2019_20学年高中化学第1章有机化合物的结构与性质烃第3节第2课时烷烃的化学性质烃的燃烧规律课件.pptx

,第2课时 烷烃的化学性质 烃的燃烧规律,第1章 第3节 烃,核心素养发展目标 HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO,1.宏观辨识与微观探析：微观探析烷烃的结构，进而体会烷烃的稳定性和取代反应等化学性质。 2.证据推理与模型认知：能根据甲烷化学性质推知烷烃的化学性质，由烷烃通式写出其燃烧的化学方程式，并推知烃完全燃烧的规律，建立解答烃燃烧相关问题的思维模型。,新知导学 启迪思维 探究规律,达标检测 检测评价 达标过关,内容索引 NEIRONGSUOYIN,课时对点练 注重双基 强化落实,01,新知导学,1.稳定性 因为烷烃分子中碳氢键和碳碳单键的键能较高，所以常温下烷烃很不活泼，与 、 、 和 都不反应。 2.取代反应 在 条件下，烷烃能与Cl2、Br2等卤素单质发生取代反应。 反应举例：CH3CH3Cl2 (一氯取代)。 3.与氧气的反应 烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为_ 。,强酸,强碱,强氧化剂,还原剂,CH3CH2ClHCl,一、烷烃的化学性质,CnH2n2,光照,烷烃取代反应需注意的5个方面 (1)反应的条件光照。 (2)反应物状态卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)而不是其水溶液。 (3)反应的特点氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。 (4)反应产物混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。 (5)定量关系n(X2)n(一卤代物)2n(二卤代物)3n(三卤代物)n(HX)。,归纳总结,例1 光照条件下，将1 mol甲烷和1 mol氯气混合充分反应后，得到的产物为 A.CH3Cl、HCl B.HCl、CCl4 C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,解析 虽然甲烷和氯气按等物质的量混合，但实际上反应不会只停留在生成CH3Cl的第一步取代，而是四步取代反应几乎同时发生，所以生成物就是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。,易错警示 (1)无论Cl2是少量还是足量，烷烃的取代反应的产物一定是多种氯代物的混合物。 (2)烷烃和Cl2发生取代反应，每1 mol H原子被取代，则生成1 mol HCl，消耗1 mol Cl2，而不是消耗0.5 mol Cl2，参加反应的Cl2的物质的量与生成的HCl的物质的量相等。,例2 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 D.1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2,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； 1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2，D正确。,2.烃完全燃烧耗氧量与生成CO2和H2O的规律 (1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时， 的值越大，则H元素的质量分数越 ，耗氧量越 ，生成的水越 ，生成的CO2 。 (2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时， 的值越大，耗氧量越多。其中 值越大，生成的CO2越多； 值越大，生成的水越多。,。,1.烃类(CxHy)完全燃烧的化学方程式：,大,多,多,越少,二、烃的燃烧规律,x,y,(3)最简式(实验式)相同的有机物不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，则完全燃烧时生成的CO2的量 ，生成的H2O的量 ，耗氧量也 。 (4)不同的有机物完全燃烧时，若生成的CO2和H2O的物质的量之比相同，则它们分子中C原子与H原子的原子个数比也相同。,一定,一定,一定,3.同温同压下，气态烃(CxHy)完全燃烧前后气体体积变化规律 (1)燃烧后温度高于100 时，水为气态,(2)燃烧后温度低于100 时，水为液态，反应后气体体积变化是 。,y4,y4,y4,利用烃类燃烧通式处理相关问题时的注意事项 (1)水的状态是液态还是气态。 (2)气态烃完全燃烧前后，气体体积变化只与烃分子中氢原子个数有关。 (3)注意烃是否完全燃烧，也就是O2是否足量。,归纳总结,例3 (2018重庆校级月考)120 时，1体积某气态烃和4体积O2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，气体的体积不变，该烃分子中所含的碳原子数不可能是 A.1 B.2 C.3 D.4,易错提醒 若反应前后恢复到室温，水为液态，烃完全燃烧后，气体体积减少。,例4 下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量和生成水或CO2的质量不变的是 A.CH4 C2H6 B.C2H6 C3H6 C.C2H4 C3H6 D.C2H4 C3H4,解析 质量一定时，生成的水或CO2的质量不变，则两种有机物中C、H的质量分数要相等。C项，由于两者的最简式相同，因此两种有机物中C和H的质量分数相同，故只要质量一定时，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量和CO2的质量不变。,易错警示 若两种有机物，不论以什么比例混合，只要总物质的量一定，则完全燃烧消耗氧气的质量和生成水的量(或CO2的量)不变时，应满足每个分子中H原子数(或C原子数)相等。,学习小结,XUEXIXIAOJIE,02,达标检测,1.下列有关烷烃性质的叙述正确的是 A.烷烃分子结构稳定，不发生任何化学反应 B.烷烃中碳元素表现负价，易被酸性KMnO4溶液氧化 C.在光照条件下，烷烃可与溴水中的溴发生取代反应 D.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物,解析 烷烃性质的稳定性是相对的，一定条件下可发生取代、燃烧等反应；烷烃不能和酸性KMnO4溶液反应；烷烃发生的自由基取代反应并不能在水溶液中进行，故不能被溴水中的溴取代。,1,2,3,4,5,6,7,2.下列化学性质中，烷烃不具备的是 A.一定条件下发生分解反应 B.可以在空气中燃烧 C.与氯气发生取代反应 D.能使酸性高锰酸钾溶液退色,解析 烷烃可以在一定条件下发生分解反应，也可以燃烧、发生取代反应，但烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液退色。,1,2,3,4,5,6,7,3.下列烷烃在光照下与Cl2反应只生成一种一氯代物的是 A.CH3CH2CH2CH3 B. C. D.,1,2,3,4,5,6,7,解析 A选项中有2种等效氢； B选项中有2种等效氢； C选项中有1种等效氢； D选项中有4种等效氢。,1,2,3,4,5,6,7,4.物质的量相同的下列烃，完全燃烧，耗氧量最多的是 A.C2H6 B.C4H6 C.C5H10 D.C7H8,1,2,3,4,5,6,7,5.标准状况下35 mL气态烷烃完全燃烧，恢复到原来状况下，得到二氧化碳气体140 mL，则该烃的分子式为 A.C5H12 B.C4H10 C.C2H6 D.C3H8,1,2,3,4,5,6,7,6.(2018泰安高二检测)C5H12有3种不同结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4，下列相关叙述正确的是 A.甲、乙、丙属同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应 B.C5H12表示一种纯净物 C.甲、乙、丙中，丙的沸点最低 D.丙有3种不同沸点的二氯取代物,1,2,3,4,5,6,7,7.1 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种有机取代产物物质的量相等，则消耗的Cl2为_ mol，被氯原子取代的氢原子有_mol。其中碳含量最小的取代产物的空间构型是_。四种取代产物中有一种不存在同分异构体，且能说明CH4是正四面体结构而不是平面结构，该产物是_。,1,2,3,4,5,6,7,2.5,2.5,正四面体形,CH2Cl2,解析 因为CH4与Cl2发生取代反应生成的4种取代产物中的碳原子均来自于CH4，由碳原子守恒可知，共生成1 mol取代产物，且每一种产物物质的量均为0.25 mol。由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均来自Cl2，由CH4和Cl2反应的化学方程式知共消耗Cl2：0.25 mol0.25 mol20.25 mol30.25 mol42.5 mol。一个Cl2分子中的一个氯原子进入HCl，一个氯原子进入有机物，故n(H)取代n(Cl2)2.5 mol。碳含量最小的取代产物是CCl4，它的空间构型与甲烷相同。不管CH4是正四面体结构还是平面结构，CH3Cl、CHCl3、CCl4都不存在同分异构现象，对于CH2Cl2，若CH4为正四面体结构，CH2Cl2不存在同分异构现象，若CH4为平面结构，则CH2Cl2有两种同分异构体。,1,2,3,4,5,6,7,03,课时对点练,题组一 烷烃的取代反应 1.在光照条件下，相等物质的量的CH3CH3与Cl2反应，生成物中物质的量最多的是 A.CH3CH2Cl B.CH2ClCHCl2 C.CCl3CCl3 D.HCl,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,对点训练,DUIDIANXUNLIAN,解析 由于乙烷分子中氢原子的性质完全相同，所以下列反应应同时进行，而非只发生一元取代反应。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,由此可见，生成的产物中HCl的物质的量最多。,2.(2018西安八校联考)下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有 A.2-甲基丙烷 B.环戊烷 C.2,2-二甲基丁烷 D.3-甲基戊烷,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析 A项， 中含有2种类型的氢原子，其一氯代物有2种；,B项， 中只有1种类型的氢原子，其一氯代物只有1种；,C项， 中含有3种类型的氢原子，其一氯代物有3种；,D项， 中含有4种类型的氢原子，其一氯代物有4种。,3.(2018银川高二检测)某烷烃发生氯代反应后，只能生成三种沸点不同的一氯代产物，此烷烃是 A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3 C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析,题组二 烷烃性质的综合 4.(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溶液退色 B.都能燃烧 C.都不溶于水 D.都能发生取代反应,解析 烷烃都不能使酸性高锰酸钾溶液退色，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。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,5.下列实验能获得成功的是 甲烷气体通入空气中点燃获得热量 甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷 甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，可使紫色退去 甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气 A.只有 B.只有 C.只有 D.,解析 甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，不能使溴水或酸性KMnO4溶液退色。但是在一定条件下，甲烷也会发生某些反应，如燃烧、与氯气的取代反应。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,6.(2018湖北钟祥一中高二月考)下列有关烷烃的叙述中，正确的是 在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去 分子式符合CnH2n2的烃不一定是烷烃 烷烃在光照条件下能与卤素单质发生取代反应 光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，正确； 烷烃属于饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能使溴水退色，错误； 因为分子通式CnH2n2中的氢原子已完全饱和，因此符合通式CnH2n2的烃一定是烷烃，错误； 烷烃在光照下都能与卤素单质发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，正确；故选C。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,7.下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是 A.烷烃随相对分子质量的增大，熔点、沸点逐渐升高，常温下的状态由气态 递变到液态，相对分子质量大的则为固态 B.烷烃的密度随相对分子质量的增大逐渐增大 C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应 D.烷烃能使溴水、酸性KMnO4溶液都退色,解析 烷烃是饱和烃，化学性质稳定，具有代表性的反应是取代反应，C对； 与烷烃发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，D错。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,题组三 烃的燃烧规律与应用 8.等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是 A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C6H14,解析 判断等质量的不同烃燃烧时的耗氧量，可先简化其分子式为CHx，x越大，氢的质量分数就越大，耗氧量就越多。本题中A为CH4；B为CH3；C为CH2.7；D为CH2.3，故答案为A。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,9.1 mol某烷烃(化学通式为CnH2n2)完全燃烧，需要6.5 mol氧气，这种烷烃的化学式为 A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,则n4，故选B。,10.(2018厦门一中高二期末)下列各组有机物，不管它们以何种比例混合，只要总物质的量一定，则完全燃烧时消耗O2为一恒量的是 C2H4和C3H6 C5H10和C6H6 C3H6和C3H8O C2H2和C6H6 C2H5OH和CH3OCH3 A. B. C. D.全部,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,11.(2018辽宁省实验中学高二期中)室温下，一气态烃与过量氧气混合完全燃烧，恢复到室温，使燃烧产物通过浓硫酸，体积比反应前减少50 mL，再通过NaOH溶液，体积又减少了40 mL，原烃的分子式是 A.CH4 B.C4H10 C.C2H6 D.C3H8,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,B项，x4，y10，不符合，错误； C项，x2，y6，符合关系式，即原烃的分子式为C2H6，正确； D项，x3，y8，不符合，D错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,12.两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是 一定有乙烯 一定有甲烷 一定有丙烷 一定无乙烷 可能有乙烷 可能有丙炔 A. B. C. D.,解析 由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，不超过4。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,13.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甲基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不退色，其一氯代物只有一种。请完成下列问题： (1)B的最简式为_，分子式为_，其二溴代物有_种。,CH3,解析 由B的燃烧产物可推出B中n(C)n(H)13，B的最简式为CH3，故B的分子式只能是C2H6，B为乙烷，二溴代物有两种。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,C2H6,2,综合强化,ZONGHEQIANGHUA,(2)C的三种二氯代物的结构简式为_、_、 _。,解析 由可推断C应为异丁烷，在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,(3)A的结构简式为_。,解析 甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2,2,3,3-四甲基丁烷。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,14.(1)10个碳原子以内的烷烃，一氯代物只有一种的共有四种，试写出其结构 简式：_、_、_、_。,CH4,CH3CH3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析 利用等效氢法可推知，符合条件的烷烃分子只有一种等效氢原子。,(2)烃A与含氢量最高的烃B互为同系物，在光照条件下，1体积A最多可与6体积Cl2完全反应(同温同压)，烃A的结构简式是_。,CH3CH3,解析 含氢量最高的烃为CH4，即A为烷烃；由1体积A最多与6体积Cl2完全反应知，A分子中含有6个H原子，即C2H6。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,(3)烃B的相对分子质量为72，每个B分子中有42个电子，B的一溴代物种数是它同