专题05 饱和烃和不饱和烃（知识串讲+专项练习）-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版必修第二册）

专题05  饱和烃和不饱和烃

考点1  甲烷的结构和性质

1．甲烷的分子式CH4，电子式，结构式，立体结构为正四面体。能够证明甲烷是正四面体结构，而不是平面结构的事实是：甲烷的二元取代物只有一种结构。

2．甲烷是一种无色、无味的气体，难溶于水。在通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂等均不发生反应。

3．甲烷具有可燃性，燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。

4．甲烷能与氯气发生取代反应，反应的化学方程式依次为：

（1）CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。

（2）CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl。

（3）CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl。

（4）CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。

5．把甲烷隔绝空气加热到1000℃以上，可以分解成炭黑和氢气。

【典例1】已知CCl2F2是甲烷中的4个氢原子分别被2个氯原子和2个氟原子取代后的生成物。下列关于CH4和CCl2F2（商品名称为氟利昂­12）的叙述正确的是

A．CH4和CCl2 F2都是正四面体结构的分子

B．CH4为正四面体结构，CCl2F2为平面形结构

C．CH4和CCl2F2都只有一种结构

D．CH4和CCl2F2都是易燃易爆物质

【典例2】下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是

A．甲烷与氧气在光照的条件下能发生取代反应

B．甲烷与氯水在光照的条件下能发生取代反应

C．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中HCl最多

D．1 mol甲烷生成CCl4需消耗2 mol氯气

考点2  烷烃和同系物

1．烷烃：烃分子中的碳原子之间以碳碳单键结合成链状，其余价键均与氢原子相结合的烃称作烷烃。最简单的烷烃是甲烷。

2．烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1），相对分子质量为14n+2。

3．烃基：烃分子失去1个氢原子后，所剩余的部分叫烃基。其中，烷烃失去一个氢原子后，剩余的原子团叫烷基。甲基（―CH3）的电子式为，乙基（―C2H5）的电子式为。

4．同系物：结构相似，在分子组成上相关差一个或若干个CH2原子团的物质，互称同系物。同系物的化学性质相似，物理性质随着碳原子数的增加呈现规律性变化。

【典例3】烷烃C4H10中的C—C键和C—H键的数目分别是

A．4个，10个　 　B．3个，10个　　 C．4个，8个　　 D．3个，8个

【典例4】下列关于烷烃性质的叙述正确的是

A．烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低

B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化

C．在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应

D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物

考点3  同分异构现象

具有相同的分子式而结构和性质不同的化合物，互称同分异构体，这种现象称为同分异构现象，这是有机化合物数量庞大的重要原因之一。

【典例5】有机物与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有

A．1种　  　B．2种　  　C．3种　　  D．4种

【典例6】下列物质进行一氯取代反应后，只能生成四种沸点不同的产物的烃是

A．(CH3)2CHCH2CH2CH3       B．CH3CH2CH(CH3)2

C．(CH3)2CHCH(CH3)2　       D．(CH3)3CCH2CH3

考点4  石油化工和煤化工

    一、石油化工

1．石油是含有杂质的各种烃的混合物，石油中主要含有碳、氢元素。

2．石油的分馏

（1）原理：石油是混合物（填“纯净物”或“混合物”），各组分的沸点不同，将石油加热至沸腾，将产品逐一分离出来。

（2）设备：分馏塔

（3）变化：物理变化。

（4）产品：石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡及沥青等。

（5）说明：①石油中含碳原子数较少的烃沸点低，含碳原子数较多的烃沸点高。②分馏出来的各种成分叫馏分，该物质仍然是多种烃的混合物。

3．石油的裂化

（1）原理：在一定条件下（加热或使用催化剂并加热），把相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。

（2）变化：化学变化。

（3）产品：高产量和高质量的轻质液体燃料。

4．石油的裂解

（1）原理：采用比裂化更高的温度，使具有长链分子分子的烃断裂为短链小分子烃。

（2）变化：化学变化。

（3）产品：乙烯、丙烯等短链小分子烃。

    二、煤化工

1．煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物。

2．煤化工的主要方法：煤的液化、煤的气化、煤的干馏。

3．煤的液化：是将煤磨成粉后，和一些燃料油混合，在催化剂作用下加氢的加工方法，得到的液体称为人造石油。该变化属于化学变化。

4．煤的气化：在氧气不足的情况下，把煤部分氧化产生一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性混合气体的加工方法。该变化属于化学变化。

5．煤的干馏：是把为隔绝空气加强热，使它分解生成焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等的过程。该变化属于化学变化。

【典例7】下列有关煤化工和石油化工的说法正确的是

A．石油的炼制过程都是化学变化

B．煤干馏的液态产物主要有煤焦油、粗氨水

C．石油裂解是为了提高汽油等轻质油的产量

D．煤的液化是物理变化，煤的气化是化学变化

【典例8】有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是 

A．煤和水煤气都属于化石燃料

B．煤中含有出炉煤气、煤焦油、焦炭等物质

C．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程

D．②是煤的气化方式之一

考点5  乙炔的制法

1．把焦炭和生石灰置于高温电炉中加热，反应的化学方程式CaO+3CCaC2+CO↑。

2．将碳化钙和水反应，化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。

【典例9】下列关于乙炔制取的说法不正确的是

A．为了加快反应速率可用饱和食盐水代替水反应

B．此反应是放热反应

C．电石的主要成份是碳化钙

D．制出的乙炔因含杂质而有臭味

【典例10】右图为实验室制乙炔的装置。下列说法错误的是

A．分液漏斗中可以装饱和食盐水

B．制出的乙炔常有臭味

C．洗气瓶中的溴水可检验乙炔的性质

D．乙炔具有可燃性，常用作燃料

  考点6  不同类型的烃中碳原子成键特点

1．烷烃：碳原子周围有4个单键，呈空间四面体分布，。

2．烯烃：结构中含有碳碳双键，当与其他原子相连后，形成一个平面，。

3．炔烃：结构中含有碳碳三键，当与其他原子相连后，形成一条直线，。

4．苯环：苯环是正六边形平面结构，苯环上的碳原子相互之间的化学键完全相同，既不是碳碳单键，也是是碳碳双键，而是介于二者之间的独特的化学键。

烷烃中的碳原子属于饱和碳原子，烯烃、炔烃、苯环上的碳原子都属于不饱和碳原子。

【典例11】某有机物的结构简式为，下列关于该物质的说法错误的是

A．分子中的碳原子都属于不饱和碳原子

B．在同一直线上的碳原子有6个

C．分子中所有原子可能在同一平面上

D．该物质的分子式为C10H8

【典例12】有机物分子中，所有原子不可能在同一平面上的是

A．     B．   C．    D．

考点7  乙烯的性质和用途

1．物理性质：乙烯是无色、稍有气味的易燃气体，难溶于水。

2．氧化反应

（1）可燃性：火焰明亮，伴有少量黑烟，放出大量的热。燃烧的化学方程式为

C2H4+3O22CO2+2H2O。

（2）通入高锰酸钾溶液中，现象是紫红色褪去。

3．加成反应

（1）乙烯能使溴的四氯化碳溶液（或溴水）褪色，反应的化学方程式为C2H4+Br2→CH2BrCH2Br。

（2）在一定条件下，乙烯能和H2、HCl、H2O发生加成反应，生成物的结构简式分别为C2H6、C2H5Cl、C2H5OH。

4．乙烯可用作水果催熟剂，还是用来制造塑料、合成纤维（或有机溶剂）等的重要原料。

【典例13】下列有关说法不正确的是

A．由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2n

B．乙烯的电子式为：

C．从乙烯与溴发生加成反应生成1，2—二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定，易发生断裂

D．乙烯空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高

【典例14】能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是

A．乙烯分子中碳、氢原子的个数比为1∶2

B．乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等

C．乙烯易与溴水发生加成反应，且1mol乙烯完全加成需消耗1mol溴单质

D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色

考点8  高分子化合物

1．高分子化合物的结构特点：它们是由若干个重复结构单元组成的。

2．链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，也称重复结构单元。

3．聚合度：高分子链中含有链节的数目。

4．单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。

例如的链节为-CH2-CH2-，聚合度为n，单体为CH2=CH2。

5. 聚合反应：由相对分子质量小的化合物相互结合生成相对分子质量很大的聚合物的反应。

【典例15】下列叙述正确的是

A．单体的质量之和等于所生成高聚物的质量

B．单体为一种物质时，则单体发生加聚反应

C．加聚反应的单体一定只有一种物质

D．淀粉和纤维素的链节都是C6H10O5，但聚合度不同，彼此不是同分异构体

【典例16】食品保鲜膜按材质分为聚乙烯塑料(PE)、聚氯乙烯塑料(PVC)、聚偏二氯乙烯塑料(PVDC)等。PVC广泛用于食品、蔬菜外包装，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是

A．PVC保鲜膜属于链状聚合物，在高温时易熔化，能溶于酒精

B．PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得

C．PVC的结构简式为，PVDC的结构简式为

D．等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气相等

一、选择题（共20题，每小题只有一个正确答案）

1．在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是

A. 容器内原子总数不变         B. 容器内分子总数不变

C. 容器内压强不变             D. 发生的反应属于取代反应

2．下列有机物中，不属于乙烷同系物的是

A．C2H4       B．(CH3)3CH      C．CH4     D．(CH3)2CH2

3. 鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法，是将它们

A. 先后通入溴水和澄清石灰水

B. 点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯

C. 点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯

D. 点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水

4．下列分子式只表示一种物质的是

A．C3H7Cl        B．C5H12        C．CH2Cl2        D．C4H10

5．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，下列有关说法正确的是

A．正己烷的分子式为C6H12

B．正己烷的一氯代物有3种

C．正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色

D．主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体只有1种

6．某烷烃的相对分子质量为114，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，该烷烃的结构简式是

A．CH3CH2CH3　　　　    B．     

C．　　　　D．

7．下列有关化学用语正确的是

A．乙烯的结构式为CH2==CH2               B．正丁烷的结构简式为CH3(CH2)2CH3

8．烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，它所含碳原子数最少为

A．4       B．7      C．8      D．9

9．煤化工和石油化工的工艺中属于物理变化的是

A．煤的干馏      B．煤的液化      C．石油分馏      D．石油裂化

10．可用于实验室制取乙炔的发生装置是

11．下列叙述错误的是

A．1 mol CH2===CH2先与HCl发生加成反应，再与Cl2发生取代反应，最多消耗Cl2 2.5 mol

B．实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3气体中的CH2===CH2气体

C．实验室中可用酸性的KMnO4溶液鉴别CH3CH3气体和CH2===CH2气体

D．工业上可利用CH2===CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl

12．下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是

A．苯是无色带有特殊气味的液体

B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体

C．苯分子是平面型分子

D．苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性能，故不可能发生加成反应

13．下列各组中的两个反应，所属反应类型相同的是

A．光照甲烷和氯气的混合气体混合气体，颜色变浅；乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色

B．乙烷在氧气中燃烧；乙烯在空气中燃烧

C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色

D．用乙烯与氯化氢制取氯乙烷；用乙烷与氯气反应制取氯乙烷

14．由乙烯推测丙烯（CH2=CH—CH3）与溴水反应时，对反应产物的叙述正确的

A．CH2Br—CH2—CH2Br       B．CH3—CBr2—CH3

C．CH3—CH2—CHBr2         D．CH3—CHBr—CH2Br

15．甲烷中混有乙烯，欲除乙烯得到纯净的甲烷，可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶

A. 澄清石灰水，浓H2SO4               B. 溴水，浓H2SO4

C. 酸性高锰酸钾溶液，浓H2SO4         D. 浓H2SO4，酸性高锰酸钾溶液

16．下图结构是某高分子化合物的结构片断,则其单体是

A. CH2=CH2、CH2=CHCOOH

B. CH2=CH—CH=CHCH3、CH2=CHCOOH

C. CH2=CH2、CH2=CHCOOH、CH2=CHCH3

D. CH2=CHCH2CH2CH3、CH2=CHCOOH

17．加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯．

用右图所示装置探究废旧塑料的再利用．下列叙述不正确的是

A．聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—

B．装置乙的试管中可收集到芳香烃

C．装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃 

D．最后收集的气体可做燃料

18．据报道，中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是

A．聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物

B．用工业废弃物二氧化碳生产塑料，有助于缓解温室效应

C．聚二氧化碳塑料是通过加成反应制得的

D．聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染

19．一定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O(g)，此混合物的质量为49.6 g，当其缓缓通过足量的无水CaCl2时气体质量减少25.2 g，则混合气中CO的质量为

A. 24.4 g        B. 13.2 g        C. 12.5 g        D. 11.2 g

20. 使1mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生取代反应，则两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是                                 

A．3mol  B．4mol  C．5mol  D．6mol

二、非选择题

21．某气态烃在标准状况下密度为2.59 g·L-1。

（1）其摩尔质量为　　　　。 

（2）该烃的含碳量为82.8%，则分子中碳、氢原子的个数比是　　　　，分子式是　　　　。 

（3）写出该烃可能的结构简式，并指出它们一元取代物的种类　　　　　　      　　　　。

22．下图是实验室煤的干馏装置，回答下列问题：

（1）煤的干馏要隔绝空气，原因是                                       。

（2）烧杯中水的作用是                                 。

（3）实验结束后，a处的固体物质主要成份是        ，b处有粗氨水，还有        ，c处的气体具有可燃性，写出任一主要成分燃烧的化学方程式                                     。

（2）a处得到的固体物质主要用于               （任写一种用途，下同），b处得到的粗氨水可用于              ，c处的气体可用于               。

23．（1）乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生的反应是        反应（填反应类型）。

（2）乙烯能使溴水褪色，发生的反应是        反应（填反应类型）。

化学方程式：                                           。

（3）在一定条件下，乙烯和乙烷都能制得氯乙烷，据此回答问题：

①由乙烷制备氯乙烷的化学方程式：                                           ，

该反应类型属于          反应。

②由乙烯制备氯乙烷的化学方程式为：                                         ，

该反应类型属于            反应。

③比较两种方法，第       种方法较好，其原因是                                      。

24．如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲中注入10 mLCH4同温同压下乙中注入50 mLCl2将乙中气体推入甲中，用日光照射一段时间，气体在甲中反应。

（1）下列是某同学预测的实验现象：

①气体最终变为红色；②实验过程中，甲中活塞向内移动；③甲中内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是_______(填序号)。

（2）甲管中发生的化学反应类型为_______。

（3）反应后，甲中剩余气体最宜选用下列哪种试剂吸收_______(填字母)。。

A．水       B．氢氧化钠溶液        C．硝酸银溶液         D．饱和食盐水

（4）反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到_______。