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1、1微型专题微型专题 3 3 常见的烃常见的烃学习目标定位 1.熟知各类烃的结构与性质。2.理解烃的燃烧规律及应用。3.会确定混合烃的组成。4.会判断有机物分子中原子共线和共面。一、各类烃的结构与性质1烷烃、烯烃、苯及其同系物的性质例 1 有 4 种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是(1)不能与溴水或酸性 KMnO4溶液反应，但在 FeBr3作用下能与液溴反应的是_，生成的有机物名称是_，反应的化学方程式为_。此反应属于_反应。(2)与溴水或酸性 KMnO4溶液都不反应的是_。(3)能与溴水和酸性 KMnO4溶液反应的是_。(4)不与溴水反应但与酸性 KMnO4溶液反应
2、的是_。答案 (1)苯 溴苯Br2HBr 取代FeBr3(2)苯、己烷 (3)己烯 (4)甲苯解析 己烯、己烷、苯、甲苯四种物质中，既能和溴水反应，又能和酸性 KMnO4溶液反应的只有己烯。均不反应的为己烷和苯。不能与溴水反应但能被酸性 KMnO4溶液氧化的是甲苯。苯在 FeBr3的催化作用下与液溴发生取代反应生成溴苯。2易误辨析 (1)苯及其同系物使溴水褪色是萃取过程，没有发生化学反应；苯及其同系物只能与纯卤素单质发生取代反应。(2)苯的同系物在光照时取代的是侧链上的氢原子，FeBr3作催化剂时取代的是苯环上的氢原子。(3)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但苯的同系物一般能被氧化而使酸性高锰酸
3、钾溶液褪色。【考点】烃结构与性质的综合考查【题点】烃结构与性质的综合考查2有机物分子中原子共线和共面的判断例 2 下列关于的说法正确的是( )A所有碳原子有可能都在同一平面上B最多只可能有 9 个碳原子在同一平面上C有 7 个碳原子可能在同一直线上D至少有 6 个碳原子在同一直线上答案 A解析 由下图可以看出，只有虚线 c 上的碳原子共直线，从而得出共直线的碳原子只可能为5 个。共平面碳原子的判断，应以乙烯式结构为主，平面 a 和平面 b 共用两个原子，两个平面可能重合，另外直线 c 上的所有原子一定在平面 b 内，从而得出共平面的碳原子可能为所有碳原子。规律方法 在判断分子中原子的共线、共面
4、问题时，以某一基团为基准向外进行延伸，如本题中以苯环为基准：；苯环上的原子均在同一平面内，若某一原子取代苯环上的氢原子，此原子也在此平面内，如中所有原子在同一平面内；往左延伸：，此基团所有的原子在同一平面内；往右延伸：3，碳碳双键确定的平面和苯环的平面有可能重合；平面 a 和平面 b 有可能重合，即可判断此有机物的分子结构。【考点】芳香烃及芳香族化合物的综合考查【题点】共线共面问题3各类烃结构与性质综合例 3 (2017河北石家庄一中高二期中)某有机物的结构简式如图，关于该有机物的下列叙述不正确的是( )A不能使酸性 KMnO4溶液褪色B能使溴水褪色C在加热和催化剂作用下，最多能与 4 mol
5、 H2反应D一定条件下，能发生取代反应答案 A解析 含碳碳双键，能使酸性 KMnO4溶液褪色，故 A 错误；含碳碳双键，与溴水发生加成反应从而使溴水褪色，故 B 正确；苯环、碳碳双键均能与氢气发生加成反应，则在加热和催化剂作用下，最多能和 4 mol H2反应，故 C 正确；苯环上的 H 和甲基上的 H 和Cl 均可发生取代反应，故 D 正确。【易错警示】 计算多官能团有机物消耗氢气的物质的量时，一定不要忽视苯环消耗的氢气。相关链接1各类烃的结构特点及性质类别烷烃烯烃炔烃苯和苯的同系物通式CnH2n2(n1)CnH2n(n2)CnH2n2(n2)CnH2n6(n6)碳碳键结构特点仅含 CC 键
6、含有键含有键含有苯环4主要化学反应取代反应氧化反应加成反应氧化反应加成反应氧化反应取代反应加成反应氧化反应代表物CH4CH2=CH2CHCHC6H6代表物的空间构型正四面体型平面形直线形平面形2.巧用“分割组合法”判断有机物分子中共线、共面的原子个数(1)一点定面若在分子结构中有一个碳原子形成四个单键，则该分子中所有原子不可能共面。(2)巧分割，妙组合若要分析有机物中碳原子的共线、共面问题，要进行单元分割，必要时要兼顾分子对称性。如：下面分子中共面碳原子、共线碳原子最多各有几个？由于苯环为平面正六边形结构，该有机物的碳架结构如下：由上图可截取出 3 种分子的片断，由于单键可以旋转，再根据乙烯、
7、乙炔、苯的分子构型，即确定共面碳原子最多有 12 个，共线碳原子有 6 个。二、烃类燃烧的规律1烃完全燃烧前后气体体积变化规律例 4 a mL 三种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃充分反应后，恢复到原来的状况(常温、常压下)，体积共缩小 2a mL。则这三种烃可能是( )ACH4、C2H4、C3H4 BC2H6、C3H6、C4H6CCH4、C2H6、C3H8 DC2H4、C3H4、C3H6答案 A解析 如果分别写出各选项中烃对应的燃烧反应的化学方程式，我们会发现只要烃分子中的氢原子数为 4，a mL 该烃完全燃烧后恢复至常温常压就一定缩小 2a mL 体积，实际上就是常温下水为液态，缩小的体积
8、就是反应后水蒸气占有的体积。规律方法 设烃的分子式为 CxHy，其燃烧的反应方程式为CxHyO2xCO2 H2O(xy 4)点燃y 25恢复到常温常压下，即水为液态，VV前V后1y 4可知烃完全燃烧生成液态水时，燃烧前后气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中碳原子数无关。【考点】烃的燃烧规律【题点】烃的燃烧规律及简单计算例 5 400 K、101.3 kPa 时，1.5 L 某烃蒸气能在a L 氧气中完全燃烧，体积增大至(a3) L(相同条件下)。请回答下列问题：(1)该烃在组成上必须满足的基本条件是_。(2)当a10 L 时，该烃可能的分子式为_。(3)当该烃的分子式为 C7
9、H8时，a的取值范围为_。答案 (1)该烃分子中氢原子数为 8 (2)C4H8或 C3H8(3)a13.5解析 (1)根据烃完全燃烧的通式和差量法可以求解，即：CxHy(x )O2xCO2 H2O(g) Vy 4点燃y 21 L ( 1) Ly 415 L a L a3(a1.5) L解得y8。(2)由于该烃在 O2中完全燃烧，故 O2足量，即 1.5(x )10，且y8，解得x14/3，且y 4x为整数，结合该烃中的氢原子数为 8，可知该烃可能为 C4H8或 C3H8。(3)当烃的分子式为 C7H8时，烃完全燃烧，即：a1.5(x )，且y8，求得a13.5。y 4【考点】烃的燃烧规律【题点
10、】烃的燃烧规律及简单计算2烃完全燃烧时耗氧量规律例 6 完全燃烧质量相同的甲烷 丙烷 乙烯 乙炔 苯 间二甲苯时，耗氧量由多到少的顺序是_(用序号表示)；当燃烧等物质的量的、时，耗氧量由多到少的顺序是_。答案 解析 先将各烃转化成 CHy/x的形式：CH4；CH8/3；CH2；CH；CH；CH5/4。因为6等质量的烃燃烧时耗氧量取决于y/x的大小，y/x越大，耗氧量越多，所以耗氧量由多到少的顺序为；等物质的量的烃燃烧时耗氧量取决于(x )的值，(xy 4)的值越大，耗氧量越多，所以耗氧量由多到少的顺序为。y 4规律方法 比较烃完全燃烧耗氧量时，如果是比较的等质量的有机物的耗氧量时应先将这些有机
11、物的分子式改写成 CHy/x的形式，然后再进行比较；如果是比较的等物质的量的有机物的耗氧量时直接比较分子中碳、氢原子数目即可。【考点】烃的燃烧规律【题点】烃的燃烧规律及简单计算相关链接1烃完全燃烧前后气体体积变化规律烃完全燃烧的通式：CxHy(x )O2xCO2 H2Oy 4点燃y 2(1)燃烧后温度高于 100 ，即水为气态VV后V前 1y 4y4 时，V0，体积不变；y4 时，V0，体积增大；y丙烷乙烷D烷烃可以使酸性高锰酸钾溶液褪色答案 AC解析 聚乙烯中不含碳碳双键，则不能使溴的四氯化碳溶液褪色，A 项正确；苯与溴水不反应，应选苯、液溴、铁粉混合制取溴苯，B 项错误；烷烃中碳原子数越多
12、，沸点越高，则沸点：戊烷丙烷乙烷，C 项正确；烷烃中不含不饱和键，与酸性高锰酸钾溶液不反应，D 项错误。二、烃分子中共线、共面问题的分析5下列有机物分子中的所有碳原子一定在同一平面上的是( )答案 D解析 中的乙基上的 2 个碳原子具有甲烷的四面体结构，所有碳原子可能在同一平面上；CH2=CHCH=CH2为两个乙烯基结构，所有碳原子可能在同一平面上；9为饱和烃，具有甲烷的结构特点，所有碳原子不可能都在同一个平面上；相当于苯环中的 2 个 H 分别被甲基取代，所有碳原子一定在同一平面上。【考点】芳香烃及芳香族的综合考查【题点】共线共面问题分析6某有机物的分子结构为，下列关于该分子结构的说法正确的
13、是( )A. 除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B. 除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上C. 12 个碳原子不可能都在同一平面上D. 12 个碳原子一定都在同一平面上答案 B解析 通过转动，可使苯平面与烯平面重合在同一平面，也可使两平面仅交于一条直线，而炔直线在苯平面上，B 正确。【考点】芳香烃及芳香族的综合考查【题点】共线共面问题分析三、烃燃烧的有关计算7相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃，在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，所需空气量的比较中正确的是( )A烷烃最少 B烯烃最少C炔烃最少 D三者一样多答案 C解析 在碳原子数相同的条件下，碳的质量分数越大的烃完全燃烧生成二氧化碳和水时
14、，需要的空气(氧气)量越少。【考点】烃的燃烧规律【题点】烃燃烧耗氧量的比较825 某气态烃与 O2混合，在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至 25 ，此时容器内压强为原来的一半，再经 NaOH 溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为( )AC2H2 BC2H6CC3H6 DC3H8答案 D10解析 设该烃的分子式为 CxHy，则CxHyO2xCO2 H2O(xy 4)点燃y 2由题意可知，烃和 O2的物质的量之和应为 CO2物质的量的 2 倍，即 12x，解得(xy 4)x1 。y 4讨论：当y2 时，x1.5；当y6 时，x2.5，不合题意；当y8 时，x3。故正确答案为 D。【考点】烃的燃烧规律【题点】烃的燃烧规律及简单计算四、综合应用9(2017泰州中学高二期中)下列物质性质与应用对应关系正确的是( )A乙烯可以发生加成反应，常用作植物生长调节剂、水果催熟剂B三硝基甲苯(TNT)不溶于水，可用作烈性炸药C卤代烃性质稳定，可用作有机溶剂D乙炔可燃(氧炔焰温度可达 3 000 以上)，氧炔焰常用作焊接金属答案 D解析 乙烯中含有碳碳双键，可以发生加成反应，乙烯常用作植物生长调节剂、水果催熟剂，性质与应用没有关系，A 项错误；三硝基甲苯(
