1、第十章 有机化合物第一节 甲烷 乙烯 苯全局性掌控全局性掌控烃甲烷分子结构物理性质化学性质氧化反应取代反应乙烯分子结构物理性质化学性质氧化反应加成反应苯分子结构物理性质化学性质取代反应加成反应一、甲烷的结构与性质1组成与结构分子式电子式结构式空间构型CH4正四面体2物理性质颜色状态溶解性密度色态溶于水比空气无气难小3化学性质1能否用甲烷和氯气反应制取纯净的一氯甲烷？提示：不能CH4与Cl2反应得到的是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等混合物，即反应不会停留在某一阶段二、烷烃的结构和性质1结构特点烷烃分子中碳原子之间以结合，剩余价键全部与结合，使每个碳原子都达到价键饱和，烷烃又叫饱
2、和烃氢原子单键2性质(1)物理性质水溶性：溶于水，密度：比水，状态：碳原子数小于4的烷烃，常温下呈态递变性：随烷烃分子中碳原子数的增加，熔沸点逐渐，密度逐渐小难气升高增大(2)化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强酸、强碱及强氧化剂反应，但在一定条件下可燃烧，可发生取代反应和分解反应烷烃(CnH2n2)燃烧的通式为：.乙烷与Cl2发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为：.2碳原子数不同的烷烃一定互为同系物吗？提示：是烷烃分子中碳原子之间均以单键结合，剩余价键全部与氢原子结合，其结构相似，在组成上相差一个或若干个CH2原子团，故一定是同系物关系一、乙烯1结构分子式电子式结构式结构简
3、式空间构型C2H4CH2=CH2 平面形2物理性质颜色状态溶解性密度色态溶于水比空气略无气难小3化学性质4.用途用于植物生长调节剂和水果的催熟剂、化工原料3乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，其反应原理是否相同？提示：不相同乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，发生的是氧化反应，使溴水褪色发生的是加成反应四、苯1苯的结构2物理性质颜色状态气味毒性溶解性密度(与水比)色态毒溶于水比水特殊气味液无有不小有关反应的化学方程式为：1下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是()解析：A项中的一氯代物的结构有两种，B项中的一氯代物的结构有两种，C项中的一氯代物只有一种，D项中的一氯代物的结构有四种答案
4、：C答案：D3下列说法中错误的是 ()A无论是乙烯的加成反应，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与其分子内含有碳碳双键有关B无论使用溴的四氯化碳溶液还是酸性KMnO4溶液，都可以鉴别乙烯和乙烷C等质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼解析：乙烯和甲烷分子中的氢原子个数相同，但氢的质量分数不同，因此等质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同，C项错误答案：C4(2011大连市高三期末)某同学根据苯和四氯化碳互溶，苯的密度比水小，四氯化碳的密度比水大的性质制作了如图所示的“液体积木”在试管中注入CCl4，再加少量水，然后再小心加入少量苯，溶液可出现分
5、三层的现象，再用漏斗向水层中加入少量胆矾溶液及少量碘水(如图所示)，下列说法正确的是()A上中下三层的颜色分别为无色、蓝色、紫色B上中下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色C振荡再静置后溶液分为两层，水在下层D振荡再静置后溶液仍分为三层解析：碘在苯与四氯化碳中的溶解度较大，它们都能从碘水中萃取碘，故上中下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色苯和四氯化碳互溶，故振荡后分为两层，有机层的密度大小取决于苯和四氯化碳的相对多少，故无法判断有机层是否在水的上面答案：B5(2011通州模拟)实验探究：通过实验事实的验证与讨论，认识苯的结构提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？(1)提出假设：从苯的分
6、子式看，C6H6具有不饱和性；从苯的凯库勒结构看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能使_褪色(2)实验验证：苯不能使_褪色经科学测定，苯分子里6个碳原子之间的键_(填“相同”或“不同”)；6个碳原子和6个氢原子在_上(3)结论：苯的结构式中的键跟烯烃中的双键_(填“相同”或“不相同”)，苯的性质没有表现出不饱和性，结构稳定，说明苯分子_(填“同于”或“不同”于)一般的碳碳单、双键交替的环状结构(4)应用：为了表示苯分子的结构特点，结构简式用_表示，用凯库勒式表示苯分子的结构是不确切的解析：若苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构，就应该具有碳碳双键的典型反应：能与Br2加成，使溴水褪色，能与酸
7、性KMnO4溶液发生氧化反应使其褪色答案：(1)KMnO4酸性溶液或溴水(2)KMnO4酸性溶液或溴水 相同 同一平面(3)不相同 不同于(4)种类实例(以乙烷为例)意义化学式C2H6用元素符号表示物质分子组成，可反映出一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)CH3可表示组成物质的各元素原子最简整数比的式子种类实例(以乙烷为例)意义电子式可表示原子最外层电子成键情况结构式可表示分子中原子的结合或排列顺序，能反映物质的结构，但不表示空间构型结构简式CH3CH3结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团)种类实例(以乙烷为例)意义球棍模型小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构(立体形
8、状)比例模型用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序例1 下列化学用语表示正确的是 ()甲基的电子式：乙炔的最简式：C2H2蔗糖的化学式：C12H22O11乙醛的结构简式：CH3COH苯分子的比例模型：ABCD名师精析在中甲基的电子式应为，中乙炔的最简式应为CH，中醛基应该简写成CHO.答案B(1)化学式(分子式)、电子式、结构式、结构简式均不能反映分子的空间构型(2)把最简式扩大整数倍，可求分子式；等质量的具有相同最简式的物质燃烧时，生成CO2和H2O的质量相等(3)写结构简式时，同一碳原子上的相同原子或原子团可以合并，直接相邻的且相同的原子团亦可以合并，如可表示为(CH3)3C(CH2)2
9、CH3.1下列化学用语书写正确的是 ()A乙烯的结构简式：C2H4B乙醇的分子式：C2H6OCF原子结构示意图：D乙酸的电离方程式：CH3COOH=CH3COOH解析：书写有机物的结构简式时，一定要体现出官能团的结构，乙烯的官能团为碳碳双键，A错误；C是氟离子的结构示意图；乙酸是弱酸，不能完全电离，D错误答案：B2下图是几种烷烃分子的球棍模型，仔细观察，我们可以得到很多结论(1)与C互为同系物的是_，与C互为同分异构体的是_(2)在烷烃的同系物中，随碳原子数增加，其熔、沸点依次_(其中碳原子满足_条件的烷烃常温下呈气态)，液态时密度依次_解析：根据烷烃分子的球棍模型可以判断出各种分子，其结构简
10、式依次为：CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3；CH3CH2CH2CH2CH3，；(1)与C互为同系物的是A、B，与C互为同分异构体的是D、E.(2)烷烃的同系物中，随着碳原子数目的增加，熔沸点依次升高，密度依次增大答案：(1)ABDE(2)升高 不大于4 增大名称比较取代反应加成反应加聚反应概念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有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子的反应反应前后分子数目一般相等减少减少例2(2011杭州模拟)有机化学中的反应类型
11、较多，将下列反应归类.(填写序号)由乙烯制氯乙烷 乙烷在氧气中燃烧 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 由乙烯制聚乙烯 甲烷与氯气在光照的条件下反应其中属于取代反应的是_；属于氧化反应的是_；属于加成反应的是_；属于聚合反应的是_.解析是乙烯与氯化氢的加成反应；是烷烃与氧气的氧化反应（燃烧）；是乙烯与溴的加成反应；是乙烯与高锰酸钾的氧化反应；是乙烯的加成聚合反应；是烷烃与卤素的光照取代反应。答案 3(2011西安模拟)下列变化属于加成反应的是()A乙烯通过酸性KMnO4溶液B乙醇与Cl2反应C乙炔使溴水褪色D苯与浓HNO3、H2SO4混合解析：答案：C选项ABCD反应类型氧
12、化消去加成取代4(2011烟台模拟)有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应是加成反应下列过程与加成反应无关的是()A苯与溴水混合振荡，水层颜色变浅B裂化汽油与溴水混合振荡，水层颜色变浅C乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇D乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取纯净的一氯乙烷解析：A项是萃取，与加成反应无关；B项，裂化汽油中含不饱和烃可与溴加成，使水层颜色变浅；C项、D项均是加成反应答案：A乙烯的主要性质是与卤素的加成反应，通常通过使溴水褪色来检验乙烯的存在，而制备乙烯时往往混有SO2，SO2也可以使溴水褪色，因此在检验乙烯的存在时，注意排除SO2的干扰请你
13、回答下列问题：(1)甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应，其理由是_A使溴水褪色的反应，未必是加成反应B使溴水褪色的反应，就是加成反应C使溴水褪色的物质，未必是乙烯D使溴水褪色的物质，就是乙烯(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是_，它与溴水反应的化学方程式是_.在验证过程中必须除去杂质气体，为此，乙同学设计了如图所示的实验装置请回答：、装置中可盛放的试剂是：_，_，_.(填序号)A品红溶液 BNaOH溶液C溴水D.酸性高锰酸钾溶液(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测定反应溶液的酸性，理由是：_.解析 在实验室制备乙烯
14、的过程中，由于浓硫酸具有强氧化性，可以将一部分乙醇氧化，本身被还原成SO2，SO2具有较强的还原性，可以将溴水还原，所以，要想证明乙烯能与溴水反应，必须除去SO2.一般来说，除去SO2只能用NaOH溶液为确定SO2有没有彻底除去，可在装置后加一个盛有品红溶液的洗气瓶，确认完全除去SO2后再将气体通入盛有溴水的试管中，溴水褪色，则一定是乙烯与溴水反应的结果，但不能认为二者一定发生的是加成反应证明二者发生的不是取代反应，只能根据两种反应的特点，加成反应只有一种产物，而取代反应除了有机物外，还有HBr生成，可以设法证明反应后的溶液中无HBr，则可知二者发生的是加成反应而不是取代反应答案(1)不能 AC(2)SO2SO2Br22H2O=H2SO42HBrBAC(3)如果发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证
