2024/7/212024/7/21有机化合物有机化合物甲烷甲烷 烷烃烷烃高三化学第一轮复习高三化学第一轮复习【考纲点击考纲点击】1了解有机化合物中碳的成键特征了解有机化合物中碳的成键特征2了解甲烷的主要性质了解甲烷的主要性质3了解取代反应了解取代反应【考情播报考情播报】1常见烷烃的结构、组成和性质，根据性质推断烷烃常见烷烃的结构、组成和性质，根据性质推断烷烃分子的结构分子的结构2取代反应的概念及反应特点取代反应的概念及反应特点3同系物、同分异构体的概念辨析及同分异构体的书同系物、同分异构体的概念辨析及同分异构体的书写和判断写和判断. 1组成与结构组成与结构CH4分子分子式式俗称俗称电子式子式结构式构式结构构简式式空空间构构型型CH4 、天然气天然气沼气沼气正四面体正四面体3化学性质化学性质通常情况较稳定，与通常情况较稳定，与、等均不反应等均不反应(1)氧化反应氧化反应甲烷的燃烧热为甲烷的燃烧热为890kJ/mol，甲烷燃烧的热化学方程式，甲烷燃烧的热化学方程式为：为：.KMnO4强酸强酸强碱强碱2物理性质物理性质颜色：颜色：；状态：；状态：；溶解性：；溶解性：；密度：比；密度：比空气空气无色无色气体气体难溶于水难溶于水小小H890kJ/molCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) 纯甲烷在空气中安静的燃烧（淡蓝色火焰）放出大纯甲烷在空气中安静的燃烧（淡蓝色火焰）放出大量的热量的热 爆炸极限爆炸极限5%15%(2)取代反应取代反应定义：有机物分子里的某些定义：有机物分子里的某些被其他被其他所替代的反应所替代的反应甲烷与氯气的取代反应甲烷与氯气的取代反应将装有将装有CH4和和Cl2混合气体的试管倒混合气体的试管倒扣于水槽中，强光照射一段时间后扣于水槽中，强光照射一段时间后的现象为：的现象为：原子或原子团原子或原子团原子或原子团原子或原子团试管内气体黄绿色逐渐褪去；试管壁出现油试管内气体黄绿色逐渐褪去；试管壁出现油状液滴；试管内有少量白雾状液滴；试管内有少量白雾漫射日光漫射日光化学方程式化学方程式为：溶剂、灭溶剂、灭火剂火剂液体液体四氯四氯化碳化碳CCl4溶剂溶剂液体液体CH2Cl2分子式分子式俗名俗名状态状态用途用途溶溶 剂剂 、 防防腐腐剂剂液体液体氯仿氯仿CHCl3局部麻醉局部麻醉剂剂气体气体CH3Cl（3）甲烷受热分解）甲烷受热分解4、甲烷的用途、甲烷的用途(2)取代反应的产物：取代反应的产物：有机溶剂有机溶剂(3)热分解反应产物：热分解反应产物： H2 ：合成氨和汽油合成氨和汽油 C ：橡胶、颜料、油墨、油漆橡胶、颜料、油墨、油漆(1)燃烧燃烧气体燃料气体燃料甲烷的取代反应及甲烷分子构型的证明甲烷的取代反应及甲烷分子构型的证明1甲烷的取代反应甲烷的取代反应甲烷主要能发生取代反应，而其他烷烃在发生取代反应时，甲烷主要能发生取代反应，而其他烷烃在发生取代反应时，其特点与甲烷一样重点应该从反应条件，试剂类型，产其特点与甲烷一样重点应该从反应条件，试剂类型，产物的复杂性等方面去掌握：物的复杂性等方面去掌握：(1)反应条件：光照反应条件：光照(漫射光，不能强光直射，防止爆炸漫射光，不能强光直射，防止爆炸)(2)反应物质：纯卤素，例如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见反应物质：纯卤素，例如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见光发生取代反应光发生取代反应(3)反应产物：甲烷的取代反应是分步进行的，所以甲烷的氯反应产物：甲烷的取代反应是分步进行的，所以甲烷的氯代物并不是一种，而是几种氯代物的混合物代物并不是一种，而是几种氯代物的混合物 2甲烷分子空间结构的证明甲烷分子空间结构的证明甲烷分子是正四面体结构而不是平面正方形结构，可利用甲烷分子是正四面体结构而不是平面正方形结构，可利用甲烷的取代产物来证明可假设甲烷的取代产物来证明可假设CH4分子为平面正方形，分子为平面正方形，则则CH3Cl、CHCl3、CCl4均没有同分异构体，而均没有同分异构体，而CH2Cl2有有两种结构，事实上两种结构，事实上CH2Cl2不存在同不存在同分异构体，故可证明分异构体，故可证明CH4是正四面体结构是正四面体结构1下列叙述错误的是下列叙述错误的是()A通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应B甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C甲烷跟氯气反应无论生成甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，还是，还是CCl4，都属于取代反应，都属于取代反应D甲烷的四种取代物都难溶于水甲烷的四种取代物都难溶于水解析：解析：通常情况下甲烷不与强酸、强碱和强氧化剂反应是正通常情况下甲烷不与强酸、强碱和强氧化剂反应是正确的，这体现了甲烷的稳定性，但确的，这体现了甲烷的稳定性，但CH4能与能与O2反应反应答案：答案：B1结构特点结构特点烃分子中碳原子之间以烃分子中碳原子之间以结合，剩余价键全部与结合，剩余价键全部与结合，使每个碳原子都达到价键饱和，烷烃又叫结合，使每个碳原子都达到价键饱和，烷烃又叫单键单键氢原子氢原子饱和烃饱和烃2性质性质(1)物理性质物理性质所有烷烃均所有烷烃均溶于水且密度比水溶于水且密度比水随碳原子数的增加，熔沸点逐渐随碳原子数的增加，熔沸点逐渐，密度逐渐，密度逐渐碳原子数小于碳原子数小于5的烷烃，常温下呈的烷烃，常温下呈(2)化学性质化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与、及及反应，但在一定条件下可燃烧，可发生取反应，但在一定条件下可燃烧，可发生取代反应和分解反应代反应和分解反应难难小小升高升高增大增大气态气态强酸强酸强碱强碱强氧化剂强氧化剂烷烃烷烃(CnH2n2)的燃烧通式为：的燃烧通式为：.乙烷与乙烷与Cl2发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为：发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为：.有机物结构和组成的几种表示方法有机物结构和组成的几种表示方法种种类实例例含含义分子式分子式C2H6用元素符号表示物用元素符号表示物质分子分子组成的式子，可反成的式子，可反映出一个分子中原子的种映出一个分子中原子的种类和数目和数目最最简式式CH3表示物表示物质组成的各元素原子最成的各元素原子最简整数比的整数比的式子式子由最简式可求最简式量由最简式可求最简式量分子式是最简式的整数倍分子式是最简式的整数倍种种类实例例意意义电子式子式用用“”或或“”表示原子最外表示原子最外层电子成键情况的式子层电子成键情况的式子结构式构式具有化学式具有化学式所能所能表示表示的意的意义，能义，能反映物质反映物质的结构的结构表示分子表示分子中中原子原子的的结合结合或或排列顺序排列顺序的的式子式子，但不，但不表示表示空间空间构型构型结构构简式式CH3 CH3结构式的构式的简便写法，着重突便写法，着重突出出结构特点构特点(官能官能团)种种类实例例意意义球棍球棍模型模型小球表示原子，短棍表示小球表示原子，短棍表示价价键(单键、双、双键、三、三键)比例比例模型模型用不同体用不同体积的小球表示不的小球表示不同大小的原子同大小的原子 通常在书写无机物、无机反应方程式时，以分子式通常在书写无机物、无机反应方程式时，以分子式为主，而在书写有机物、有机反应方程式时，常以结构简为主，而在书写有机物、有机反应方程式时，常以结构简式为主式为主2(2010常州月考常州月考)2008年北京奥运会的年北京奥运会的“祥云祥云”火炬所用燃火炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是()A分子中的碳原子不在一条直线上分子中的碳原子不在一条直线上B比乙烷的密度大比乙烷的密度大C比丁烷更易液化比丁烷更易液化D是石油分馏的一种产品是石油分馏的一种产品. .解析：解析：丙烷可以看作是甲烷分子中的两个氢原子分别被甲基丙烷可以看作是甲烷分子中的两个氢原子分别被甲基取代，由于甲烷是正四面体结构，故丙烷中的三个碳原子不取代，由于甲烷是正四面体结构，故丙烷中的三个碳原子不可能在一条直线上，可能在一条直线上，A正确；随着碳原子数目的增加，烷烃正确；随着碳原子数目的增加，烷烃的密度、熔、沸点呈上升趋势，故的密度、熔、沸点呈上升趋势，故B正确；烷烃随分子内碳正确；烷烃随分子内碳原子数的增多，沸点依次升高，丙烷的沸点低于丁烷，丙烷原子数的增多，沸点依次升高，丙烷的沸点低于丁烷，丙烷比丁烷更难液化，比丁烷更难液化，C错误；石油是由各种烷烃、环烷烃和芳错误；石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物，分馏可以得到丙烷，香烃组成的混合物，分馏可以得到丙烷，D正确正确答案：答案：C1同系物同系物(1)概念概念相似，在分子组成上相差相似，在分子组成上相差原子团的原子团的物质互称为同系物物质互称为同系物(2)性质性质同系物的化学性质同系物的化学性质，物理性质呈现一定递变规律，物理性质呈现一定递变规律 结构结构一个或若干个一个或若干个CH2相似相似同系物的判断同系物的判断同系物的判断规律同系物的判断规律(1)一差一同：分子组成相差一个或若干个一差一同：分子组成相差一个或若干个CH2原子团，具有相原子团，具有相同的通式同的通式(2)二相似：结构相似，化学性质相似二相似：结构相似，化学性质相似(3)三注意：三注意：同系物必为同一类物质同系物必为同一类物质结构相似结构相似(有相似的原子连接方式，有相同的官能团种类和有相似的原子连接方式，有相同的官能团种类和数目数目)具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物，同分异构体之间不是同系物关系同分异构体之间不是同系物关系3下列说法正确的是下列说法正确的是()A凡是分子组成相差一个或几个凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼原子团的物质，彼此一定是同系物此一定是同系物B相对分子质量相同的有机物是同分异构体相对分子质量相同的有机物是同分异构体C碳原子之间只以单键相结合的链烃为烷烃碳原子之间只以单键相结合的链烃为烷烃D分子式相同，结构相同的有机物一定是同一种物质分子式相同，结构相同的有机物一定是同一种物质解析：解析：同系物必然是结构相似，在分子组成上相差一个或若干同系物必然是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个个CH2原子团的物质结构相似即强调必须是同一类有机物之原子团的物质结构相似即强调必须是同一类有机物之间才能互称同系物所以间才能互称同系物所以A不正确相对分子质量相同的有机不正确相对分子质量相同的有机物之间不一定存在同分异构关系，如物之间不一定存在同分异构关系，如C10H8与与C9H20的相对分子的相对分子质量都是质量都是128，显然它们之间不是同分异构关系但是化合物，显然它们之间不是同分异构关系但是化合物之间要存在同分异构关系，就必须具有相同的分子式之间要存在同分异构关系，就必须具有相同的分子式答案：答案：CD4下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代烃下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是的是()解析：解析：烷烃分子中的每个氢原子都有可能被氯原子取代，所烷烃分子中的每个氢原子都有可能被氯原子取代，所以生成一氯代烃的种类有：以生成一氯代烃的种类有：A为两种、为两种、B为两种、为两种、C为一种、为一种、D为四种为四种答案：答案：C例例1(2010台州质检台州质检)1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气耗氧气246.4L(标准状况下标准状况下)它在光照的条件下与氯气反应能它在光照的条件下与氯气反应能生成四种不同的一氯取代物该烃的结构简式是生成四种不同的一氯取代物该烃的结构简式是()思路点思路点拨课堂笔记课堂笔记选选设该烷烃为设该烷烃为CnH2n2，根据碳元素、氢元素，根据碳元素、氢元素结合氧的量，得出耗氧量为结合氧的量，得出耗氧量为(n)所以列等式：所以列等式：n246.4L22.4L/mol，得，得n7，故排除，故排除B、C选项选项A选选项中项中2号碳原子上连接的号碳原子上连接的3个甲基完全对称，所以个甲基完全对称，所以的一氯取代物是四种；而的一氯取代物是四种；而D选项的一氯取代选项的一氯取代物只有三种物只有三种A 确定有机物分子式、结构简式的思路为：根据烃的确定有机物分子式、结构简式的思路为：根据烃的相对分子质量或燃烧规律相对分子质量或燃烧规律(如体积变化、耗氧量、产物量之间如体积变化、耗氧量、产物量之间的关系等的关系等)先确定分子式，然后再根据其结构或性质确定结构先确定分子式，然后再根据其结构或性质确定结构简式简式.探究甲烷的性质探究甲烷的性质随着世界性能源危机和环境污染问题的突出，甲烷作为一随着世界性能源危机和环境污染问题的突出，甲烷作为一种清洁能源，它的开发利用前景很好在实验室可以模拟工农种清洁能源，它的开发利用前景很好在实验室可以模拟工农业生产流程进行制备并探究它的性质业生产流程进行制备并探究它的性质CH4与与Cl2发生的取代反发生的取代反应是有机化学中的重要反应，同时反应物应是有机化学中的重要反应，同时反应物Cl2是高考中的热点知是高考中的热点知识，所以可以和识，所以可以和Cl2的制备结合起来，综合考查，如考查气体的的制备结合起来，综合考查，如考查气体的除杂和检验，气体的收集与量取，气体的倒吸问题等除杂和检验，气体的收集与量取，气体的倒吸问题等利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实某化学兴趣小组在实验室中模拟上想在工业上已成为现实某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：述过程，其设计的模拟装置如下：根据要求填空：根据要求填空：(1)B装置有三种功能：装置有三种功能：控制气流速度；控制气流速度；均匀混合气均匀混合气体；体；_.(2)设设V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，若理论上欲获得最多的氯化氢，则则x值应值应_(3)D装置的石棉中均匀混有装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是粉末，其作用是_(4)E装置的作用是装置的作用是_(填编号填编号)A收集气体收集气体B吸收氯气吸收氯气C防止倒吸防止倒吸D吸收氯化氢吸收氯化氢(5)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸中分离出盐酸的最佳方法为的最佳方法为_该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为成分为_(填编号填编号)ACH4BCH3ClCCH2Cl2DCHCl3ECCl4【解析解析】(1)浓浓H2SO4吸水，可干燥混合气体；吸水，可干燥混合气体；(2)CH4和和Cl2在漫射光条件下发生如下反应：在漫射光条件下发生如下反应：CH4Cl2CH3ClHCl；CH42Cl2CH2Cl22HCl；CH43Cl2CHCl33HCl；CH44Cl2CCl44HCl.所以所以V(Cl2)/V(CH4)4时生成氯化氢最多，故时生成氯化氢最多，故x4.(3)过量的氯气进入过量的氯气进入D装置，发生反应：装置，发生反应：Cl22KI= = 2KClI2，所以，所以D装置可以吸收过量的装置可以吸收过量的Cl2.(4)E为防倒吸装置，烧杯中含有水，可吸收为防倒吸装置，烧杯中含有水，可吸收HCl.(5)盐酸与有机物不互溶，故可用分液法；尾气为气体，盐酸与有机物不互溶，故可用分液法；尾气为气体，故尾气成分是多余的故尾气成分是多余的CH4和产物和产物CH3Cl.【答案答案】(1)干燥混合气体干燥混合气体(2)大于或等于大于或等于4(3)吸收过量的氯气吸收过量的氯气(4)C、D(5)分液分液A、B(2008山东莱芜山东莱芜)中油网消息：中国工程中油网消息：中国工程院院士、国土院院士、国土资源部广州海洋地源部广州海洋地质调查局局首席科学家表示，按照首席科学家表示，按照计划，中国在划，中国在2007年年5月在南海北部月在南海北部陆坡已圈定井位坡已圈定井位实施施钻探工作，探工作，实现可燃冰可燃冰实物物样品品“零突零突破破”。从能源的角度看，从能源的角度看，“可燃冰可燃冰”可被可被视为被高被高度度压缩的天然气的天然气资源，是天然气能量密度源，是天然气能量密度的的25倍；倍；“可燃冰可燃冰”清清洁无无污染，燃染，燃烧后后几乎不几乎不产生任何生任何废弃物。可燃冰有三种弃物。可燃冰有三种结构，如下构，如下图所示分所示分别是是结构构、结构构和和结构构H。(1)试根据根据题意，写出其化学式。意，写出其化学式。类型型结构构假定每个空隙囚假定每个空隙囚禁分子数禁分子数化学式化学式结构构46个水分子通个水分子通过氢键(一种一种作用力作用力)连接接而形成，中而形成，中间有有8个空隙个空隙2个空隙中各有一个空隙中各有一个水分子，另外个水分子，另外6个空隙各有一个个空隙各有一个CH4分子分子CH4_H2O结构构136个水分子个水分子通通过氢键连接接而形成，中而形成，中间有有24个空隙个空隙4个空隙中各有一个空隙中各有一个水分子，其余个水分子，其余空隙各有一个空隙各有一个C2H6分子分子C2H6_H2O(2)结构构H型型“可燃冰可燃冰”单晶是由晶是由34个水分子通个水分子通过氢键连接而形成的接而形成的结构，其中构，其中4种不同种不同的空隙中：假定的空隙中：假定3个空隙各囚禁一个个空隙各囚禁一个CH4,2个空隙各囚禁一个个空隙各囚禁一个C2H6和和1个空隙囚禁个空隙囚禁C4H10，其余空隙，其余空隙为中空的。中空的。77.8g这种种结构的可燃冰中的气体全部构的可燃冰中的气体全部释放出来，完全放出来，完全燃燃烧其中的可燃气体，可其中的可燃气体，可产生的生的热量量为_kJ？(已知燃已知燃烧热：CH4：890kJ/mol；C2H6：1190kJ/mol；C4H10：2900kJ/mol)解析：解析：(1)由结构由结构的有关说明可知，的有关说明可知，中水中水的总分子数为：的总分子数为：(462)48个，甲烷分子个，甲烷分子为为6个。个。n(CH4)n(H2O)64818，的化学式为：的化学式为：CH48H2O；同理，；同理，的化学的化学式为式为C2H67H2O。(2)H中水分子总数为中水分子总数为34，其中有，其中有3个个CH4,2个个C2H6,1个个C4H10。H可写成化学式：可写成化学式：3CH42C2H6C4H1034H2O，H的摩尔质量的摩尔质量为为778g/mol,77.8gH的物质的量为的物质的量为 0.1mol，产生的热量，产生的热量0.38900.211900.12900795(kJ)。答案：答案：(1)87(2)795有机物燃烧规律有机物燃烧规律烃和烃的含氧衍生物燃烧的化学方程式烃和烃的含氧衍生物燃烧的化学方程式 （ ） z z 注意注意1 1、有机物的状态、有机物的状态2 2、产物中水的状态（即反应温度）、产物中水的状态（即反应温度）一、有机物完全燃烧时的耗氧量规律一、有机物完全燃烧时的耗氧量规律 1 1、等物质的量的烃、等物质的量的烃（CXHY）完全燃烧时，消耗氧完全燃烧时，消耗氧气的量决定于气的量决定于“x+y/4x+y/4”的值，此值越大，耗氧量越的值，此值越大，耗氧量越多。多。2 2、等物质的量的烃的含氧衍生物、等物质的量的烃的含氧衍生物（CXHYOZ）完全燃完全燃烧消耗氧气的量烧消耗氧气的量 可把分子式写成不耗氧的可把分子式写成不耗氧的COCO2 2和和H H2 2O O后，剩余部分再后，剩余部分再比较。如比较。如C C3 3H H6 6O O3 3就可写成就可写成C C2 2H H4 4COCO2 2H H2 2O O 例例1 1 充充分分燃燃烧烧等等物物质质的的量量的的下下列列有有机机物物，在在相相同同条条件件下下，需要氧气最多的是（需要氧气最多的是（ ）。）。 A. A. 乙酸乙酯乙酸乙酯B. B. 异丁烷异丁烷 C. C. 乙醇乙醇D. D. 葡萄糖葡萄糖 例例2 2、燃燃烧等等物物质的的量量的的下下列列各各组物物质，耗耗氧氧量量不相同的是（）不相同的是（）A A乙烷乙烷与丙酸与丙酸 B B乙乙烯与乙二醇与乙二醇 C C乙炔与乙乙炔与乙醛 D D乙炔与乙二醇乙炔与乙二醇B 例例.有机化合物有机化合物A、B分子式不同分子式不同，它，它们只可能只可能含碳、含碳、氢、氧元素中的两种或三种、氧元素中的两种或三种 ，且等物质的量且等物质的量的的A、B完全燃烧时，消耗完全燃烧时，消耗O2的量相同的量相同，则，则A、B分分子组成子组成需需满足什么条件足什么条件？若若A为苯，则为苯，则B的分子式可的分子式可能为能为 。 物质的量相同的烃或烃的衍生物完全燃烧，物质的量相同的烃或烃的衍生物完全燃烧，耗氧量相同的有机物可能出现的情况有如下几种：耗氧量相同的有机物可能出现的情况有如下几种： （1 1）同分异构体，因其分子式相同，故耗同分异构体，因其分子式相同，故耗氧量相同；氧量相同； （2 2）分子式不同分子式不同 ，烃分子式符合烃分子式符合C Cn nH Hm m、C Cn n+ +1 1H Hm-m-4 4或或C Cn n-1-1H Hm+4m+4，其耗氧量必相同其耗氧量必相同 （3 3）含氧衍生物，若把分子式写成不耗氧的含氧衍生物，若把分子式写成不耗氧的COCO2 2和和H H2 2O O后，剩余部分相同，其耗氧量也就相后，剩余部分相同，其耗氧量也就相同同 符合上述条件的有机物组成的混合物，符合上述条件的有机物组成的混合物，无论以无论以何种比例混合，何种比例混合，只要总的物质的量一定，耗只要总的物质的量一定，耗O2量为量为定值，等于同物质的量的任一组分的耗氧量定值，等于同物质的量的任一组分的耗氧量 某有机物某有机物CxHmOn完全燃烧时需氧气的物质的量完全燃烧时需氧气的物质的量是该有机物的是该有机物的x倍，则该有机物分子式中倍，则该有机物分子式中，x、m、n的的关系不可能的是（关系不可能的是（ ） A.xmn121 B.mn21C.m2x2 D.m2x2例例：有有机机物物A、B只只可可能能是是烃烃或或烃烃的的含含氧氧衍衍生生物物,等等物物质质的的量量的的A和和B完完全全燃燃烧烧时时,消消耗耗氧氧气气的的量量相相等等,则则A和和B的的分分子子量量相相差差不不可可能能为为(n为为正正整整数数) ( )A.8n B.14n C.18n D.44nBC 例例等质量的下列烃完全燃烧生成等质量的下列烃完全燃烧生成COCO2 2和和H H2 2O O时，时，耗氧量最多的是（耗氧量最多的是（ ）A AC C2 2H H6 6 B BC C3 3H H8 8 C CC C4 4H H1010D DC C5 5H H1212A3 3、等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量决定、等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量决定于于CxHyCxHy中中y/xy/x的值，此值越大，耗氧量越多。的值，此值越大，耗氧量越多。 的值越大，的值越大，H%H%越高，越高，C%C%越低，消耗的越低，消耗的O O2 2的量越多，生成的量越多，生成H H2 2O O的量越多，生成的量越多，生成COCO2 2的量越的量越少。少。4 4、烃的含氧衍生物改写为、烃的含氧衍生物改写为CxHyCxHy(H(H2 2O)nO)n或或CxHyCxHy(CO(CO2 2)m)m或或CxHyCxHy(H(H2 2O)nO)n(CO(CO2 2)m)m形式形式, ,再再比较比较CxHyCxHy的耗氧量。的耗氧量。 例例.等质量的等质量的CnH2n O 和和CmH2m O2分别分别完全燃完全燃烧时，消耗烧时，消耗O2的量相等的量相等，则则n和和m的数学关系的数学关系为为 。 （1）等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时，等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时，耗耗O2量，生成量，生成CO2量、量、H2O量均分别相同量均分别相同。 （2）最简式相同的有机物无论以何种比例混合，只）最简式相同的有机物无论以何种比例混合，只要总质量一定，耗要总质量一定，耗O2量、生成量、生成CO2量、量、H2O量均为定量均为定值值。 二、关于燃烧产物二、关于燃烧产物1 1、等物质的量的烃（、等物质的量的烃（C CX XH HY Y）或烃的含氧衍或烃的含氧衍生物生物 （C CX XH HY YO OZ Z）完全燃烧。完全燃烧。 越大越大，生成，生成二氧化碳二氧化碳的量就越的量就越多多； y y越大越大，生成，生成水水的量就越的量就越多多 以任意比例混合的有机物，当产生二氧化以任意比例混合的有机物，当产生二氧化碳相同时，所含碳原子数相同。当产生水相碳相同时，所含碳原子数相同。当产生水相同时，所含氢原子数相同。同时，所含氢原子数相同。例、例、有机化合物、分子式不同，它们只可能含碳、有机化合物、分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果、不论以何种氢、氧元素中的两种或三种。如果、不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所耗耗和生成的水的物质的量也不变。那么，、和生成的水的物质的量也不变。那么，、组成必须满足的条件是组成必须满足的条件是 。若是甲烷，则符合上述条件的化合物中，分子。若是甲烷，则符合上述条件的化合物中，分子量最小的是量最小的是，并写出分子量最小的，并写出分子量最小的含甲基的的种同分异构体的结构简式含甲基的的种同分异构体的结构简式、 。化学式中氢原子数相同，且相差化学式中氢原子数相同，且相差n n个碳原子，同时相差个碳原子，同时相差n n个氧原子个氧原子C C2 2H H4 4O O2 2CHCH3 3COOHCOOH、HCOOCHHCOOCH3 32 2、等质量的烃（、等质量的烃（ C CX XH HY Y ）或烃的含氧衍生或烃的含氧衍生物（物（ C CX XH HY YO OZ Z ）完全燃烧。完全燃烧。 H%H%越高，生成越高，生成H H2 2O O的量越多，的量越多， C% C%越高，生成越高，生成CO2的量越多。的量越多。 A、B两种有机物两种有机物无论以何种比例混和无论以何种比例混和，只要总质量一定，只要总质量一定，完全燃烧时，完全燃烧时， 生成生成CO2量均为定值量均为定值，则，则 1. A、B两种有机物之间的关系可能是两种有机物之间的关系可能是同分异构体同分异构体同系物同系物最简式相同最简式相同碳元素质量分数相同碳元素质量分数相同( ) A. B. C. D. 2. A、B两种有机物之间必须满足的关系是两种有机物之间必须满足的关系是( ) A.同分异构体同分异构体 B.同系物同系物 C.最简式相同最简式相同 D.碳元素质量分数相同。碳元素质量分数相同。 以任意质量比混合的有机物以任意质量比混合的有机物 ，当产生二氧化碳相，当产生二氧化碳相同时同时 则则C%C%相同相同 ；当产生水相同时则；当产生水相同时则 H%H%相同。相同。 最简式相同的有机物无论以何种比例混合，只要最简式相同的有机物无论以何种比例混合，只要总质量相同，生成的总质量相同，生成的COCO2 2和和H H2 2O O的量均相同。的量均相同。 例例：A A、B B是是分分子子量量不不相相等等的的两两种种有有机机物物。无无论论A A、B B以以何何种种比比例例混混合合，只只要要混混合合物物的的总总质质量量不不变变，完完全全燃燃烧烧后后生生成成水水的的质质量量也也不不变变。试试写写出出符符合合上上述述情情况况的的三三组组不不同种类有机物的分子式；同种类有机物的分子式；A A、B B应满足的条件是应满足的条件是 。答案答案 C C2 2H H2 2 和和C C6 6H H6 6；C C2 2H H4 4和和C C3 3H H6 6；CHCH2 2O O和和C C2 2H H4 4O O2 2 A A、B B应满足的条件是含氢元素的质量分数相等应满足的条件是含氢元素的质量分数相等 。例例：分分别别取取等等质质量量的的甲甲烷烷和和A A（某某饱饱和和一一元元醇醇）、B(B(某某饱饱和和一一元元醛醛) )、C(C(某某稠稠环环芳芳香香烃烃含含氧氧衍衍生生物物),),若若它它们们完完全全燃燃烧烧, ,分分别别生生成成了了物物质的量相同的质的量相同的COCO2 2 . .则则: :A A的的分分子子式式为为_;_;B B的的分分子子式式为为_，C C的的分分子子式式为为_( (C C的分子式有多种可能的分子式有多种可能, ,只写分子量最小的一种只写分子量最小的一种) )。写写出出符符合合上上述述要要求求时时，CHCH4 4和和A A、B B、C C的的分分子子组组成成必必须须满满足足的的条条件是件是_（以（以n n表示碳原子数，表示碳原子数，m m表示氧原子数，只写通式）。表示氧原子数，只写通式）。C9H20O C8H16OC10H8O2CnH4n-16mOm如何如何寻找最找最简式不同但式不同但C C相等的有机物？相等的有机物？如何寻找最简式不同但如何寻找最简式不同但H%H%相等的有机物？相等的有机物？若若分分子子量量不不变变，保保持持H H原原子子数数不不变变，用用三三个个O O与与四四个个C C互互相相替替换换，此此时时H%H%不不变变，如如：C C8 8H H8 8O O3 3与与C C1212H H8 8； C C3 3H H8 8O O3 3与与C C7 7H H8. 8. ; CO; CO（NHNH2 2）2 2与与C C2 2H H4 4O O2 2 ； 等价代换！等价代换！也可以分子量成倍数，但也可以分子量成倍数，但H%H%相等，如相等，如C C8 8H H8 8O O3 3与与C C6 6H H4 4。等价代换！等价代换！有有机机物物A和和B无无论论以以任任何何比比例例混混合合，其其组组成成的的混混合合物物中所含的原子的核外电子总数均不变。中所含的原子的核外电子总数均不变。（1）若若A是是分分子子中中含含8个个氢氢原原子子的的烃烃，B是是分分子子中中含含3个个碳碳原原子子的的烃烃的的含含氧氧衍衍生生物物。写写出出两两组组符符合合上上述述要要求的有机物的分子式：求的有机物的分子式：a、相对分子质量之差为相对分子质量之差为2：A ；B ；b、相对分子质量相等：相对分子质量相等： A ；B ；（2）A是分子中含有是分子中含有4个碳原子的烃，个碳原子的烃，B是饱和链烃是饱和链烃的一元含氮衍生物。则的一元含氮衍生物。则A分子式为分子式为 ；B的分子式为的分子式为 ；符合；符合B分子式的同分异构体有分子式的同分异构体有 种。种。 （1）a a、C4H8 C3H6O；b b、C7H8 C3H8O3 （2）C4H10 C3H9N 4 现有现有A、B两种有机化合物，已知：两种有机化合物，已知：它们的分子中含有相同数目的碳原子和氧原子，它们的分子中含有相同数目的碳原子和氧原子，B可以可以看成看成A中一个氢原子被氨基取代得到；中一个氢原子被氨基取代得到；它们的分子中氢元素的质量分数相同，相对分子质量都它们的分子中氢元素的质量分数相同，相对分子质量都不超过不超过170，A中碳元素的质量分数为中碳元素的质量分数为72.00；它们都是一取代苯，分子中都没有甲基，都有一个羧基。它们都是一取代苯，分子中都没有甲基，都有一个羧基。请按要求填空：请按要求填空：A、B的分子中氢元素的质量分数都是的分子中氢元素的质量分数都是_A的结构简式是的结构简式是_； A有一同分异构体有一同分异构体C是对位二取代苯，能发生银镜反应是对位二取代苯，能发生银镜反应也能与金属钠反应，但官能团不直接与苯环相连，也能与金属钠反应，但官能团不直接与苯环相连，C的结的结构简式是构简式是_； B有一同分异构体有一同分异构体D是苯环上的一硝基化合物，其苯环是苯环上的一硝基化合物，其苯环和侧链上的一溴代物各有两种，和侧链上的一溴代物各有两种，D的结构简式是的结构简式是_。 6.67% (H换换NH2：则则H%=1/15=0.0667,再有再有O%求分子相对求分子相对质量。质量。)3燃燃烧烧后后只只生生成成二二氧氧化化碳碳和和水水的的物物质质，可能是烃或烃的含氧衍生物；可能是烃或烃的含氧衍生物； 若若产生产生CO2和水蒸气的体积相同和水蒸气的体积相同，说明该有机物中说明该有机物中C、H原子个数比为原子个数比为1 2，可能是，可能是CnH2n (烯烃或环烷烃烯烃或环烷烃)，也可，也可能是能是CnH2nOz (醛、酮、羧酸或酯醛、酮、羧酸或酯)。4 4、生成的、生成的COCO2 2的物质的量等于消耗的的物质的量等于消耗的O O2 2的物质的量的的物质的量的情况，符合通式情况，符合通式CnCn(H(H2 2O)mO)m例、例、在通常条件下，只含在通常条件下，只含C、H、O的某些有机化合物在的某些有机化合物在足量足量O2中充分燃烧，恢复到室温时，其燃烧所消耗中充分燃烧，恢复到室温时，其燃烧所消耗O2的的物质的量与燃烧后所产生气体的物质的量相等。物质的量与燃烧后所产生气体的物质的量相等。（1）写出符合上述条件的有机物的通式：）写出符合上述条件的有机物的通式：_（2）在符合条件的有机物中，若分子中含有一个碳原子，）在符合条件的有机物中，若分子中含有一个碳原子，则该物质的结构简式则该物质的结构简式_，若分子中含二个碳原子，写，若分子中含二个碳原子，写出对应的二种物质的结构简式出对应的二种物质的结构简式_、_。（3）若符合题设条件的物质为酚类化合物，已知该物质）若符合题设条件的物质为酚类化合物，已知该物质的一卤代物（卤原子直接取代苯环上的氢原子）只有一的一卤代物（卤原子直接取代苯环上的氢原子）只有一种，则该酚类化合物的结构简式种，则该酚类化合物的结构简式_。例例、化化合合物物COCO、HCOOHHCOOH和和OHC-COOHOHC-COOH（乙乙醛酸酸）分分别燃燃烧时，消消耗耗的的O O和和生生成成的的COCO的的体体积比比都都是是1 1：2 2。后后两两者者的的分分子子式式可可以以分分别看看成成是是( (CO)(HCO)(H2 2O)O)和和( (CO)CO)2 2(H(H2 2O)O)。也也就就是是说：只只要要分分子子式式符符合合( (CO)mCO)m(H(H2 2O)nO)n（和和均均为正正整整数数）的的各各种种有有机机物物，它它们燃燃烧时消消耗耗的的O O和和生生成成的的COCO的的体体积比比总是是1 1：2 2。现有有一一些些只只含含、三三种种元元素素的的有有机机物物，它它们燃燃烧时消消耗耗的的O O和和生生成成的的COCO的的体体积比比是是3 3：4 4。 1 1 这 些些 有有 机机 物物 中中 ， 分分 子子 量量 最最 小小 的的 化化 合合 物物 的的 分分 子子 式式 是是 。 2 2某某两两种种碳碳原原子子相相同同的的上上述述有有机机物物，若若它它们的的分分子子量量分分别为和（），和（），则必定是必定是 （填入一个数字）的整数倍。（填入一个数字）的整数倍。 3 3在在这些些有有机机物物中中有有一一种种化化合合物物，它它含含有有两两个个羧基基。取取0.26250.2625该化化合合物物恰恰好好能能跟跟25.0025.000.10000.1000NaOHNaOH溶溶液液完完全全中中和和。由由此此可可以以计算算得得知知该化化合合物物的的分分子子量量应是是 ，并可推，并可推导出它的分子式出它的分子式应是是 。C2H2O218210C6H10O8萨萨罗罗（SalolSalol）是是一一种种消消毒毒剂剂，分分子子式式为为C C1313H H1010O O3 3，分分子子模模型型如如图图：（1 1）根据模型写出萨罗的结构简式：）根据模型写出萨罗的结构简式： 。（2 2）萨萨罗罗经经水水解解、分分离离、提提纯纯可可得得到到纯纯净净的的苯苯酚酚和和水水杨杨酸酸。请请设设计计一一个个方方案案，说说明明苯苯酚酚、碳碳酸酸、水水杨杨酸酸的的酸酸性性依依次次增增强强（用用化化学学方方程程式式表表示示）。（3 3）同同时时符符合合下下列列四四个个要要求求的的水水杨杨酸酸的的同同分分异异构构体体共共有有 种种。含含苯苯环环；能能银银镜镜反反应应，不不能能水水解解反反应应；在在稀稀NaOHNaOH溶溶液液中中，1 1 molmol该该同同分分异异构构体体能能与与2 2 mol mol NaOHNaOH发发生生反反应应；只只生生成成两两种种一一氯氯代代物物。（4 4）从从（3 3）确确定定的的同同分分异异构构体体中中任任选选一一种种，指指定定为为下下列列框框图图中中的的A A。写写出出 A A B B。B+D B+D E E化化学学方方程程式式，并并指指出出相相应应的的反反应应类类型型。（5 5）现现有有水水杨杨酸酸和和苯苯酚酚的的混混合合物物，它它们们的的物物质质的的量量之之和和为为n n molmol。该该混混合合物物完完全全燃燃烧烧消消耗耗a a L L O O2 2，并并生生成成b b gHgH2 2O O和和c c L L COCO2 2（标标况况下下）。分分别别写写出出水水杨杨酸酸和和苯苯酚酚完完全全燃燃烧烧的的化化学方程式学方程式设混合物中水杨酸的物质的量为设混合物中水杨酸的物质的量为x x mol mol，列出列出x x的计算式。的计算式。(1)(2)(3)2(4)加成反应（或还原反应）加成反应（或还原反应） 酯化反应（或取代反应）酯化反应（或取代反应） (5)水杨酸燃烧：水杨酸燃烧：C7H6O3 + 7O27CO2 + 3H2O；苯酚燃烧：苯酚燃烧：C6H6O + 7O26CO2 + 3H2O。 7x +6(n -x)= ,x = -6n (或或 - 或或 - ) 三、由烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成三、由烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成 C Cx xH Hy y + (X+ Y/4+ (X+ Y/4) ) O O2 2 X CO X CO2 2+ Y/2 H+ Y/2 H2 2O O V V （X XY/4Y/4） X X Y/2 Y/2 V V后后V V前前当温度当温度100100，水为气态，水为气态， V VX+Y/2-1-X+Y/2-1-（X+Y/2X+Y/2）= =Y/4Y/4-1-1当当 V V 0 0，Y/4Y/411，Y Y 4 4。分子式中分子式中H H大于大于4 4的气态烃的气态烃都符合。都符合。当当 V=0V=0，Y/4Y/4=1=1，Y=4Y=4。CHCH4 4，C C2 2H H4 4,C,C3 3H H4 4，C C4 4H H4 4符合。符合。当当 V0V0，Y/4Y/411，Y Y b C. ab D. ab 在在100100以下，任何烃以下，任何烃和氧气的混和物完全燃烧和氧气的混和物完全燃烧，反应后气体体积都是减小的。反应后气体体积都是减小的。【例例】取取3.403.40只只含含羟羟基基，不不含含其其它它官官能能团团的的液液态态饱饱和和多多元元醇醇，置置于于5.005.00L L氧氧气气中中，经经点点然然，醇醇完完全全燃燃烧烧。反反应应后后气气体体体体积积减减少少0.560.56L L，将将气气体体经经CaOCaO吸吸收收，体体积积又又减减少少2.802.80L L（所所有有体体积均在标准状况下测定）。积均在标准状况下测定）。 3.403.40醇中醇中C C、H H、O O物质的量分别为：物质的量分别为： C C molmol，H H molmol，O O molmol；该该醇醇中中C C、H H、O O的的原子数之比为原子数之比为 。由由以以上上比比值值能能否否确确定定该该醇醇的的分分子子式式？ ，其其原原因是因是 。如如果果将将该该多多元元醇醇的的任任意意一一个个羟羟基基换换成成一一个个卤卤原原子子，所所得到的卤代物都只有一种，试写出饱和多元醇的结构简式。得到的卤代物都只有一种，试写出饱和多元醇的结构简式。0.1250.300.10C5H12O4能能最简式中最简式中H原子己达饱和，所以最简式即为分子式原子己达饱和，所以最简式即为分子式C(CH2OH)41(2009长沙模拟长沙模拟)经光照射下列各组物质，几乎没有发生反经光照射下列各组物质，几乎没有发生反应的是应的是()A甲烷与溴蒸气甲烷与溴蒸气B甲烷通入溴水甲烷通入溴水C甲烷和氧气混合甲烷和氧气混合D甲烷和氯气混合甲烷和氯气混合解析：解析：甲烷和纯卤素单质在光照条件下才发生反应，甲烷和纯卤素单质在光照条件下才发生反应，B项不反项不反应，甲烷和氧气在点燃条件下才反应，应，甲烷和氧气在点燃条件下才反应，C项不反应项不反应答案：答案：BC2(2009如皋模拟如皋模拟)天然气的主要成分是甲烷，其分子式为天然气的主要成分是甲烷，其分子式为CH4，下列四位同学在讨论分子式下列四位同学在讨论分子式CH4的意义，其中错误的是的意义，其中错误的是()解析：解析：D项表示项表示1个甲烷分子由个甲烷分子由1个碳原子和个碳原子和4个氢原子构成个氢原子构成答案：答案：D33甲基戊烷的一氯代产物有甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构不考虑立体异构)()A3种种B4种种C5种种D6种种解析：解析：本题考查一氯代物的同分异构体的判断写出本题考查一氯代物的同分异构体的判断写出3甲基戊甲基戊烷的结构简式，判断出含有的氢原子的位置有烷的结构简式，判断出含有的氢原子的位置有4种，故其一氯代种，故其一氯代产物有产物有4种，答案为种，答案为B.答案：答案：B4丁烷丁烷(化学式化学式C4H10)燃烧时，火苗高且亮，在白天二百米以外燃烧时，火苗高且亮，在白天二百米以外也能清晰可见，下列关于丁烷叙述正确的是也能清晰可见，下列关于丁烷叙述正确的是()丁烷是由碳、氢两种元素组成的丁烷是由碳、氢两种元素组成的丁烷是由丁烷分子构成的丁烷是由丁烷分子构成的丁烷常温下为气态丁烷常温下为气态丁烷有丁烷有2种同分异构体种同分异构体丁烷分子只含有共价键丁烷分子只含有共价键ABCD解析：解析：丁烷是由丁烷分子组成的，常温下呈气态的烃分子丁烷是由丁烷分子组成的，常温下呈气态的烃分子中只含有共价键，有正丁烷和异丁烷两种同分异构体所以中只含有共价键，有正丁烷和异丁烷两种同分异构体所以题中说法都正确题中说法都正确答案：答案：A5下列物质中互为同分异构体的有下列物质中互为同分异构体的有_；互为同位；互为同位素有素有_；互为同素异形体的有；互为同素异形体的有_；是同一；是同一物质的有物质的有_(用序号填写用序号填写)液氯液氯金刚石金刚石Cl解析：解析：同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，和和的分子式都为的分子式都为C6H14，二者互为同分异构体；同位素是质子，二者互为同分异构体；同位素是质子数相同而中子数不同的原子，故数相同而中子数不同的原子，故和和互为同位素；同素异互为同位素；同素异形体是同种元素形成的不同种单质，故形体是同种元素形成的不同种单质，故、是同素异形体是同素异形体和和，和和是同种物质是同种物质答案：答案：和和和和和和和和、和和.6三个装有三个装有CH4和和Cl2混合气体的集气瓶，用玻璃片盖好瓶混合气体的集气瓶，用玻璃片盖好瓶口后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生口后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生(1)置于黑暗中：置于黑暗中：_；将点燃的镁条靠近集气瓶外壁：将点燃的镁条靠近集气瓶外壁：_；放在有光线的房子里：放在有光线的房子里：_.(2)CH4和和Cl2发生的一系列反应都是发生的一系列反应都是_(填反应类型填反应类型)反应，反应，请写出请写出CH4和和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式：反应生成一氯甲烷的化学方程式：_.(3)若要使若要使0.5molCH4完全和完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质发生取代反应，并生成相同物质的量的的量的4种取代产物，则需要种取代产物，则需要Cl2的物质的量为的物质的量为()A2.5molB2molC1.25molD0.5mol解析：解析：对于有机反应，反应条件非常重要，通过控制反应条件，对于有机反应，反应条件非常重要，通过控制反应条件，可使可使CH4和和Cl2的取代反应发生的现象不同的取代反应发生的现象不同.0.5molCH4生成等物生成等物质的量的质的量的4种取代产物，即种取代产物，即0.125molCH3Cl、0.125molCH2Cl2、0.125molCHCl3、0.125molCCl4，则所需，则所需n(Cl2)0.125mol10.125mol20.125mol30.125mol41.25mol，故选，故选C项项答案：答案：(1)无明显现象无明显现象爆炸爆炸黄绿色逐渐变浅，有油黄绿色逐渐变浅，有油状液滴生成状液滴生成(2)取代取代CH4Cl2CH3ClHCl(3)C