2019-2020年高中化學(xué) （大綱版）第二冊(cè) 第五章 烴 第二節(jié)烷烴(備課資料)備課資料一、同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體、同種物質(zhì)比較 比 較概 念定義分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)同位素質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同原子元素符號(hào)表示不同，如：H、H、H、C、C、C電子層結(jié)構(gòu)相同，原子核結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同同素異形體同一種元素組成的不同單質(zhì)元素符號(hào)表示相同，分子式可不同，如：O2和O3(臭氧)單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)基本上相同同系物結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差1個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物不同相似物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似同分異構(gòu)體分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物相同不同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)不一定相同同種物質(zhì)分子式和結(jié)構(gòu)式都相同的物質(zhì)相同相同相同二、“根”“基”“原子團(tuán)”“根”通常指帶電荷的原子或原子團(tuán)，它們都是離子，如銨根NH，硫酸根SO等，但并不是所有的離子都稱(chēng)根，如H+不能叫氫根，K+不叫鉀根?！盎蓖ǔＶ鸽娭行缘脑訄F(tuán)，從結(jié)構(gòu)上看，基中必有某原子含有未成對(duì)的電子，基不能電離。如：羥基“根”主要存在于離子化合物中，“基”一般存在于共價(jià)化合物中，這些物質(zhì)不能在水中電離出自由“基”來(lái)，但在特殊條件下，如(光、高溫等)可解離出整個(gè)基團(tuán)為活性很強(qiáng)的自由基?！案焙汀盎痹诮M成上、性質(zhì)上是不相同的。一般說(shuō)來(lái)，根性質(zhì)穩(wěn)定，而基不穩(wěn)定。表示也不同，如氫氧根 但相互有聯(lián)系，如氫氧根OH失去電荷(一個(gè)電子)轉(zhuǎn)化為羥基，而羥基獲得一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為根OH?！霸訄F(tuán)”是由多個(gè)原子組成的集團(tuán)，在許多化學(xué)反應(yīng)中，作為一個(gè)整體參加。如SO，OH等，多個(gè)原子形成的基團(tuán)都是原子團(tuán)。嚴(yán)格講，共價(jià)分子也算原子團(tuán)，但通常所說(shuō)的原子團(tuán)是不能單獨(dú)存在的原子集團(tuán)，故共價(jià)分子就排除在這一概念之外。三、烷烴的同分異構(gòu)體數(shù)分子中碳原子數(shù)4567891011141620同分異構(gòu)體數(shù)目2359182575159185810359366319同分異構(gòu)體發(fā)現(xiàn)情況已發(fā)現(xiàn)并證實(shí)已有一半得到只有少數(shù)已知四、催化式排氣凈化器的作用機(jī)動(dòng)車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，因汽油不能充分燃燒，排放出大量有毒的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO、NO2)，它們是大氣的污染源。在日光下并有氧氣(O2)存在時(shí)，氮氧化物和碳?xì)浠衔锝Y(jié)合成刺激性的化學(xué)物質(zhì)，即蒼白色或黃褐色的化學(xué)煙霧(二次污染物)。在上述條件下如還有水蒸氣存在時(shí)，靠近地面還會(huì)生成臭氧(O3)，化學(xué)煙霧和臭氧都會(huì)破壞許多生物分子，損壞人的呼吸器官和刺激眼睛，嚴(yán)重危害人體健康。世界各國(guó)在研究燃燒化學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)做了精心設(shè)計(jì)和改進(jìn)，力圖降低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中排放污染物的量。但在正常駕駛條件下，還不可能使機(jī)動(dòng)車(chē)排出污染物的量降低到不污染大氣的水平。所以，在發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣管之間裝配了催化轉(zhuǎn)化器，又叫催化式排氣凈化器，在這個(gè)設(shè)備中填充不同類(lèi)型的催化劑，在催化劑的催化作用下，使有害的尾氣發(fā)生如下兩種轉(zhuǎn)變：一是將一氧化碳和未燃燒的烴(CxHy)氧化成二氧化碳和水：CO，CxHy CO2；二是將氮氧化物還原成氮?dú)猓篘O，NO2 N2。以減少城市大氣污染，特別是減少化學(xué)煙霧。顯然，使用催化式排氣凈化器的費(fèi)用和效益是正相關(guān)的。如采用貴金屬作催化劑，其價(jià)格十分昂貴。如美國(guó)現(xiàn)在使用鉑(Pt)(占35%)、銠(Rh)(占63%)作催化劑。這兩種金屬的價(jià)格遠(yuǎn)比金(Au)的價(jià)格貴得多。此外，催化劑的催化作用同為改進(jìn)汽油性能而加入的抗震劑也是矛盾的。通常在汽油中加入四乙基鉛(C2H5)4Pb,這樣在機(jī)動(dòng)車(chē)排放的尾氣中會(huì)含鉛而“毒化”催化劑，即會(huì)束縛和阻塞催化劑的活性部位，降低催化活性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使催化劑失效。所以從1995年起世界各國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)(特別是小汽車(chē))逐漸使用無(wú)鉛汽油。綜合能力訓(xùn)練題1.下列說(shuō)法正確的是A.凡是分子組成相差一個(gè)或幾個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，彼此一定是同系物B.兩種化合物組成元素相同，各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同，則二者一定是同分異構(gòu)體C.相對(duì)分子質(zhì)量相同的幾種化合物，互稱(chēng)為同分異構(gòu)體D.組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，且相對(duì)分子質(zhì)量也相同的不同化合物互為同分異構(gòu)體答案：D2.丁烷 2甲基丙烷 正戊烷 2甲基丁烷 2，2二甲基丙烷等物質(zhì)的沸點(diǎn)的排列順序正確的是A.B.C.D.答案：C3.一定量的甲烷燃燒產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，此混合氣重49.6 g，當(dāng)其緩慢通過(guò)無(wú)水CaCl2時(shí)，CaCl2增重25.2 g，則原混合氣體中CO2的質(zhì)量為A.12.5 gB.13.2 gC.19.7 gD.24.4 g答案：B4.有下列各組物質(zhì)：A.O2和O3，B.C和C，C.CH3CH2CH2CH3和E.甲烷和庚烷(1)_組兩物質(zhì)互為同位素；(2)_組兩物質(zhì)互為同素異形體；(3)_組兩物質(zhì)互為同系物；(4)_組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體；(5)_組中的物質(zhì)是同一物質(zhì)答案：(1)B (2)A (3)E (4)C (5)D5.在烷烴分子中的基團(tuán)：CH3、CH2、 中的碳原子分別稱(chēng)為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中，n1=6,n2=1，n3=2，n4=1。試根據(jù)不同烷烴的組成結(jié)構(gòu)，分析出烷烴(除甲烷外)各原子數(shù)的關(guān)系。(1)烷烴分子中氫原子數(shù)n0與n1、n2、n3、n4之間的關(guān)系是n0=_。(2)四種碳原子數(shù)之間的關(guān)系為n1=_。(3)若分子中n2=n3=n4=1，則該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為(任寫(xiě)一種)_。答案：(1)3n1+2n2+n3(2)n3+2n4+2(3)