原子為sp3雜化,則所有原子不可能共面,C敘述錯誤; 所標(biāo)直線在碳碳雙鍵確定的平面上,則6個碳原子一定在同一平面上,D敘述正確。

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