第一讲 甲烷 烷烃.doc

第一讲 甲烷 烷烃学习目标1以甲烷为例掌握饱和烃的结构及化学性质特点（稳定性、取代反应等），并能结合同系物原理加以应用。2理解基团、同系物、同分异构体、和取代反应等概念。掌握常见烷烃同分异构体的书写原则。3掌握烷烃的命名原则。 考试热1简单烷烃的命名 2同系物和同分异构体的辨别及书写3 甲烷、乙烷的分子结构和性质4有机物结构的表示方法5甲烷的实验室制法和与氯气取代的实验一 调整状态 二 检查作业 回顾上节内容三 新授（谈话互动启发）知识规律方法考点1 甲烷1 分子结构电子式 结构式 空间结构 比例模型 球棍模型 思考1 证明甲烷是正四面体的方法？2 甲烷的物理性质和存在 思考1 如何学习气体的物理性质？2如何计算气体的密度？(学习方法)3 甲烷的化学性质 通常情况下，甲烷对强酸、强碱和强氧化剂稳定 （1）取代反应 卤代： 得到几种产物？（2） 氧化反应：燃烧 酸性高猛钾溶液不褪色(3）分解反应 甲烷高温下可分解成碳和氢气思考：乙烷(C2H6)与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成了分别有1、2、3、4、5、6个Cl原子的6种取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比是几比几？（思维拓展）4 甲烷的实验室制法（1）药品 （2）反应原理（3）试验装置（4）收集方法（5）注意事项（模型思维）例1.若甲烷与氯气以物质的量之比13混合，在光照下得到的产物：CH3Cl；CH2Cl2；CHCl3；CCl4，其中正确的是A只有 B只有C的混合物 D的混合物例2：把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，试推测可观察到的现象是： （1）_（2）_ （3）_（4）_例3下列反应属于取代反应的是（ ）A甲烷的燃烧 B由甲烷制取氯仿C甲烷的制取 D由甲烷制取炭黑 例4将醋酸钠晶体（CH3COONa3H2O）与干燥的碱石灰按一定的质量比混合后加热，几乎没有得到甲烷气体。此次实验失败的原因是（ ） A用了醋酸钠晶体，应该用无水醋酸钠 B加热的温度不够高 C不能按质量比将反应物混合 D碱石灰过于干燥，实验效果反而不好考点2 烃 烷烃1烃2烷烃 在烃类化合物中，碳原子之间以单键结合成链状，剩余的价键全部跟氢原子相结合的烃叫做饱和链烃或称烷烃。甲烷是最简单的有机物是烷烃代表物 。结构特点是 ： 分子中全是单键，原子均饱和，其中碳氢键、碳碳键键能较大，因此烷烃的性质较稳定。思考 乙烷 丙烷 丁烷分子中的碳原子在一条直线上吗？3通式 4物理性质规律(1)状态的变化：(2)溶沸点的变化：(3)密度的变化：(4)溶解性的特点：(5)含碳量的变化：思考：烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢？（理论与性质关系的思想）5化学性质 （1）在光照条件下与卤素单质发生取代反应如：CHCHCH+ClCHCHCHCl（1-氯丙烷）+CHCHClCH（2-氯丙烷）规律：烷烃分子中等效氢的种类数与烃基种数（高中阶段只讨论去一个氢形成的烃基）相同。CH3-（一种），CH3CH2-（一种），C3H7-（两种），C4H9-（四种）等。烃分子中等效氢的种类数与烃的一元取代物种类数相同。（2）氧化反应（燃烧）CH+O nCO+（n+1）HO随着碳原子数的增加，往往燃烧越来越不充分，火焰明亮，并伴有黑烟(3）分解反应 长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃，这在石油化工上有很重要的应用，称为_。例1下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 (CH3)3CH (CH3)2CHCH2CH3 A B C D例2：丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为（ ）A19% B25% C36% D40% 例3化学工作者从反应C2H6+Cl2 光 C2H5Cl+HCl，受到启示，提出在农药和有机工业上可 获得副产品盐酸，这一设想已成为现实。试指出上述反应体系中，得到的盐酸可采用分离方法是（ ） A蒸馏法 B水洗法 C分液法 D过滤法例4.沸点最低的一种烷烃x和它的同系物y以21的摩尔比混合，混合气的密度与x相邻同系物相等，则y的结构式可能是 ACH3CH2CH3 BCH3CH2CH2CH3CCH3CH2CH (CH3)2 DCH3CH (CH3)2例.一定量的甲烷燃烧产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气重49.6 g，当其缓慢通过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g，则原混合气体中CO2的质量为A.12.5 gB.13.2 g考点3、烷烃的系统命名法 定主链：就长不就短。选择分子中最长碳链作主链（烷烃的名称由主链的碳原子数决定） 找支链：就近不就远。从离取代基最近的一端编号。 命名： 就多不就少。若有两条碳链等长，以含取代基多的为主链。 就简不就繁。若在离两端等距离的位置同时出现不同的取代基时，简单的取代基优先编号（若为相同的取代基，则从哪端编号能使取代基位置编号之和最小，就从哪一端编起）。 先写取代基名称，后写烷烃的名称；取代基的排列顺序从简单到复杂；相同的取代基合并以汉字数字标明数目；取代基的位置以主链碳原子的阿拉伯数字编号标明写在表示取代基数目的汉字之前，位置编号之间以“，”相隔，阿拉伯数字与汉字之间以“”相连。 烷烃命名书写的格式：取代基的编号取代基取代基的编号取代基某烷烃简单的取代基复杂的取代基主链碳数命名例.1（09年上海化学3）有机物的种类繁多，但其命中是有规则的。下列有机物命名正确的是A1，4二甲基丁烷B3甲基丁烯C2甲基丁烷DCH2ClCH2Cl二氯乙烷例2.写出下列有机物的结构简式或名称。(1)2，3二甲基戊烷(2)2，2，4三甲基3乙基庚烷（正逆向思维）考点4、有机化合物的同分异构现象。1概念 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。烷烃（只可能存在碳链异构）的书写规律：2 写法 主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间。写出戊烷、己烷的统分异构体3、判断同分异构体的常见方法：记忆： 碳原子数目15的烷烃异构体数目：甲烷、乙烷和丙烷均无异构体，丁烷有两种异构体，戊烷有三种异构体。己烷有五种异构体，庚烷有八种异构体。 碳原子数目14的一价烷基：甲基一种（CH3），乙基一种（CH2CH3）、丙基两种（CH2CH2CH3、CH(CH3)2）、CH3CCH3丁基四种（CH2CH2CH2CH3、 、CH2CH(CH3)2、C(CH3)3思考：根和基有何区别？写出CH4 的电子式例1(2007年高考海南化学卷，烃-烷-同分异构体)下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是 ( A CH3CH2CH2CH3 B.CH3CH(CH3)2 C CH3C(CH3)3 D(CH3)2CHCH2CH3考点5 同系物1概念： 相似，在分子组成上相差一个或若干个 的物质，互相称为同系物。2 判断方法例1.下列各组内的物质不属于同系物的是思路拓展：比较四同例2.有下列各组物质：A.O2和O3，B.C和C，C.CH3CH2CH2CH3和E.甲烷和庚烷(1)_组两物质互为同位素；(2)_组两物质互为同素异形体；(3)_组两物质互为同系物；(4)_组两物质互为同分异构体；(5)_组中的物质是同一物质考点6 综合运用例1.在烷烃分子中的基团：CH3、CH2、 中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中，n1=6,n2=1，n3=2，n4=1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外)各原子数的关系。(1)烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是n0=_。(2)四种碳原子数之间的关系为n1=_。(3)若分子中n2=n3=n4=1，则该分子的结构简式可能为(任写一种)_。课堂小结 六个概念、有机物结构的六种表示方法、两个实验 一类物质 一种代表物关联整合 三句一图 思维导图默想记忆 表达巩固练习一、选择题1. 1molCH4与Cl2发生光照下反应，生成相同物质的量的4种取代物，则消耗的Cl2的物质的量为A0.5 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol2. 下列烷烃分子中去掉一个氢原子后所得的烃基不止一种的是 A甲烷 B乙烷 C丙烷 D丁烷3. 下列物质属于纯净物的是A甲烷与氯气在光照下取代的有机产物 B铝热剂 C明矾 D汽油5. 2005年1月14日，成功登陆“土卫六”的“惠更斯”号探测器发回了350张照片和大量数据。分析指出，土卫六“酷似地球经常下雨”，不过“雨”的成份是液态甲烷。下列关于土卫六的说法中，不正确的是 A土卫六上存在有机分子 B地表温度极高C地貌形成与液态甲烷冲刷有关 D土卫六上形成了甲烷的气液循环系统6. 下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 (CH3)3CH (CH3)2CHCH2CH3A B C D7一定质量的甲烷燃烧后得到的CO、CO2和水蒸气，此混合气质量为49.6g，当其缓慢经 过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2g。原混合气体中CO2的质量为（ ）A12.5g B13.2g C19.7g D24.4g8. 某烷烃的相对分子质量为72，跟氯气发生取代反应所得的一氯取代物没有同分异构体，这种烷烃是 9. 光照条件下，下列各组物质中几乎没有反应的是A甲烷与溴蒸气 B甲烷和氧气 C氢气和氯气 D甲烷和氯气10.最近美国宇航局（NASA）马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳有效104倍的“超级温室气体”全氟丙烷（C3F8），并提出用其“温室化火星”使其成为第二个地球的计划。有关全氟丙烷的说法正确的是 A分子中三个碳原子可能处于同一直线上B全氟丙烷的电子式为：C相同压强下，沸点：C3F8C3H8D全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键11.甲烷分子中CH键的键角为A120O20 B112 O 30 C109 O 28 D60 O12.城市居民使用的石油气的主要成分为丁烷，在使用过程中，常有一些杂质以液态沉积于钢瓶中，这些杂质是A丙烷与丁烷 B乙烷与丙烷 C乙烷与戊烷 D戊烷与己烷13.第28届国际地质大会提供的资料显示，在海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。其蕴藏量是地球上煤和石油的几百倍，因而是一种等待开发的巨大能源物质。有关可燃冰的下列预测中错误的是A高压、低温有助于可燃冰的形成 B可燃冰的主要成分是甲烷C可燃冰的微粒间可能存在着离子键 D构成可燃冰的原子间存在着极性共价键14.2008年北京奥运会的 “祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述正确的是A丙烷的分子式是C3H6B丙烷分子中的碳原子在一条直线上C丙烷在光照条件下能够发生取代反应D丙烷的熔点比乙烷低15.若甲烷与氯气以物质的量之比13混合，在光照下得到的产物：CH3Cl；CH2Cl2；CHCl3；CCl4，其中正确的是A只有 B只有C的混合物 D的混合物16. 下列有机物中，属于烷烃的是ACH2=CH2 BCH3CH2CH2CH2Cl CHCH2CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH2C D17.甲烷和氯气的混合气体见光，发生反应的类型为A取代反应B.加成反应C.聚合反应D.置换反应18.在常温下，把一个盛有一定量的甲烷和氯气的密闭玻璃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.容器内原子的总数不变B.容器内的分子总数不变C.容器内压强不变D.发生的反应属于取代反应19.2008年北京奥运会火炬以中国传统祥云符号和纸卷轴为创意，由铝合金制成，使用的燃料为丙烷。下列说法不正确的是 A丙烷充分燃烧的产物是水和二氧化碳B丙烷燃烧是吸热反应C铝柄有一层致密的氧化膜可防止其腐蚀D火炬燃料用丙烷比用煤油更环保20.在同一系列中，所有的同系物都具有A.相同的相对分子质量 B.相似的化学性质C.相同的最简式 D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团二、计算题21.取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840mL，点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重0.6