高中化学 第一部分 第二章 第一节 第一课时 烷烃和烯烃课件 新人教版选修5.ppt

第二章烃和卤代烃 第一节脂肪烃 晨背关键语句 理解教材新知 应用创新演练 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向三 第一课时烷烃和烯烃 第一节脂肪烃 第一课时烷烃和烯烃 1 烷烃易取代 烯烃易加成和氧化 2 烷烃 烯烃随分子中碳原子数目的增多 密度增大 熔 沸点升高 3 碳碳双键定平面 与双键碳原子直接相连的原子一定在同一平面内 4 当两个双键碳上连有2个不相同的原子或原子团时 存在顺反异构 自学教材 填要点 1 结构和通式分子中碳原子之间以结合成链状 剩余的价键全部跟结合达到饱和 烷烃的通式为 2 物理性质随着分子里碳原子数的增加 熔 沸点逐渐 相对密度逐渐 但都比水的密度 单键 氢原子 cnh2n 2 n 1 升高 增大 小 3 化学性质 1 常温下 性质 不与强酸 强碱 强氧化剂反应 2 高温或光照条件下 取代反应 在光照条件下 乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式为 稳定 ch3ch3 cl2ch3ch2cl hcl 氧化反应 可燃性 烷烃燃烧的通式为 师生互动 解疑难 1 烷烃物理性质的变化规律 1 烷烃随着分子中的碳原子数的增多 熔 沸点逐渐升高 而烷烃同分异构体的熔 沸点则随着分子中支链数的增多而降低 如正丁烷的熔 沸点高于异丁烷 2 碳原子数 4的烷烃 在常温常压下都是气体 其他烷烃在常温常压下都是液态或固态 3 溶解性 在水中不溶 在有机溶剂中易溶 2 烷烃的取代反应特点 1 烷烃的取代反应是链锁反应不能停留在某一阶段 2 在卤素与烷烃发生取代反应的过程中 1mol卤素单质只能取代1mol氢原子 3 烷烃只能与纯净的卤素单质在光照条件下发生取代反应 而不能与卤素的水溶液反应 解析 取代反应是有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 从定义中可以看出 取代反应的产物应该不止一种 所以选d 答案 d 自学教材 填要点 1 结构与通式分子里含有的一类脂肪烃 分子中含有一个碳碳双键的烯烃的通式为 碳碳双键 cnh2n n 2 2 化学性质 1 加成反应 丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1 2 二溴丙烷的化学方程式为 褪去 3 加聚反应 烯烃加聚通式 3 烯烃的顺反异构 1 异构现象的产生 由于不能旋转而导致分子中原子或原子团不同所产生的异构现象 碳碳双键 在空间的排列方式 2 顺式结构 两个相同的原子或原子团排列在双键的 如顺 2 丁烯 3 反式结构 两个相同的原子或原子团排列在双键的 如反 2 丁烯 同一侧 两侧 师生互动 解疑难 1 烯烃的结构与物理性质的变化规律 1 烯烃的组成 结构 烯烃是指在分子中含有碳碳双键的链烃 通式 cnh2n n 2 所有烯烃都具有相同的含碳质量分数和含氢质量分数 烯烃分子中的官能团是碳碳双键 与双键碳相连的四个原子及两个双键碳共面 2 烯烃物理性质的变化规律 烯烃随着分子中碳原子数的增多 其熔 沸点逐渐升高 密度逐渐增大 但其密度都小于水的密度 常温时的状态也由气态逐渐过渡到液态 固态 其中分子中碳原子数小于或等于4的烯烃在常温下呈气态 称为气态烯烃 2 烯烃的化学性质烯烃的化学性质与乙烯的化学性质相似 如果从结构上看 碳碳双键的键长小于碳碳单键的键长 而大于碳碳单键键长的一半 碳碳双键的键能大于碳碳单键的键能 而小于碳碳单键键能的两倍 所以碳碳双键要比碳碳单键活泼 1 烯烃的氧化反应 将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色变浅直至消失 可燃性 烯烃都可燃烧 由于其分子中的含碳量较高 所以在燃烧时会产生黑烟 2 烯烃的加成反应 烯烃可与h2 x2 hx h2o等发生加成反应 3 二烯烃的加成反应分子中含有两个双键的链烃叫做二烯烃 二烯烃可用通式cnh2n 2 n 3 且为正整数 表示 两个双键同时连在一个碳原子上 则烯烃不稳定 不予考虑 单键和双键交替的二烯烃为典型的二烯烃 1 3 丁二烯是最重要的代表物 其与溴按1 1发生加成反应时为二种情况 2 下列有机物分子中 可形成顺反异构的是 a ch2 chch3b ch2 chch2ch3c ch3ch c ch3 2d ch3ch chcl 解析 解题的关键是观察双键碳原子上所连原子或原子团的特点 a b c三选项双键两端的原子或原子团有相同的 不可能形成顺反异构 d项可以 可形成答案 d 例1 将1molch4与cl2发生取代反应 待反应完全后 测得四种有机取代物的物质的量相等 则消耗的cl2为 a 0 5molb 2molc 2 5mold 4mol 解析 1molch4与cl2发生取代反应 欲使得到的四种取代物的物质的量相等 则生成ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4各为0 25mol 该四种取代物中n cl 0 25mol 1 2 3 4 2 5mol 根据取代反应的特点知 n hcl 2 5mol 故生成物中含氯原子的物质的量为5mol 根据元素守恒判断参加反应的n cl2 2 5mol 答案 c 取代反应的特点 1 通式 a b c d a c b d 2 键的变化 一般是c h o h或c o键断裂 结合一个原子或原子团 另一个原子或原子团与代替下来的原子或原子团结合成另一种物质 3 取代反应的产物有两种或多种 1 有机化学中取代反应的范畴很广 下列反应中不属于取代反应的是 解析 a项断裂的是c h和n oh 形成的是c n和h oh是取代反应 b项断裂的是c oh和c h 形成的是c c和h oh 不符合取代反应的定义 c项断裂的是c oh和h o 形成的是c o和h oh 是取代反应 d项断裂的是c oh和h o 形成的是c o和h oh 是取代反应 答案 b 例2 双选题 下列化合物的分子中 所有原子都处于同一平面的有 a 乙烷b 甲苯c 氟苯d 四氯乙烯 解析 ch3为四面体结构 乙烷和甲苯分子中都含有 ch3 分子中所有原子不可能处于同一平面内 苯和乙烯均为平面形结构 氟苯可看作苯分子中的一个h原子被f原子取代形成的 四氯乙烯可看作乙烯分子中的四个h原子被四个cl原子取代形成的 则氟苯和四氯乙烯分子中所有原子均处于同一平面内 答案 cd 分子里的原子共线 共面问题 其实就是分子的构型问题 大多数有机物分子的构型很复杂 但总与下列简单分子的构型有关 1 乙烯分子中的2个碳原子和4个氢原子一定共平面 若将4个氢原子换成其他原子 用a b c d表示 则2个碳原子与a b c d仍共平面 可表示为 2 乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定共直线 若将2个氢原子换成其他原子 用a b表示 则2个碳原子与a b共直线 可表示为 a c c b 3 苯分子中的6个碳原子和6个氢原子共平面 同理 6个氢原子若换成其他原子 这些原子也必定共平面 4 甲烷的分子构型为正四面体 5个原子一定不共平面 但ch4分子中任意3个原子都可以共平面 5 在共价型分子里 形成的共价单键可以绕键轴旋转 形成的双键 三键及其他复杂键不能绕键轴旋转 应用上述知识对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析 综合 比较 很容易解决有机物分子里的原子共线 共面问题 2 下列化合物分子中 所有原子都处于同一平面的有 a 氯仿b 对二甲苯c 丙烯d 氯乙烯 解析 a选项 所有原子都不处于同一平面上 b选项 对二甲苯可以看作2个甲基取代了苯环上对位碳原子上的2个h 因此最多有14个原子在同一平面上 c选项 丙烯可以看作甲基取代了乙烯中的1个h 最多有7个原子处于同一平面 d选项 氯原子代替乙烯中的1个氢原子 所以所有原子仍共平面 答案 d 例3 既可以用来鉴别乙烷和乙烯 又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是 a 与足量溴蒸气反应b 与足量溴水反应c 在一定条件下通入氢气d 分别进行燃烧 解析 乙烯与溴水反应生成液态 而使溴水褪色 而乙烷与溴水不反应 可以鉴别乙烷 乙烯 将混合气体通入溴水中可除去乙烷中的乙烯气体 答案 b 1 烷烃可以和溴蒸气在光照条件下发生取代反应 而和溴水却不反应 烯烃和溴蒸气 液溴及溴水均能发生加成反应 而不需特别的反应条件 2 可用酸性kmno4溶液鉴别乙烷和乙烯 但不能用它除去乙烷中的乙烯 因乙烯易被酸性kmno4溶液氧化成co2 从而引入了新的杂质 3 能除去ch4中少量的最好方法是 a 通入足量溴水中b 点燃c 催化加氢d 通入足量酸性kmno4溶液中 解析 ch4是饱和烃 不与溴水 kmno4 h 溶液反应 丙烯是不饱和烃 能与溴水 kmno4 h 溶液反应 但用kmno4 h 氧化丙烯时 会产生一些其他气体 混杂在甲烷气体中 丙烯与br2 溴水 发生的是加成反应 不会有其他气体产物 答案 a 随堂基础巩固 1 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cl2发生取代反应d 能使高锰酸钾酸性溶液褪色 解析 烷烃可以发生分解反应 取代反应和燃烧 但是由于烷烃属于饱和烃 它不能使酸性的高锰酸钾溶液褪色 答案 d 2 下列各组物质中 能形成顺反异构体的是 a 1 2 二氯丙烯b 丙烯c 1 1 二氯丙烯d 1 丁烯 解析 1 2 二氯丙烯存在顺 1 2 二氯丙烯 和反 1 2 二氯丙烯 答案 a 3 双选题 下列关于的说法正确的是 a 所有碳原子有可能都在同一平面上b 最多可能有9个碳原子在同一平面上c 只能有5个碳原子在同一直线上d 有7个碳原子可能在同一条直线上 解析 由分子结构简式可以看出 分子内的碳原子空间关系可表示为 故分子内在一条直线上的碳原子为5个 当苯环平面和碳碳双键平面重合时 所有碳原子都在一个平面内 答案 ac 4 下列五种物质 丁烷 2 甲基丙烷 戊烷 2 甲基丁烷 2 2 二甲基丙烷 它们的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 a b c d 解析 对于烷烃的同系物而言 物质的熔沸点随碳原子数的增多而升高 即 一定大于 对含有相同碳原子数的烷烃 它的同分异构体的熔沸点高低取决于所连支链的多少 支链越多 熔沸点越低 因此 所以综合得沸点的高低顺序为 答案 b 5 1 某烷烃的相对分子质量为128 其化学式为 请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构 若该烷烃不能由任何一种烯烃与h2发生加成反应而得到 则该烷烃的结构简式为z 2 ch3c ch3 2ch2c ch3 3系统命名 该烃一氯取代物有 种 3 支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式 解析 1 设该烷烃分子式为cnh2n 2 则14n 2 128 n 9 则其化