PAGE1專題5烷烴和烯烴性質內容導航考點聚焦：緊扣考試命題常考點，有的放矢重點速記：知識點和關鍵點梳理，查漏補缺難點強化：難點內容標注與講解，能力提升復習提升：基礎鞏固+提升專練，全面突破1.了解有機化合物分子具有的空間結構。2.認識烷烴的組成及結構，了解有機物的多種表示方法。3.了解同系物、同分異構體的概念，掌握同系物、同分異構體的判斷。4.掌握簡單烷烴同分異構體的書寫方法。5.了解烷烴的主要物理性質和化學性質。6.掌握甲烷的主要性質，認識取代反應的概念及特點。7.掌握乙烯的組成及結構特點，乙烯的化學性質，知道氧化、加成、聚合反應等有機反應類型。8.了解乙烯在生產及生活中的應用。9.了解烴的概念及分類，了解常見烴的組成及結構。10.了解有機高分子材料的組成、性能，了解塑料、橡膠、纖維的性能及其在生活和生產中的應用。11.掌握烴的性質，了解烴的燃燒及應用。12.能根據烴分子中碳原子的成鍵特點分析原子共線、共面問題。一、有機化合物中碳原子的成鍵特點1.甲烷的分子結構甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外層的4個電子與4個氫原子的電子形成4個共價鍵，電子式為，結構式為。2.有機化合物中碳原子的成鍵特點鍵的個數成鍵的類型碳骨架形式與其他原子成鍵每個碳原子形成4個共價鍵單鍵()雙鍵()三鍵()碳原子之間可構成，也可構成碳原子不但可以和碳形成共價鍵，而且可以和H、O、N、S等原子成鍵【歸納總結】(1)有機化合物中，碳原子最外層有4個電子，可以形成4個共價鍵，比氮、氧、氫或鹵素原子所成價鍵都要多。(2)含有多個碳原子的有機化合物，碳原子間成鍵方式較多，可以形成單鍵，也可以形成雙鍵或三鍵，碳原子間所成骨架有多種，可以是直鏈，也可以成環(huán)，也可以帶支鏈。二、烷烴1.烷烴的結構(1)甲烷的結構分子結構示意圖球棍模型空間充填模型結構特點4個C-H鍵的長度和強度相同，夾角均為109°28′，是結構；碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于4個頂點。(2)已知乙烷、丙烷、丁烷的分子結構和甲烷相似有機化合物乙烷丙烷丁烷碳原子數234結構式結構簡式分子式烷烴：只含和兩種元素，分子中的碳原子之間都以結合，碳原子的剩余價鍵均與結合，使碳原子的化合價都達到“”，這樣的一類有機化合物稱為飽和烴，也稱為烷烴。鏈狀烷烴的通式：CnH2n＋2(n≥1)。2.鏈狀烷烴的結構特點(1)單鍵：碳原子之間以碳碳單鍵相結合。(2)飽和：碳原子剩余價鍵全部與氫原子相結合，烷烴是飽和烴，相同碳原子數的有機物分子里，鏈狀烷烴的含氫量最大。3.鏈狀烷烴的命名——習慣命名法(1)表示碳原子數(n)及表示n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n＞10相應漢字數字＋烷(2)當碳原子數n相同，結構不相同時，用正、異、新表示。如：C4H10的兩種分子的命名：無支鏈時，CH3CH2CH2CH3稱為；有支鏈時，稱為。三、同系物和同分異構體1.同系物【特別提醒】①同系物所含元素種類一定相同，除C、H外其他種類元素原子數必須相同。②同系物一定具有不同的碳、氫原子數和分子式。③同系物一定具有不同的相對分子質量(相差14n)。2.同分異構現象和同分異構體【歸納總結】對同分異構體概念的理解同分異構體分子式相同相對分子質量必相同不一定屬于同一類物質結構不同原子或原子團的連接順序不同原子的空間排列不同四、烷烴的性質1.烷烴的物理性質相似性遞變性(隨分子中碳原子數增加)熔、沸點較低逐漸密度比水逐漸狀態(tài)氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，常溫常壓下分子中碳原子數n≤4的烷烴為氣態(tài)溶解性難溶于，易溶于汽油等2.化學性質(1)穩(wěn)定性：通常條件下與、或等強氧化劑不反應。(2)可燃性：烷烴都能燃燒。CH4燃燒方程式：C3H8燃燒方程式：鏈狀烷烴燃燒通式：(3)取代反應①實驗探究：CH4和Cl2的取代反應實驗操作實驗現象A裝置：試管內氣體顏色逐漸；試管內壁有出現，試管中有，且試管內液面，水槽中有固體析出B裝置：實驗結論CH4與Cl2在條件下發(fā)生化學反應，有關化學方程式為：；；②甲烷的四種氯代產物的性質。a.水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均水。b.狀態(tài)：常溫下除CH3Cl是，其余三種均為。③取代反應：有機物分子里的被其他所替代的反應。(4)分解反應：烷烴在較高的溫度下會發(fā)生分解。如：eq\o(C16H34,\s\do8(十六烷))eq\o(→,\s\up7(高溫))eq\o(C8H18,\s\do8(辛烷))＋eq\o(C8H16,\s\do8(辛烯))五、烷烴發(fā)生取代反應的有關規(guī)律1.反應條件：反應條件為光照，其光照為漫射光，強光直射易發(fā)生爆炸。2.反應物：反應物為鹵素單質，如甲烷與氯水、溴水不反應，但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應。3.反應產物：雖然反應物的比例、反應的時間長短等因素會造成各種產物的比例不同，但甲烷與氯氣反應生成的產物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與HCl形成的混合物。反應產物中HCl的物質的量最多。4.反應特點①連鎖反應甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代，第一步反應一旦開始，后續(xù)反應立即進行，且各步反應可同時進行。即當n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1時，并不只發(fā)生反應CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，其他反應也在進行。②數量關系CH4與Cl2發(fā)生取代反應時，每有1molH被取代，則消耗1molCl2，同時生成1molHCl，即n(Cl2)＝n(H)＝n(HCl)。1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應，最多消耗4molCl2。六、乙烯的分子組成與結構分子式電子式結構式結構簡式球棍模型空間充填模型C2H4CH2CH2七、乙烯的性質1.乙烯的物理性質顏色狀態(tài)氣味水溶性密度無色氣體稍有氣味溶于水比空氣2.乙烯的化學性質(1)氧化反應①燃燒：現象：火焰，伴有?；瘜W方程式：C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋2H2O。②和酸性KMnO4溶液反應現象：酸性KMnO4溶液。結論：乙烯能被酸性KMnO4溶液。(2)加成反應①將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中現象：溴的四氯化碳溶液?；瘜W方程式：。②加成反應定義：有機物分子中的與其他直接結合生成新的化合物的反應。書寫下列加成反應的化學方程式：(3)聚合反應①定義：由相對分子質量小的化合物分子互相結合成相對分子質量大的聚合物的反應。②乙烯自身加成生成聚乙烯的方程式：該反應是聚合反應，同時也是加成反應，這樣的反應又被稱為加成聚合反應，簡稱。其中，稱為，n稱為，小分子乙烯稱為聚乙烯的。八、烴1.烴的分類依據：烴分子中碳原子間的不同及碳骨架的不同。2.常見烴分子結構探究烴甲烷乙烯乙炔電子式化學鍵C—H共價單鍵C—H共價單鍵和共價鍵C—H共價單鍵和—C≡C—鍵球棍模型分子結構特點碳原子個單電子完全和個氫原子形成個共價，形成以碳原子為中心的結構碳和碳形成，剩余價鍵完全和氫原子形成C—H單鍵，鍵和鍵夾角為，2個碳原子和4個氫原子在碳和碳形成，剩余價鍵和氫原子形成單鍵，鍵和鍵夾角為，2個氫和2個碳原子成3.芳香族化合物與苯（1）芳香族化合物：分子中含有苯環(huán)的有機物。（2）苯的組成與結構分子式結構式結構簡式空間形狀C6H6其中，苯環(huán)中的碳碳之間的鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的鍵，苯分子中6個碳原子和6個氫原子都在同一平面內。（3）苯的用途：苯是一種重要的有機化工原料和有機溶劑，廣泛用于生產醫(yī)藥、農藥、香料、染料、洗滌劑和合成高分子材料等。九、有機高分子材料1.有機高分子材料的分類根據來源不同可將有機高分子材料分為和。天然有機高分子材料：如、、等。合成有機高分子材料：如、、、黏合劑、涂料等。2.三大合成高分子材料——塑料、橡膠和纖維(1)塑料①成分主要成分合成樹脂添加劑提高塑性防止塑料老化使塑料著色②主要性能塑料具有強度、密度、耐，加工等優(yōu)良的性能。③常用塑料用途名稱用途聚乙烯可制成食品包裝袋聚氯乙烯電線的絕緣層，管道等聚苯乙烯泡沫包裝材料，絕緣材料聚四氟乙烯制實驗儀器、化工用品聚丙烯制管材，包裝材料有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)制飛機和車輛的風擋，光學儀器等脲醛塑料(電玉)制電器開關，插座(2)橡膠①天然橡膠主要成分是，結構簡式。②硫化橡膠：工業(yè)上用硫與橡膠作用進行硫化，使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學鍵，產生交聯(lián)，形成網狀結構，從而提高強度、韌性和化學穩(wěn)定性。③常見合成橡膠有丁苯橡膠，順丁橡膠，氯丁橡膠，還有氟橡膠、硅橡膠等特種橡膠。④主要用途：制，在航空、航天、國防等領域也有廣泛應用。(3)纖維①分類：纖維eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(天然纖維：棉花、羊毛、蠶絲和麻等,化學纖維\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(再生纖維：黏膠纖維、大豆蛋白纖維,合成纖維：聚丙烯纖維丙綸、聚氯乙烯,纖維氯綸等))))②合成纖維性能：強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕、不易蟲蛀等。③主要用途：制衣料、繩索、漁網等，廣泛應用于工農業(yè)領域。一、烷烴同分異構體的書寫1.遵循的原則：主鏈由長到短，支鏈由整到散；位置由心到邊，排列對鄰到間。2.書寫的步驟①先寫出碳原子數最多的主鏈。②寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基(—CH3)接在主鏈某碳原子上。③寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基(—CH2CH3)或兩個甲基(—CH3)接在主鏈碳原子上，以此類推。二、烴的燃燒規(guī)律1.等量的不同烴(CxHy)完全燃燒耗氧量的判斷(1)等質量時：eq\f(y,x)越大，耗氧量越多。(2)等物質的量時：x＋eq\f(y,4)越大，耗氧量越多。2.氣態(tài)烴完全燃燒體積變化關系CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2OΔV＝V后－V前1x＋eq\f(y,4)xeq\f(y,2)(1)當溫度大于或等于100℃時，水為氣態(tài)則ΔV＝eq\f(y,4)－1eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(當y＞4，總體積變大,當y＝4，總體積不變,當y＜4，總體積減小))(2)當常溫常壓時，水為液體則ΔV＝－(1＋eq\f(y,4))，反應后氣體體積始終減小且減少量與氫原子數有關。三、烴的一氯代物同分異構體數目的判斷先根據烴的分子結構，找出分子中位置相同的氫原子，即等效氫。若烴有n種不同的等效氫，其一元取代物就有n種。1.同一碳原子上的氫為等效氫；2.同一碳原子上所連甲基(—CH3)上的氫為等效氫；3.處于對稱位置的碳原子上的氫為等效氫。四、乙烷與乙烯的分子結構和化學性質對比分子結構分子式C2H6C2H4結構式碳碳鍵類別碳碳單鍵碳碳雙鍵分子內原子的相對位置C、H不全在一個平面內6個原子都在同一平面內化學性質燃燒2C2H6＋7O2eq\o(→,\s\up7(點燃))4CO2＋6H2OC2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋2H2O特征反應C2H6＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))C2H5Cl＋HClCH2CH2＋Br2→CH2BrCH2Br與酸性高錳酸鉀溶液不反應因發(fā)生氧化反應而使其褪色五、CH4、CH2=CH2的化學性質對比物質甲烷乙烯與Br2反應Br2試劑Br2蒸氣溴水或溴的CCl4溶液反應條件光照反應類型取代加成氧化反應和O2燃燒燃燒，火焰呈淡藍色燃燒，火焰明亮、伴有黑煙酸性KMnO4溶液不反應酸性KMnO4溶液褪色性質和結構關系CH4分子中的碳原子為飽和結構，所成的鍵為單鍵，性質穩(wěn)定，主要發(fā)生取代反應CH2CH2分子中的碳原子為不飽和結構，所成的鍵為碳碳雙鍵，其中一個鍵容易斷裂，性質活潑，主要發(fā)生加成反應、氧化反應六、共直線、共平面判斷(1)基本模型①三個基本面：烯平面()、羰基平面()、苯平面()。②兩條基準線：炔直線(—C≡C—)，sp雜化；苯對角線()。(2)直線與平面連接，則直線在這個平面上。如苯乙炔：，所有原子共平面。(3)平面與平面、直線、立體結構連接①審準題目要求題目要求中常用“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制條件。②碳碳單鍵的旋轉碳碳單鍵兩端碳原子所連接的基團能以“C—C”為軸旋轉。③恰當拆分復雜分子觀察復雜分子的結構，先找出類似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的結構，再將對應的空間結構及鍵的旋轉等知識進行遷移即可解決有關原子共面、共線的問題七、加聚反應單體的判斷方法方法1：彎箭頭法(一邊趕法)，去掉[]和n，將鏈節(jié)中的一個鍵從左向右折疊，單變雙，雙變單，遇到碳超過4價，則斷開。如維通橡膠→→CH2=CF2和CF2=CF—CF3。方法2：單變雙，雙變單，超過四價則斷開。如：丁苯橡膠eq\o(→,\s\up7(去))→→CH2CH—CH=CH2和?；A鞏固1．（24-25高一下·甘肅張掖·期中）下列化學用語表示正確的是A．甲基的電子式： B．原子核內有8個中子的碳原子166CC．乙烷的球棍模型： D．正丁烷的結構簡式：2．（24-25高一下·河南·期中）下列反應屬于取代反應的是A．B．C．D．3．（24-25高一下·福建·期中）碳元素構建了生命的骨架，也是人類研發(fā)新材料的寶藏。下列說法不正確的是A．和互為同位素B．和互為同系物C．和互為同分異構體D．和C(石墨)互為同素異形體4．（24-25高一下·廣東深圳·期中）下列有關烷烴的敘述中，正確的是A．甲烷與氯氣以物質的量之比為1∶4混合時只生成CCl4B．烷烴可以使酸性高錳酸鉀褪色C．所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應D．甲烷與發(fā)生光照取代，取代需5．（24-25高一下·廣東深圳·期中）有關有機化合物中碳原子的成鍵特點，下列說法錯誤的是A．碳原子只能與碳原子、氫原子形成共價鍵B．碳原子可以形成直鏈、支鏈和環(huán)狀結構C．有機化合物中，1個碳原子通常形成4個共價鍵D．正丁烷分子中，4個碳原子形成的碳鏈不在一條直線上6．（24-25高一下·廣東·期中）某實驗小組在實驗室中進行甲烷與氯氣的反應時，設計了如圖所示的實驗裝置。下列說法錯誤的是A．該反應的反應類型為取代反應B．試管內壁出現的油狀液滴屬于混合物C．反應結束后，試管中充滿飽和NaCl溶液D．生成的化學方程式為7．（24-25高一下·湖北宜昌·期中）下列說法正確的是A．丙烷的空間填充模型為B．和互為同分異構體C．鏈狀烷烴，碳原子在一條直線上D．鏈狀烷烴中，碳原子數越多，碳質量分數越大8．（24-25高一下·廣東廣州·期中）下列有關烴的說法正確的是A．乙烷在光照的條件下與發(fā)生取代反應，最多有9種產物B．烷烴燃燒時產生明亮的火焰并冒黑煙，產生大量的熱C．同質量的與完全燃燒，耗氧量相同，生成的二氧化碳的物質的量相同D．庚烷主鏈上有5個碳原子的同分異構體有4種9．（24-25高一下·吉林·期末）乙烯是重要的工業(yè)原料，下列有關乙烯敘述不正確的是A．常溫常壓下是稍有氣味的氣體B．能使溴的四氯化碳溶液褪色C．在一定條件下能夠聚合生成聚乙烯D．乙烯能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，其原理均是乙烯具有漂白作用10．（24-25高一下·江西南昌·期末）2024年10月30日神舟十九號載人飛船發(fā)射圓滿成功，它標志著中國在載人航天領域的持續(xù)進步和發(fā)展。下列對所用材料認識錯誤的是A．用于飛船外殼的鋁合金屬于金屬材料B．用于防熱結構件的高強紗主要是玻璃纖維紗，玻璃纖維屬于無機非金屬材料C．用于太空服制作的特種橡膠，屬于天然高分子材料D．用于發(fā)動機的耐燒蝕樹脂具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能，屬于有機高分子材料提升專練11．（24-25高一下·廣東·期中）下列關于有機物的說法正確的是A．烷烴能使酸性溶液褪色B．新戊烷()分子中的5個碳原子位于同一平面C．烷烴分子中一定存在碳碳單鍵()和碳氫單鍵()D．某種烷烴完全燃燒后產生了和，則其分子式為12．（24-25高一下·廣西·期中）新己烷(2，2-二甲基丁烷)是常見的燃料添加劑、有機溶劑、有機合成原料，其結構簡式如圖，下列關于該物質的說法錯誤的是A．分子式為C6H14 B．可發(fā)生取代、氧化、分解反應C．一氯代物有3種 D．它的同分異構體有5種13．（24-25高一下·四川南充·期中）根據乙烯的性質可以推測丙烯(CH2=CH-CH3)的性質，下列說法錯誤的是A．丙烯在空氣中燃燒伴有黑煙B．丙烯與溴加成的產物是CH2Br-CH2-CH2BrC．丙烯可以發(fā)生加聚反應生成聚丙烯D．丙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色14．（23-24高一下·云南文山·期末）化合物丙是一種醫(yī)藥中間體，可以通過如圖反應制得。下列說法錯誤的是A．乙的分子式為C5H8O2B．甲的一氯代物有4種(不考慮立體異構)C．乙可以發(fā)生取代反應、加成反應、氧化反應D．甲、丙均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色15