高考化学一轮复习 第10章 有机化合物 第1节 甲烷 乙烯和苯学案

第1节 甲烷 乙烯和苯

考试说明

1．了解有机化合物的结构特点。知道有机化合物分子是有立体结构的，以甲烷、乙烯、苯为例认识碳原子的成键特点。知道有机化合物存在同分异构现象。

2．知道甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。

3．了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。 4．知道氧化、加成、取代等反应类型。 5．了解煤、石油、天然气综合利用的意义。 命题规律

本节中的考点主要有：一是甲烷、乙烯和苯的分子结构，如考查它们分子的空间结构以及以它们为母体的分子的空间结构，判断是否共面或共线的问题；二是考查甲烷、乙烯和苯的性质；三是考查简单的烷烃及其一元取代物的同分异构现象；四是考查取代反应、加成反应和加聚反应等有机反应类型。主要以选择题型考查。

考点1 甲烷、乙烯和苯的结构与性质

1．有机化合物

(1)有机化合物：有机化合物是指含碳元素的化合物，但含碳化合物CO、CO2、碳酸及碳酸盐属于无机物。

(2)烃：仅含有C和H两种元素的有机物。 2．甲烷、乙烯、苯结构和性质的比较

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续表 甲烷 乙烯 苯 球棍模型 — 比例模型 物理性质 无色气体，难溶于水 (1)氧化反应：燃烧；能使酸性KMnO4溶比较稳定，不能使化学性质 酸性KMnO4溶液褪色 (1)氧化反应 (2)取代反应 液褪色 (2)加成反应：使溴水褪色、与H2O加成生成乙醇 (3)加聚反应：加聚生成聚乙烯 3．烷烃 (1)结构与性质

(1)易取代：卤代、硝化 (2)能加成：与H2加成生成环己烷 (3)难氧化：燃烧，但不能使酸性KMnO4溶液褪色 无色有特殊气味的透明液体，不溶于水，密度比水小 2

(2)习惯命名法

①当碳原子数n≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；若n>10时，用汉字数字表示。

②当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。

如：CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，(CH3)4C称为新戊烷。

(1)甲烷与氯气发生取代反应，得到的有机产物是

混合物，其中有机产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他的都是液体。

(2)烷烃与Cl2的取代反应，每取代1 mol氢原子，需要消耗1 mol Cl2。

(3)烷烃分子中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状；一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；1 mol CnH2n＋2含共价键的数目是(3n＋1)NA。

(4)乙烯能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，但原理不同，前者属于加成反应，后者属于氧化反应。

(5)溴水、酸性KMnO4溶液均可鉴别乙烷和乙烯，但要除去乙烷中的乙烯时，只能选用溴水，因为酸性高锰酸钾能将乙烯氧化成CO2。

(6)苯不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应而使它们褪色，但能够萃取溴水中的溴而使其褪色。苯与液溴在FeBr3作催化剂的条件下发生取代反应。

(7)苯分子不是单双键交替结构，利用苯的邻二氯代物仅有一种，可证明碳碳键完全相同。

【基础辨析】

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

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(1)乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原理相同。(×) (2)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同。(√)

(3)乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键，都能发生加成反应。(×)

(4)乙烯是一种重要的基本化工原料，也是一种植物生长调节剂与水果的催熟剂。(√) (5)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和浓硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同。(√) (6)甲烷的二氯取代产物只有1种，说明甲烷是正四面体结构而不是平面结构。(√)

题组一 几种重要烃的结构特点与性质 1．下列说法中错误的是( )

A．无论是乙烯与Br2的加成，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有碳碳双键有关

B．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷 C．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同 D．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼 答案 C

解析 乙烯的加成反应和氧化反应都与碳碳双键有关，A正确；乙烯能与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液反应而使溶液褪色，但是乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷，B正确；乙烯和甲烷中氢的质量分数不同，故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同，C错误；乙烯分子中含有碳碳双键，化学性质比乙烷活泼，D正确。

2．苯分子中不存在单、双键交替排列的结构，可以作为证据的事实是( ) ①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ②苯分子中碳原子之间的距离均相等 ③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷 ④经实验测得邻二甲苯仅一种结构 ⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可以发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色

A．①②③④ C．①③④⑤ 答案 B

解析 ①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯分子中不存在单、双键交替排列的结构；②苯分子中碳碳键的键长相等，说明苯分子中不存在单、双键交替排列的结构；③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷，而碳碳双键也能与H2发生加成反应，故不能证明苯分子中不存在单、双键交替排列的结构；④若苯分子中存在单、双键交替排列的结构，则邻二甲苯的结构有两种，实际上邻二甲苯只有一种结构，说明苯分子中不存在单、双键交替排列的结构；⑤苯不因化学变化而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯分子中不存在单、双键交替排列的结构。综上分析，本题选B。

3．在①乙烷 ②乙烯 ③丙烯 ④苯 ⑤甲苯 ⑥苯乙烯六种有机化合物中，分子内所有原子可能在同一平面的是( )

A．①②③ C．②④⑥

B．①②④⑤ D．②③④⑤

B．②③④ D．③④⑥

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