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1、 第第32讲讲 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷考点考点1 “四同四同”的比较的比较 续表例例1下列几组物质中，互为同位素的有_，互为同素异形体的有_，互为同系物的有_，互为同分异构体的有_，属于同种物质的有_。O2和O3 35Cl和37Cl CH3CH3和CH3CH2CH3CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3H2、D2和T2CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3CH3CH(CH3)CH3和CH(CH3)3 【解析】 是氧元素的两种单质，互为同素异形体；是氯元素的两种不同原子，互为同位素；中乙烷与丙烷互为同系物，中两种分子
2、均为烷烃，碳原子数不同也必为同系物，均属同一物质；两者分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体。 【点评】 同素异形体是单质的互称，同位素是原子的互称，互为同分异构体的则不能称为同系物。注意H2、D2和T2是氢元素的三种核素形成的结构相同的三种单质，它们既不是同位素也不是同素异形体。考点考点2 同分异构现象和同分异构体书写同分异构现象和同分异构体书写 1同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。2同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。3同分异构体的书写方法：(以C5H12为例)(1)先写出最长的碳链：CCCCC(氢原子及其个数省略了)。(2)写少一个C的直链，把剩
3、下的C作支链加在主链上，依次变动位置。这两种结构相同，为同一种物质。(3)写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上；剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上：例例2 相对分子质量为72的烷烃，其分子式是_。该烷烃的一氯代物分子中有两个CH3，两个CH2，一个CH，一个Cl，它的可能结构有四种。请写出这四种可能的结构简式：(1)_；(2)_；(3)_；(4)_。 【解析】 设该烃的分子式为CnH2n+2，则有：12n+2n+2=72，得n=5，分子式：C5H12。 先写出C5H12的所有同分异构体，然后再对烃的结构简式进行一氯取代。 C5H12共有如下三种同分异构体：【答案】 C5H
4、12 【点评】 同分异构体的书写步骤一般按照：碳链异构；官能团异构；官能团位置异构去书写，注意不能遗漏，也不能重复，要注意思维的有序性和碳原子的等效性，如：烃的一元取代物种类数等于烃中等效氢原子的种类数等。考点考点3 烃的燃烧规律烃的燃烧规律1同温同压下，气态烃完全燃烧前后气体体积变化规律(1)若燃烧后生成的水为液态： 由此可见，若燃烧后生成的水为液态，燃烧后气体的体积一定减小，燃烧前后气体体积减小值只与烃分子中的氢原子数有关，与碳原子数无关。(2)若燃烧后生成的水为气态： 由此可见，若燃烧后生成的水为气态，气体总体积只与氢原子数有关，可能增大，可能不变，也可能减少。2烃完全燃烧时耗氧量规律例
5、例3 在常温常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是() ACH4 BC3H8 CC4H10 DC2H6， 【解析】 设此气态烃的分子式为CxHy，则其完全燃烧的化学方程式为则1 mol烃完全燃烧时耗氧量为 mol，上述选项分别代入比较可知C4H10耗氧量最多。点燃C 【点评】 烃的燃烧实际上就是碳和氢的燃烧，在求消耗氧气和生成物的多少时，要弄清楚是质量关系还是物质的量的关系，混合烃可通过求平均分子式组成去计算。 学习有机化学要注意与无机化学中的概念进行对比，防止混淆。对于一些基本概念和名称，不能只从字面上理解，而要从本质上进行分析。如比较同位素、同素异形
6、体、同系物、同分异构体及同一物质等概念时，明确它们的研究对象。同位素的研究对象是核素，同素异形体的研究对象是单质，而同分异构体的研究对象是分子式相同的化合物。命名正确的是( )A2甲基3丙基戊烷 B3异丙基己烷 C2甲基3乙基己烷 D5甲基4乙基己烷1. 对烷烃的C2. 含有25个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表： 烷烃名称乙烷丙烷丁烷戊烷沸点()-88.6-42.1-0.536.1燃烧热(kJ mol-1)1560.72219.22877.63535.6根据表中数据，下列判断错误的是( )A正庚烷在常温、常压下肯定不是气体B烷烃燃烧热和其所含碳原子数基本成线性关系C随碳原子数增加，烷
7、烃沸点逐渐升高D随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加D 【解析】 由表格中给出的数据可知，随着碳原子数的增加，烷烃沸点逐渐升高，燃烧热逐渐增加，但与碳原子并不成正比例关系。3. 主链上有5个碳原子，含甲基、乙基两个支链的烷烃有( ) A5种 B4种 C3种 D2种 【解析】 根据有机物的结构特征，乙基最小在3号碳出现，则有机物的结构为 则甲基的位置只有2种： ，和D4. 常温常压下，向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( ) A14 B13 C12 D1
8、1A 【解析】 Ar是稀有气体，不参与反应，反应前后气体的体积变化由CH4燃烧生成水引起。 设混合气体中CH4的体积为x。 Ar的体积为100 mL-20 mL=80 mL，CH4与Ar的体积比为14，相同条件下，气体的体积比等于物质的量之比，即n(CH4)n(Ar)=14。5.仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位烃的分子式是( )123456789C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4H6C4H8C4H10A C6H12 BC6H14CC7H12 DC7H14 【解析】 规律碳原子数逐渐增多，炔烃、烯烃、烷烃逐渐循环。B6.一定量甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气
9、，混合气体共重49.6 g，通过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g，则CO2的质量为( ) A12.5 g B13.2 g C19.7 g D24.4 gB 【解析】 由题知，该甲烷燃烧后生成H2O为：n(H2O)= =1.4 mol，则n(CH4)=n(H2O)=0.7 mol。7. 两种气态烃的混合物共2.24 L(标准状况)，完全燃烧后得3.36 L(标准状况)二氧化碳和2.7 g的水。下列说法中正确的是( )A混合气体中一定含有乙烯B混合气体中一定含有甲烷C混合气体中可能含有乙炔D混合气体一定是由烷烃和烯烃构成的混合物B 【解析】 根据题意可以求出混合烃的平均分子式为C1.5H3，根据碳原子分析，混合气体可则一定含有甲烷，然后根据氢原子分析，另一烃分子中一定含有四个氢原子。
