高二化学烷径、同分异构体.doc

高二化学
烷径、同分异构体
【知识回眸】
    一、基本概念
    ⒈有机物：含碳元素化合物。除去碳的氧化物（CO，CO2），碳化物（CaC2，SiC等）碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐，氰化物 （NaCN）硫氧化物 （KSCN）.
    特点：①大多数有机物难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。
          ②绝大多数有机物受热容易分解，而且容易燃烧。
          ③绝大多数有机物不易导电、熔点低。
          ④有机物所起的化学反应比较复杂，较慢并常伴有副反应发生。
    ⒉烃：仅由碳和氢两种元素形成的化合物。
    ⒊同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
    ⒋同分异构体：具有相同分子式，不同结构的化合物互称同分异构体。
    二、甲烷的结构、性质和制法
    ⒈甲烷的物理性质
    甲烷是无色无味的气体，密度（标况）是0.717g/L，大约是空气密度的一半，极难溶解于水。
    ⒉甲烷的结构
    结构特点：正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，而且四个氢原子分别位于四面体的四个项点上，键角相等，均为109° 28′ ，键长均相等为1.09×10-10m，键能：413KJ/mol。

    ⒊甲烷的化学性质
    ①通常状况下，甲烷是比较稳定的，跟强酸、强酸或强氧化剂等一般不起反应（不使酸性高猛酸钾褪色）
    ②取代反应
    CH4+Cl2CH3Cl+HCl
    ③氧化反应（可燃性）
    CH4+2O2CO2+2H2O(液)+890KJ
    ④加热分解
    CH4C+2H2
    ⒋甲烷的制法
    a:原理：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4
    b:装置：固一固加热制气装置（与制O2、NH3的装置相同）
    c注意事项：
    ①必须用无水醋酸钠而不能用醋酸钠晶体，碱石灰及大试管均应是干燥的。
    ②不可加热温度过高，因高温发生副反应
    2CH3COONa
    ③碱石灰中CaO的作用：(一)吸水(二)防止NaOH直接接触试管壁，高温下对试管的腐蚀作用。(三)使反应混合物呈疏松状，有利于甲烷排出。
    d:收集方法：排水集气法
    三、烷烃
    ⒈通式：CnH2n+2(n≥1)
    ⒉结构特点：①链状（可以带支链）
                ②碳碳间以单键相结合
    ⒊物理性质：不溶于水，随分子量增大，熔沸点升高。
    ⒋化学性质
    ①稳定性：常温下不和强酸、强碱反应，不使溴水及酸性高猛酸钾褪色
    ②可与X2等发生取代反应
    ③可燃性
    CnH2n+2+nCO2+(n+1)H2O
    ④高温聚解
    C8H38C9H18+C9H20
练习：
    一、选择题
    ⒈下列物质属于有机物的是（ ）
    A. CO    B. CH4     C. NaHCO3        D. CO(NH2)2
    ⒉下更产于有机物的叙述错误的是（ ）
    A.有机物种类繁多，目前从自然界发现和人工合成的有机物已达一千多万种
    B.绝大多数有机物是非电解质，不易导电
    C. 绝大多数有机物是受热易分解，容易燃烧
    D. 有机物和无机物在物理和化学性质方面有较大的不同，主要是因为无机物都是离子晶体，而有机物在固态时都是分子晶体
    ⒊下列关于同系物的叙述不正确的是（ ）
    A.某同系物的组成可用通式CnH2n+2(n≥1)表示
    B.同系物中，两个相邻的物质的分子量相差14
    C.符合通式CnH2n+2(n≥1)的烃互为同系物
    D.同系物具有相似的化学性质
    ⒋下列有机物的命名正确的是（ ）
    A. 1-甲基戊烷    B.3,3一二甲基戊烷
    C. 2-乙基丁烷    D. 3,3一二甲基丁烷
    ⒌下列物质属于同分异构体的一组是（ ）
    A.乙烷和丙烷
    B.一氯甲烷和二氯甲烷
    C.2-甲基丙烷和丙烷
    D.2-甲基丁烷和2,3一二甲基丙烷
    ⒍下列各组化学式所表示的不足同一化合物的是（ ）
    A.
    B.
    C.
    D.CH3CH=CH CH3和CH3－CH2－CH=CH2
    ⒎下列物质进行一氯取代反应后生成四种沸点不同的产物的烃是（ ）
    A. (CH3)2CHCH2CH2CH3       B.(CH3CH2)2CHCH3
    C.(CH3)2CHCH(CH3)2         D.(CH3)3CCH2CH3
    ⒏下列物质中，可以跟甲烷发生化学反应的是（ ）
    A.溴    B. 强酸     C. 强碱    D. 高锰酸钾溶液
    ⒐下列实验：①用醋酸钠晶体和碱石灰混合加热制甲烷；②甲烷气体通入碘水中制CH3I；③甲烷和溴蒸气混合后光照制纯净的CH3Br；④用酒精灯加热甲烷制碳黑
    A.只有①    B.只有③     C.有③④②    D.①②③④
    ⒑某烃的结构简式如下：   

    命名该化合物时，其主链中碳原子的数目是（ ）
    A. 8    B. 9    C.10     D.11
    二、填空题
    ⒈甲烷的化学式为____，电子式为____，结构式为____。
    ⒉在实验室中，可用____和____的混合物在____条件下制取甲烷，该反应的化学方程式为____。
    ⒊将甲烷和氯气的混合气体放置于一干燥的容器中，在光照的条件下，混合气体颜色____，同时在容器的内壁会出现____，生成物的组成为____，其中分子结构为正四面体的是____，常温下是气体的是____。
    ⒋某烷烃0.1mol完全燃烧时生成11.2LCO2（标况）和10.8g水，则其化学式是____。若一氯代物有四种同分异构体，则其结构简式分别是①____②____③____④____。
    ⒌写出分子中含有3个甲基的庚烷的所有同分异构体并给予命名____、____、____。
【课堂巡礼】
    一、选择题（每小题有1至2个选项符合题意）
    ⒈人类已知的化合物中，品种最多的是（ ）
    A.过渡元素的化合物
    B.第IIA族元素的化合物
    C.第IVA族元素的化合物
    D. 第VA族元素的化合物
    ⒉两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合1充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L，下列各组混合烃中不符合此条件的是（ ）
    A.CH4和C2H4    B.CH4和C3H6     C.C2H4和C3H4     D.C2H2和C3H6
    ⒊某环上的位置可用a 、b 表示，如，、下列化合物中a 位有取代基的是（ ）

    ⒋1,2,3一三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下，因此有如下2个异构体。[f 是苯基，环用键线表示，C、H原子未画出]
    据此，可判断1,2,3,4,5一五氯环戊烷（假定五个碳原子也处于同一平面上）的异构体数是（ ）
    A.4    B.5    C. 6     D.7
    ⒌已知二氯苯的同分异构体有三种，从而推知四氯苯的同分异构体的数目为（ ）
    A.一种    B.二种     C.三种    D.四种
    ⒍下列各组物质互为同系物的是（ ）
    A.丁烷和三十一烷                 B.H2和O2
    C.     D.乙烯和C3H6
    ⒎将20ml 0.1mol·L-1的CH3COOH溶液与40ml 0.1mol-1的NaOH溶液混合后蒸干并加强热，最终得到的固体是（ ）
    A.CH3COONa    B. NaOH     C. NaOH和CH3COONa的混合物    D.Na2CO3
    ⒏丙烷高温裂解生成CH4和C2H4两种气体，现取丙烷裂解后的气体1L，充分燃烧后生成CO2 2.25L，则丙烷的裂解率为（ ）
    A.20%    B. 33.3%     C.50%    D.75%
    ⒐已烷的各种同分异构体中，所含甲基数和它的一氯代物的数目与下列相符合的是（ ）
    A.2个-CH3，能生成4种一氯代烃
    B. 3个-CH3，能生成4种一氯代物
    C. 3个-CH3，能生成5种一氯代物
    D. 4个-CH3，能生成4种一氯代物
    ⒑两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16mol CO2和3.6g水，下列说法正确的是，混合气体中（ ）
    A. 一定有甲烷      B.一定是甲烷和乙烯
    C. 一定没有乙烷    D.一定有乙炔
    二、计算题
    标准状况下乙炔与某烃的混合气体1.344L，与足量的氧气混合点燃爆炸后，所得气体通入240ml 0.500mol·L-1NaOH溶液中，使逸出的气体不含CO2，把吸收CO2的溶液在减压低温的条件下蒸干得团体7.60g（不含结晶水）求原混合气体的成分及各组分的体积。
【谈天说地】
警惕日常生活中的放射线
    放射性物质放出的肉眼不可见的射线称为放射线，对人体的危害很大。人体即体受日常生活中可能遇到的小量放射线的照射，如果长期受多次照射，也可导致慢性放射病，其症状有头晕头痛、乏力、关节酸痛、记忆力减退、失眠、食欲不振、脱发和白细胞减少等，更严重的是还可能导致白血病或其他癌症。日常生活中较常有的放射线来源主要有下列一些。
    ⒈来自煤碳：煤中往往含有一些放射性元素。研究工作表明，许多煤燃烧时产生的煤烟中含有铀、钍、镭-226、钋-210及铅-210等放射性同位素，尽管它们含量很小。
    ⒉来自饮用水：我国矿泉水十分丰富，但其中有不少受到天然或人为的放射性污染。据有关部门检测，有些盲目开发的矿泉水，其氢浓度高达5×10-9居里/升，如果长期饮用这种矿泉水就严重危害健康。尤其值得警惕的是，某些使用和贮藏放射性物质的厂矿和肿瘤医院排放的废水，可对水源及水生动植物造成放射性污染。
    ⒊来自建筑材料：某些建筑材料如有的花岗石、大理石或矿渣硅等，含有一定成分的放射氡及其子体。
    ⒋来自香烟：许多烟叶可含有放射性同位素如镭-226、钋-210。椐有关检测表明，我国有几种名牌香烟中都含有钋-210，可达8.5×10-13居里/克。一个每天吸一包半香烟的人，其肺脏一年所接受的放射性含量相当于他接受300次胸部x线照射。
    绝大部分放射性的危害是可以预防或避免的，如燃煤加强通风，烘烤食物采取隔离屏障法；莫喝不合格矿泉水；加强控制和处理污水；房屋建筑中不采用含放射性同位素的建筑材料；不吸烟等。一摘自《中学生化学报》98 410期
牙膏的主要成分
    牙膏种类较多，但是其最基本成份是磨擦剂、洗涤泡沫剂和保湿剂。
    磨擦剂具有洁齿的作用，最常用的有碳酸钙细粉末或磷酸氢钙细粉末等。洗涤泡沫剂最常用的是十二烷基硫酸钠C12H25OSO3Na，也有用十二烷基苯碘酸钠等的，皂片和皂粉过去常用，现已很少用。保温剂可保持膏体水分，防止膏体干燥变硬，常和的保温剂有甘油、山梨醇（CH2OH(CHOH)4CH2OH）和a -丙二醇CH2CHOHCH2OH等。此外增稠剂能增加牙膏的整体粘度，防止液相与固相的分离，起稳定膏体的作用，常用的有羧酸甲基纤维素等。多数牙膏有一种微苦的味道，加入甜味剂可弥补这一缺点，最常用的甜味剂是糖精。香味剂加入到牙膏中会留下清香，爽快的口感，常用的有冬青油、薄荷油、留兰香油和丁香油等，一般取几种配合一起用。最后生产牙膏时还需要一种不可缺少的原料一水。
    以上是生产一般牙膏时需要的主要原料，也可以说是一般牙膏的主要成份。对于具有特殊作用的牙膏，例如防龋牙膏，生产时还要加入一定的药剂。
──摘自《中学生化学报》98 402期
【显示才能】
水果化学保鲜一法
    传统的水果保鲜大都采用物理方法，如低温低氧储存，然而，即使在低温低氧的条件下水果仍有微弱的生理作用，释放出乙烯气体，该气体诱发水果进一步成熟、腐烂，只有及时除掉乙烯气体，才能有效地抑制水果的腐败。
    下面介绍一种化学保鲜法：
    一、用品：优质水果、5%的高猛酸钾溶液、蜂窝煤燃烧后的残渣、塑料袋。
    二、方法
    ⒈用5%的高锰酸钾溶液泡蜂窝煤燃烧后的残渣数小时，然后将残渣置于阴暗通风处晾至半干，制成小块或小颗粒，做为保鲜剂。
    ⒉将水果与保鲜剂按15:1的质量比一起装入塑料装中，封好口存放于低温、阴暗处。
    三、原理
    反应物高锰酸世界上均匀地附着在蜂窝煤燃烧后的残渣上，表面积很大，及时地除掉水果释放出的乙烯气体，反应为：

    四、优点
    这种水果保鲜法费用低、操作简单、容易做到，且保鲜效果理想。
参考答案
    一、⒈BD    ⒉D     ⒊C    ⒋B    ⒌D     ⒍D    ⒎B    ⒏A     ⒐D    ⒑D
    二、
    ⒈CH4，，
    ⒉无水醋酸钠和碱石灰
    CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4
    ⒊变淡，油状液滴，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，HCl，CCl4，CH3Cl·HCl
    ⒋C5H12 ①(CH3)2CHCH2CH2Cl ②
    ③         ④
    ⒌① 2-甲基已烷
      ② 3-甲基已烷
      ③ 2-乙基戊烷
课堂巡礼：
    一、⒈C    ⒉BD     ⒊BC    ⒋A    ⒌C     ⒍A    ⒎D    ⒏B     ⒐BC    ⒑AC
    二、计算CH4：0.896L C2H6：0.448L