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1、微型專題3常見的烴專題3常見的烴學習目標定位1.熟知各類烴的結構與性質。2.理解烴的燃燒規(guī)律及應用。3.會確定混合烴的組成。4.會判斷有機物分子中原子共線和共面。1.烷烴、烯烴、苯及其同系物的性質烷烴、烯烴、苯及其同系物的性質例例1有4種無色液態(tài)物質:己烯、己烷、苯和甲苯,符合下列各題要求的分別是(1)不能與溴水或酸性KMnO4溶液反應,但在FeBr3作用下能與液溴反應的是_,生成的有機物名稱是_,反應的化學方程式為_。此反應屬于_反應。一、各類烴的結構與性質苯溴苯HBr取代答案解析解析解析己烯、己烷、苯、甲苯四種物質中,既能和溴水反應,又能和酸性KMnO4溶液反應的只有己烯。均不反應的為己烷
2、和苯。不能與溴水反應但能被酸性KMnO4溶液氧化的是甲苯。苯在FeBr3的催化作用下與液溴發(fā)生取代反應生成溴苯。(2)與溴水或酸性KMnO4溶液都不反應的是_。(3)能與溴水和酸性KMnO4溶液反應的是_。(4)不與溴水反應但與酸性KMnO4溶液反應的是_。苯、己烷己烯甲苯答案易誤辨析(1)苯及其同系物使溴水褪色是萃取過程,沒有發(fā)生化學反應;苯及其同系物只能與純鹵素單質發(fā)生取代反應。(2)苯的同系物在光照時取代的是側鏈上的氫原子,F(xiàn)eBr3作催化劑時取代的是苯環(huán)上的氫原子。(3)苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但苯的同系物一般能被氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色。2.有機物分子中原子共線和共面的判斷
3、有機物分子中原子共線和共面的判斷例例2下列關于 的說法正確的是A.所有碳原子有可能都在同一平面上B.最多只可能有9個碳原子在同一平面上C.有7個碳原子可能在同一直線上D.至少有6個碳原子在同一直線上答案解析解析解析由下圖可以看出,只有虛線c上的碳原子共直線,從而得出共直線的碳原子只可能為5個。共平面碳原子的判斷,應以乙烯式結構為主,平面a和平面b共用兩個原子,兩個平面可能重合,另外直線c上的所有原子一定在平面b內,從而得出共平面的碳原子可能為所有碳原子。規(guī)律方法在判斷分子中原子的共線、共面問題時,以某一基團為基準向外進行延伸,如本題中以苯環(huán)為基準:;苯環(huán)上的原子均在同一平面內,若某一原子取代苯
4、環(huán)上的氫原子,此原子也在此平面內,如中所有原子在同一平面內;往左延伸:,此基團所有的原子在同一平面內;往右延伸:,碳碳雙鍵確定的平面和苯環(huán)的平面有可能重合;平面a和平面b有可能重合,即可判斷此有機物的分子結構。3.各類烴結構與性質綜合各類烴結構與性質綜合例例3(2017河北石家莊一中高二期中)某有機物的結構簡式如圖,關于該有機物的下列敘述不正確的是A.不能使酸性KMnO4溶液褪色B.能使溴水褪色C.在加熱和催化劑作用下,最多能與4 mol H2反應D.一定條件下,能發(fā)生取代反應答案解析解析解析含碳碳雙鍵,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A錯誤;含碳碳雙鍵,與溴水發(fā)生加成反應從而使溴水褪色,故B正
5、確;苯環(huán)、碳碳雙鍵均能與氫氣發(fā)生加成反應,則在加熱和催化劑作用下,最多能和4 mol H2反應,故C正確;苯環(huán)上的H和甲基上的H和Cl均可發(fā)生取代反應,故D正確。易錯警示計算多官能團有機物消耗氫氣的物質的量時,一定不要忽視苯環(huán)消耗的氫氣。相關鏈接相關鏈接1.各類烴的結構特點及性質各類烴的結構特點及性質教師用書獨具類別烷烴烯烴炔烴苯和苯同系物的通式CnH2n2(n1) CnH2n(n2)CnH2n2(n2)CnH2n6(n6)碳碳鍵結構特點僅含CC鍵含有 鍵含有CC鍵含有苯環(huán)主要化學反應取代反應氧化反應加成反應氧化反應加成反應氧化反應取代反應加成反應氧化反應代表物CH4CH2=CH2CHCHC6
6、H6代表物的空間構型正四面體型平面形直線形平面形2.巧用巧用“分割組合法分割組合法”判斷有機物分子中共線、共面的原子個數(shù)判斷有機物分子中共線、共面的原子個數(shù)(1)一點定面若在分子結構中有一個碳原子形成四個單鍵,則該分子中所有原子不可能共面。(2)巧分割,妙組合若要分析有機物中碳原子的共線、共面問題,要進行單元分割,必要時要兼顧分子對稱性。如:下面分子中共面碳原子、共線碳原子最多各有幾個?由于苯環(huán)為平面正六邊形結構,該有機物的碳架結構如下:由上圖可截取出3種分子的片斷,由于單鍵可以旋轉,再根據(jù)乙烯、乙炔、苯的分子構型,即確定共面碳原子最多有12個,共線碳原子有6個。1.烴完全燃燒前后氣體體積變化
7、規(guī)律烴完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律例例4a mL三種氣態(tài)烴的混合物與足量氧氣混合點燃充分反應后,恢復到原來的狀況(常溫、常壓下),體積共縮小2a mL。則這三種烴可能是A.CH4、C2H4、C3H4B.C2H6、C3H6、C4H6C.CH4、C2H6、C3H8D.C2H4、C3H4、C3H6解析解析如果分別寫出各選項中烴對應的燃燒反應的化學方程式,我們會發(fā)現(xiàn)只要烴分子中的氫原子數(shù)為4,a mL該烴完全燃燒后恢復至常溫常壓就一定縮小2a mL體積,實際上就是常溫下水為液態(tài),縮小的體積就是反應后水蒸氣占有的體積。二、烴類燃燒的規(guī)律答案解析規(guī)律方法設烴的分子式為CxHy,其燃燒的反應方程式為恢復到常
8、溫常壓下,即水為液態(tài),可知烴完全燃燒生成液態(tài)水時,燃燒前后氣體體積的變化只與烴分子中的氫原子數(shù)有關,而與烴分子中碳原子數(shù)無關。解得y8。例例5400 K、101.3 kPa時,1.5 L某烴蒸氣能在a L氧氣中完全燃燒,體積增大至(a3) L(相同條件下)。請回答下列問題:(1)該烴在組成上必須滿足的基本條件是_。解析答案該烴分子中氫原子數(shù)為8解析解析根據(jù)烴完全燃燒的通式和差量法可以求解,即:(2)當a10 L時,該烴可能的分子式為_。解析答案C4H8或C3H8(3)當該烴的分子式為C7H8時,a的取值范圍為_。解析答案a13.5解析解析當烴的分子式為C7H8時,烴完全燃燒,2.烴完全燃燒時耗
9、氧量規(guī)律烴完全燃燒時耗氧量規(guī)律例例6完全燃燒質量相同的甲烷丙烷乙烯 乙炔苯間二甲苯時,耗氧量由多到少的順序是_(用序號表示);當燃燒等物質的量的、時,耗氧量由多到少的順序是_。解析解析先將各烴轉化成CHy/x的形式:CH4;CH8/3;CH2;CH;CH;CH5/4。因為等質量的烴燃燒時耗氧量取決于y/x的大小,y/x越大,耗氧量越多,所以耗氧量由多到少的順序為;解析答案規(guī)律方法比較烴完全燃燒耗氧量時,如果是比較的等質量的有機物的耗氧量時應先將這些有機物的分子式改寫成CHy/x的形式,然后再進行比較;如果是比較的等物質的量的有機物的耗氧量時直接比較分子中碳、氫原子數(shù)目即可。相關鏈接相關鏈接1.
10、烴完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律烴完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律烴完全燃燒的通式:教師用書獨具(1)燃燒后溫度高于100 ,即水為氣態(tài)y4時,V0,體積不變;y4時,V0,體積增大;y4時,V0,體積減小。(2)燃燒后溫度低于100 時,即水為液態(tài):2.烴完全燃燒時耗氧量規(guī)律烴完全燃燒時耗氧量規(guī)律(1)等物質的量的烴(CxHy)完全燃燒時,其耗氧量的大小取決于(x )的值,其值越大,耗氧量越多。(2)等質量的烴完全燃燒,其耗氧量大小取決于該烴分子中氫的質量分數(shù),其值越大,耗氧量越多。(3)最簡式相同的烴,不論它們以何種比例混合,只要總質量一定,完全燃燒時所消耗的氧氣為定值。(4)脂肪烴完全燃燒耗氧量比較類別通式消耗氧氣的量規(guī)律烷烴CnH2n2(3n1)/2消耗氧氣的量成等差數(shù)列烯烴、環(huán)烷烴CnH2n3n/2炔烴、二烯烴CnH2n2(3n1)/2