（苏教通用版）2019_2020学年高中化学专题3常见的烃第一单元第1课时脂肪烃的类别烷烃学案苏教版选修5.docx

第1课时脂肪烃的类别烷烃核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析：从化学键的饱和性等微观角度理解脂肪烃的分类。2.证据推理与模型认知：能通过模型假设、证据推理等方式理解同类物质的化学性质，会书写对应的反应方程式。一、烃及其分类1烃仅由碳、氢两种元素组成的有机物。2烃的分类(1)根据分子中是否含有苯环(2)脂肪烃的分类例1烷烃、烯烃、炔烃的分类依据主要是()A分子内所含的元素种类B分子内碳链长短C分子内碳原子间的成键方式D分子内碳、氢原子数的关系答案C解析脂肪烃中可根据碳原子之间的成键方式不同分为烷烃、烯烃和炔烃。二、脂肪烃的物理性质1烷烃的物理性质物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于4时，在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)溶解性都难溶于水，易溶于有机溶剂沸点随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低相对密度随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷烃的密度小于水的密度2.烯烃、炔烃的物理性质烯烃、炔烃的物理性质与烷烃相似。例2(2018大理州新世纪中学月考)下列烷烃中，沸点最高的是()A2甲基丙烷B2,2二甲基丙烷C正己烷D2甲基戊烷答案C解析正己烷和2甲基戊烷的相对分子质量比2甲基丙烷、2,2二甲基丙烷大，所以正己烷和2甲基戊烷的沸点比2甲基丙烷、2,2二甲基丙烷高，己烷的同分异构体中正己烷支链最少，所以正己烷的沸点最高。【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质与递变规律脂肪烃类熔、沸点一般较低。其变化规律：组成与结构相似的物质(即同系物)，相对分子质量越大，其熔、沸点越高。相对分子质量相近或相同的物质(如同分异构体)，支链越多，其熔、沸点越低。三、烷烃的结构特点与化学性质1烷烃及其结构特点(1)烷烃分子中的碳原子间都以单键结合成链状，剩余价键都与氢原子结合的饱和烃叫烷烃，如甲烷、丁烷等。烷烃的通式为CnH2n2(n1)。(2)结构特点：分子中的碳原子全部饱和，除甲烷、乙烷以外，烷烃分子中的碳原子之间呈锯齿状排列。2化学性质(1)稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。(2)特征反应取代反应烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷，化学方程式为CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl。(3)氧化反应可燃性烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。(4)分解反应高温裂化或裂解烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34C8H16C8H18。例3下列说法中正确的是()A分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种B烷烃的通式为CnH2n2，随n值增大，碳元素的质量分数逐渐减小C分子通式为CnH2n2的烃一定是烷烃D异戊烷与2甲基丁烷互为同系物答案C解析分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有3种，A项错误；烷烃的通式为CnH2n2，碳元素的质量分数为100%100%，则随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，B项错误；异戊烷与2甲基丁烷为同一种物质，D项错误。【考点】烷烃的组成与结构【题点】烷烃的结构特点分子通式为CnH2n2的烃一定是烷烃，碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。但符合通式CnHm且碳原子数不同的烃不一定互为同系物。例4液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是()A丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上B在光照条件下能够与Cl2发生取代反应C丙烷比其同分异构体丁烷易液化D1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2答案C解析丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，C错误；1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2，D正确。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查相关链接烷烃取代反应的特点(1)一氯乙烷与乙烷相比较，碳链结构保持不变，只是乙烷分子中的一个氢原子被氯原子所取代。(2)烷烃与卤素单质发生的取代反应不会停留在第一步，如一氯乙烷会继续与氯气反应生成二氯乙烷、三氯乙烷等。故一氯乙烷一般不用乙烷与氯气发生取代反应制取。(3)烷烃能与卤素单质反应，不能与卤素单质的水溶液反应。(1)比较烷烃的熔、沸点的思路(2)烷烃分子的结构特点：碳原子以单键形成链状结构；烷烃的主要性质：取代反应(光照)、氧化反应(点燃)、分解反应(高温)。1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物都属于脂肪烃()(2)碳原子数目小于5的烃常温下都是气体()(3)烷烃分子中的碳原子一定在同一条直线上()(4)碳原子数相同的烃，沸点相同()(5)相邻的两个烷烃分子组成上相差一个甲基()(6)烷烃分子中，所有的碳原子不可能位于同一平面()(7)1戊烯比2甲基1丁烯的沸点高()(8)乙烷在光照条件下与氯气反应，可生成9种同分异构体()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是()丁烷2甲基丙烷戊烷2甲基丁烷2,2二甲基丙烷ABCD答案C解析对于烷烃，碳原子数越多，沸点越高；对于碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低；因此，综合排序为。3(2018河口县民中月考)下列关于烷烃性质的叙述错误的是()A都能使酸性KMnO4溶液褪色B都能燃烧C都不溶于水D都能发生取代反应答案A解析烷烃都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；烷烃都能燃烧，如果是完全燃烧生成二氧化碳和水，B正确；烷烃都不溶于水，C正确；烷烃都能发生取代反应，D正确。【考点】烷烃的性质【题点】烷烃的化学性质4下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()A甲烷与氯气的物质的量之比为11，混合发生取代反应只生成CH3ClB甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中CH3Cl最多C甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物D1molCH4完全生成CCl4，最多消耗2molCl2答案C解析甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，故得不到纯净的CH3Cl，A错误、C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；1molCH4完全生成CCl4，最多消耗4molCl2，D错误。5在光照条件下，将1molCH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代产物，则消耗Cl2的物质的量为()A1molB2molC2.5molD10mol答案C解析由于CH4Cl2CH3ClHCl，CH42Cl2CH2Cl22HCl，CH43Cl2CHCl33HCl，CH44Cl2CCl44HCl。1molCH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25mol，则消耗Cl2的物质的量为0.25mol0.25mol20.25mol30.25mol42.5mol。6已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。(1)该烷烃A的分子式为_。(2)写出A可能存在的结构简式：_。(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。用系统命名法命名，B的名称为_。B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为_。B燃烧的化学方程式为_。答案(1)C5H12(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4(3)2,2二甲基丙烷C(CH3)4Cl2C(CH3)3CH2ClHClC5H128O25CO26H2O解析根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍，推知其相对分子质量为72，设分子式为CnH2n2，求得n5，则分子式为C5H12。题组一烃及脂肪烃的分类1下列关于烃的说法正确的是()A烃是指分子里含有碳、氢元素的化合物B烃可以分为脂肪烃和烷烃C烃是指仅由碳、氢两种元素组成的化合物D含有双键或叁键的烃称为不饱和脂肪烃答案C解析烃是指只含C、H元素的化合物，A项错误；含双键或叁键的烃有可能是芳香烃，含双键或叁键的脂肪烃才称为不饱和脂肪烃，D项错误。2下列物质中属于不饱和烃的是()A.B.C.D.答案B解析饱和烃和不饱和烃是对脂肪烃的再分类，而D属于芳香烃，不在讨论的范围之内，分子中含有碳碳双键或叁键的脂肪烃属于不饱和烃，符合要求的只有B项。题组二烷烃的物理性质及变化规律3根据以下数据推断丙烷的沸点可能是()物质甲烷乙烷丁烷戊烷沸点16289136A约40B低于160C低于89D高于36答案A解析烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高，丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷之间，答案为A。【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质及递变规律4在1.013105Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列说法正确的是()物质名称沸点/正丁烷CH3(CH2)2CH30.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷27.8新戊烷9.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在标准状况下，新戊烷是气体B在1.013105Pa、20时，C5H12都是液体C烷烃随碳原子数增加，沸点降低DC5H12随支链数增加，沸点降低答案D解析新戊烷的沸点是9.5，标准状况下是液体，20时是气体，A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C错误；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低，D正确。【考点】烷烃的物理性质与用途【题点】烷烃的物理性质及递变规律题组三烷烃的结构与性质5下列关于烷烃的叙述中正确的是()A燃烧产物一定为二氧化碳和水B烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上C在烷烃分子中，所有的化学键都为单键D任何烷烃分子中碳氢原子个数之比都是相同的答案C解析烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水，但如果氧气不足，烷烃不完全燃烧，产物有可能为一氧化碳和水；烷烃中的乙烷2个C原子可以在同一直线上，除此之外，多碳烷烃主链是锯齿形，碳原子可能在同一平面内；烷烃属于饱和链烃，不存在不饱和键，分子中所有的化学键都为单键；烷烃的通式为CnH2n2，C、H原子个数之比n(2n2)，碳原子数不同时碳氢原子个数之比不同。【考点】烷烃的组成与结构【题点】烷烃的分子结构与组成6下列性质中不属于烷烃具有的性质的是()A都溶于水B完全燃烧产物只有CO2和H2OC与卤素单质发生取代反应D通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应答案A解析烷烃只由C和H两种元素组成，完全燃烧只生成二氧化碳和水；烷烃能与卤素单质发生取代反应；烷烃均难溶于水；烷烃通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应。【考点】烷烃的结构与性质综合分析【题点】烷烃结构与性质的综合考查7下列反应中，属于取代反应的是()CH3CH2CH3Br2CH3CH2CH2BrHBrC4H10O24CO25H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OABCD答案B解析反应为烷烃典型特征取代反应，反应为氧化反应，反应为酯化反应(取代反应)，反应为硝化反应。【考点】烷烃的化学性质【题点】烷烃的取代反应8(2018吉安市安福二中月考)下列表格中烷烃的一氯代物只有一种，仔细分析其结构和组成的变化规律，判断第4位烷烃的分子式是()123A.C36H70BC36H72CC53H106DC53H108答案D解析根据题意推出，第3位烷烃分子中氢原子被甲基取代，第3位氢原子个数为36，故第4位烷烃含甲基36个，含氢363108，含碳(1082)/253，得到第4位烷烃分子式为 C53H108。【考点】烷烃的组成与结构【题点】烷烃的分子结构与组成9下列关于戊烷的说法正确的是()A分子中的碳原子在一条直线上B其一氯代物共有8种C能与溴水发生取代反应D同分异构体有2种答案B解析烷烃中碳原子的排布呈锯齿状，C5H12分子中的五个碳原子不在一条直线上；CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷，有3种氢原子，为异戊烷，有4种氢原子，为新戊烷，有1种氢原子，其一氯代物共有8种；戊烷与溴水不反应，能与溴单质发生取代反应；戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体。10丙烷的分子结构可简写成键线式结构，有机物A的键线式结构为，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是()A有机物A的一氯取代物只有4种B用系统命名法命名有机物A，名称为2,2,3三甲基戊烷C有机物A的分子式为C8H18DB的结构可能有3种，其中一种名称为3,4,4三甲基2戊烯答案A解析根据信息提示，A的结构简式为，有5种不同化学环境的氢原子，则A的一氯取代物有5种；A是B和H2等物质的量加成后的产物，故A中相邻碳原子上有氢原子的位置都可以是双键，则B可能的结构简式有三种：、，依次命名为3,3二甲基2乙基1丁烯、3,4,4三甲基2戊烯、3,4,4三甲基1戊烯。11有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的分子组成与烷烃相似，下列说法中错误的是()A硅烷的分子通式可表示为SinH2n2B甲硅烷的热稳定性比甲烷强C甲硅烷的沸点比甲烷高D甲硅烷(SiH4)燃烧生成SiO2和H2O答案B解析硅烷的分子组成和烷烃相似，可表示为SinH2n2；硅的非金属性比碳弱，甲硅烷的热稳定性不如甲烷；SiH4的相对分子质量比CH4大，沸点比甲烷高；与甲烷性质对比，甲硅烷充分燃烧生成二氧化硅和水。12燃烧0.1mol两种气态烃的混合物，生成3.58LCO2(标准状况)和3.60gH2O，则混合气体中()A一定有甲烷B一定有乙烷C一定无甲烷D一定有丙烷答案A解析生成n(CO2)0.16mol，生成n(H2O)0.2mol，因此两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据混合物的平均组成可知，碳原子数小于1.6的烃只有甲烷，而另一种烃中氢原子数必为4，且碳原子数大于或等于2。13有A、B、C三种烃，已知：B完全燃烧的产物n(CO2)n(H2O)23。C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种。A是B分子中的氢原子全部被C分子中的最简单的烃基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。试回答下列问题：(1)B的最简式为_，分子式为_，其二溴代物有_种。(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为_、_、_。(3)A的结构简式为_。答案(1)CH3C2H62(2)(3)解析(1)由B的燃烧产物可推出B分子中n(C)n(H)13，B的最简式为CH3，故B的分子式只能是C2H6，为乙烷，其二溴代物有两种。(2)气态烷烃中只有异丁烷的二氯代物有三种，可推断C应为异丁烷。(3)异丁烷中最简单的烃基为甲基，甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2,2,3,3四甲基丁烷，其分子式为C8H18。14某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。(1)该烷烃的名称是_。(2)该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为烯烃A，则烯烃的结构简式可能有_种。(3)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体，它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为_。与氯气发生取代反应所得一氯代物有_种。答案(1)2甲基3乙基戊烷(2)4(3)1解析根据烷烃命名原则，该烃最长碳链为5个