《有机物·甲烷·烷烃》【考纲要求】1、了解有机物中碳原子的成键特征；2、了解甲烷、烷烃的结构特点、性质；3、理解同分异构体概念，掌握同分异构体的书写；4、掌握烷烃的系统命名。【课前自学案】知识点1、有机物的特性1、有机化合物的定义：含碳元素的化合物（注：由于CO、CO2、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐等含碳化合物的性质与无机物相近，通常作为无机物）2、有机化合物的特点：①大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂；②绝大多数有机物不导电，熔点低；③绝大多数有机物受热易分解，而且易燃；④有机物反应复杂，一般较慢，常伴有副反应发生3、碳原子成键特征：最外层4个电子，不仅可通过共价键键与其他原子结合成分子，还可以彼此间以共价键键构成碳链或碳环，再结合其它原子；碳原子间可为单键、双键或三键，这是有机物结构多样性的表现。【练习】1、下列说法正确的是（）A．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物B．有机物都是共价化合物C．有机物都不溶于水，且易燃烧D．有机物参加的反应较复杂，一般速率较慢，常伴有副反应发生知识点2、甲烷1、分子结构：分子式，结构式，结构简式，空间构型。2、物理性质：无色，无味的气体,密度比空气小,难溶于水。3、化学性质—稳定性：与高锰酸钾等强氧化剂、强酸、强碱等均不反应，不能使KMnO4溶液褪色。—燃烧（氧化）：方程式：；现象：色火焰。（思考）如何检验甲烷燃烧的产物？。—取代反应：在条件与氯气：氯代产物中为气态，为液态。4、取代反应：（1）概念：有机物分子里的某些被所代替的反应。（2）特点：甲烷发生取代反应时碳氢键断裂，从而氢原子被其它原子或原子团逐一取代。通常在取代前后分子个数（“不同”或“相同”）。完成CH4与Cl2发生取代反应的方程式：① ② ③ ④ 【温馨提示】①有机物反应往往比较复杂，常有副反应发生。因此在化学方程式中常用“→”；②甲烷和氯气混合气体切忌用强光照射，否则会爆炸。该取代反应条件是光照；③甲烷的取代反应分步进行，所以产物是混合物，不可能只得到某一种氯代物。④甲烷取代物的用途：三氯甲烷用做，它和四氯甲烷是重要。\n⑤反应现象： 消失， 液滴产生，倒置的试管中液面有 现象。【练习2】甲烷与氯气的取代反应中产物最多的是。在取代反应中每取代1molH需要消耗molCl2，生成molHCl。【练习3】1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机化合物的物质的量相等，则消耗氯气为（）A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol【练习4】能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是（）A．甲烷中的所有的化学键完全相同B．甲烷的一氯代物只有一种C．甲烷的二氯代物只有一种D．甲烷可以发生取代反应知识点3、烷烃1、烃的概念：仅含有C和H两种元素的有机物，又叫碳氢化合物。2、烷烃的概念：链烃中，分子中的碳原子都以 碳碳单键 相连。 3、烷烃的通性：（1）结构特征：碳原子之间以单键连接；碳链呈锯齿（或链）状；每个碳原子都与个原子形成共价键，均为饱和碳原子，因此烷烃又叫饱和链烃。（2）烷烃的通式为：(n≥1的正整数)。（3）物理性质：随碳原子数增加，熔、沸点逐渐升高，常温下，气态烷烃只有甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷和新戊烷;密度均比水小;难溶于水。(4)化学性质：与甲烷相似。(5)烷烃燃烧通式：。4、同分异构体：具有相同，而不同的。【课堂探究案】【预习检测】1、下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的是( )①氯水②溴蒸汽③氧气④酸性KMnO4溶液A．①③B．②③C．②④D．①④2、下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是( )A．Cl2与H2B．Cl2与CH4C．O2与CH4D．HClO3、①丁烷②2－甲基丙烷③戊烷④2－甲基丁烷⑤2，2－二甲基丙烷的沸点的排列顺序正确的是()A．①＞②＞③＞④＞⑤B．⑤＞④＞③＞②＞①C．③＞④＞⑤＞①＞②D．②＞①＞⑤＞④＞③4、等物质的量的下列烷烃完全燃烧消耗氧气最多的是（）A.C2H6B.CH4C.C3H8D.C4H10【探究一】取代反应1、定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。2、取代反应特征：A-B+C-D→A-D+C-B（有上有下）【例1】判断下列反应中属于取代反应的有。\n【变式训练】1、氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体――光气，反应化学方程式：2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl（1）上述反应（填选项符号，下同）A属于取代反应B不属于取代反应（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是（）A、氢氧化钠溶液B、硝酸银溶液C、稀盐酸D、水E、湿润的蓝色石蕊试纸F、湿润的无色酚酞试纸【探究二】同分异构体1、定义：具有相同和不同的化合物互为同分异构体。【注意】⑴同分异构体的分子式相同、分子组成相同、相对分子质量相同;但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体，如H2SO4与H3PO4，C2H6与HCHO等。⑵同分异构体的最简式相同，但最简式相同的化合物不一定是同分异构体。⑶同分异构体的结构不同、物理性质不同，化学性质相似或不同。【例2】氰酸铵（NH4OCN）与尿素[CO(NH2)2]()A．都是共价化合物B．都是离子化合物C．互为同分异构体D．互为同素异形体2、烷烃的同分异构体的写法：a.主链由长到短；b.支链由整到散；c.位置由心到边；d.排布按照对邻间。【例3】(写出结构简式)烷烃中只有、、无同分异构体；C4H10的两种同分异构体：_______________________和_________________________；C5H12的同分异构体：_______________、____________________、_________________。C6H14的同分异构体\n3、烷烃基同分异构体的书写：写出同分异构体的数目：-CH3种，-C2H5种，-C3H7种，-C4H9种。归纳：用有机物分子中氢原子的特点来确定同分异构体——等效氢法。等效氢判断原则：①同一碳原子的氢是等效的；②同一种碳原子上所连甲基上的氢是等效的；③处于对称位置上的C原子等效，等效C原子上的H原子等效。有几种不同的等效氢，其一元取代物就有几种。【例4】某烷烃相对分子质量为86，跟Cl2反应生成两种一氯取代物，该烷烃为（）A．CH3(CH2)4CH3B．(CH3)2CHCH(CH3)2C．(C2H5)2CHCH3D．C2H5C(CH3)3【变式训练】2、下列烷烃中1个H原子被Br取代后，不可能产生同分异构体的是()A．丁烷B．新戊烷C．2,3—二甲基丁烷D．2,2—二甲基丁烷【例5】 已知丁基有4种，不必试写，试判断C4H10O属于醇的同分异构体有种。【变式训练】3、(1)C5H12O属于醇的同分异构体有________种(等效氢法、换元法)。(2)C3H8的二氯代物有4种，则其六氯代物有________种(换元法)。【探究三】烷烃的命名：1、习惯命名法：①当碳原子数n≤10时，用______________________________表示；若n>10时，用汉字数字表示。如：C8H18命名为________，C18H38命名为____________。②当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。2、系统命名法命名原则：①选择一条碳数最多的碳链做主链。（如两条碳链一样长，选支链多的碳链为主链）②从距离支链近的一端编号。③书写时支名前，母名后；支名同，要合并；支名异，简在前。④要正确使用短线、逗号、专用名词等。【练习】1、写出分子式为C5H12的烃的同分异构体并用系统命名法命名。C5H12：_________________________________________________________________2、给下列烷烃命名：。3、写出下列物质的结构简式：3，4—二甲基—4—乙基庚烷：。4、判断下列有关烷烃的命名是否正确，并将错误名称改正。(1)2甲基丁烷( )\n(2)2,2,4甲基戊烷( )(3)(CH3CH2)2CHCH3 2乙基丁烷（）(4) 异戊烷( )(5)2，3，5，5-四甲基-4，4-二乙基己烷（）(6)1,1，3–三甲基丁烷（）【小结】1、甲烷、烷烃的结构特点及性质2、同分异构体的判断及书写3、烷烃的系统命名【当堂检测】1、互为同分异构体的物质不可能（）A．具有相同的相对分子质量B.具有相同的熔、沸点和密度C．具有相同的分子式D.具有相同的组成元素2、下列有关烷烃的叙述中，不正确的是( )A．在烷烃分子中，所有的化学键都为单键B．所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应C．如图所示，将1体积甲烷和4体积Cl2充入试管中，一段时间后，将看到水槽底部有油状液滴生成，试管内充满水D．甲烷与Cl2在光照条件下发生反应的产物中，HCl的浓度最大3、下列有机物中，一氯代物的结构不可能是一种的（）A.CH4B.C2H6C.C4H10D.C5H124、分子式为C6H14的链烃中，主链有4个碳原子的同分异构体有（）A．1种B．2种C．3种D．4种【课后拓展案】A组【基础练习】1、NA表示阿佛加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）A．16g甲烷中含有4NA个C－H键B．标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个C．17.6g丙烷中所含的共价键为4NA个D．标准状况下，22.4L乙烯中C－H键数为4NA2、下列说法正确的是( )A．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体\nC．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D．组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同的化合物，一定互为同分异构体3、进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是（）A．(CH3)2CHCH2CH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH34、主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )A．2种B．3种C．4种D．5种5、0.1L的气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1L二氧化碳和0.2L的水蒸气，该烃的分子式是（）A．CH4B．C2H4C．C2H2D．C3H86、下列化学式只表示一种物质的是（）A．C2H6OB.C4H10C.C3H7ClD.CH2Cl27、已知二氯苯的同分异构体有三种，则四氯苯的同分异构体的种数是（）A．2B．3C．4D．58、分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有（不考虑立体异构）（）A.3种B.4种C.5种D.6种9、下列各对物质中，属于同分异构体的是（）A、35Cl和37ClB、C、O2和O3D、(CH3)2CHCH2CH3和C(CH3)4B组【拓展提高】10、下列各组化合物中，不论二者以何种比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2和生成H2O的质量不变的是( )①C2H2、C6H6 ②C2H6、C3H6 ③C2H4、C3H4④C2H4、C3H6A．①②B．②③C．③④D．①④【高考链接】11、判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)戊烷（C5H12）有两种同分异构体()（2022·福建,7B）(2)丙烯的结构简式：C3H6()（2022·江苏,2A）(3)常温下，4gCH4含nA个C—H共价键( )(2022·广东，11A)(4)常温常压下，22.4LCCl4中含有NA个CCl4分子( )(2022·广东，9C)(5)标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1NA( )(2022·上海，7D)(6)标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个( )(2022·四川，7A)(7)1mol甲烷分子所含质子数为10NA( )(2022·福建，8C)(8)16O2与18O2互为同分异构体( )(2022·山东，9A)\n(9)光照下2,2二甲基丙烷与Br2反应，一溴代物只有一种（）(2022·重庆，11D)【选做】12、烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化生成，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C—H键，则不容易被氧化得到．现有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成为的异构体共有7种，其中的3种是：请写出其他4种的结构简式：1、；2、；3、；4、。
