高中化学 第二章 第一节 第1课时 烷 烃学案 新人教版选修5.doc

第一节脂肪烃第1课时烷烃学习目标定位知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质，认识烷烃的特征结构。1甲烷的分子式是ch4，结构式是，空间构型是正四面体形。(1)通常状况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，但在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。(2)甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，反应的化学方程式：ch42o2co22h2o。(3)甲烷与cl2在光照条件下发生反应的化学方程式：ch4cl2ch3clhcl(只写第一步)，该反应为取代反应。甲烷与cl2发生反应的产物有5种，其中常温下为气态的有2种，具有正四面体结构的物质是ccl4，产物中量最多的是hcl。2烃是仅由c、h两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。下列有机化合物中属于链烃的是，环烃的是，芳香烃的是，脂肪烃的是。ch2=chch=ch2chch探究点一脂肪烃的类别与通式1有下列三种有机物：ch3ch3ch3ch2ch3ch3ch2ch2ch3(1)它们共同的结构特点是碳原子间都以单键形成碳链、碳原子剩余的价键全部被氢原子饱和，其类别是烷烃(饱和链烃)。(2)它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个ch2原子团，其通式是cnh2n2(n1)。2分析比较下列两组有机物，回答下列问题：a组：ch2=ch2ch2=chch3ch3ch=chch3b组：chchch3cchchcch2ch3(1)a组有机物的官能团是，类别是烯烃，它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个ch2原子团。其通式是cnh2n(n2)。(2)b组有机物在分子结构上的相同点是都含有一个cc，在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个ch2原子团。其通式是cnh2n2(n2)。归纳总结(1)常见脂肪烃的类别与通式烷烃：cnh2n2(n1)；烯烃：cnh2n(n2)；炔烃：cnh2n2(n2)。(2)同系物的概念是结构相似，组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质。(3)同系物的判断要点一差(分子组成至少相差一个ch2原子团；相对分子质量相差14或14的整数倍)；二(相)似(结构相似，化学性质相似)；三相同(即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同，分子组成通式相同)。活学活用1下列说法不正确的是()a分子式为c3h8与c6h14的两种有机物一定互为同系物b具有相同通式的有机物不一定互为同系物c两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14d分子组成相差一个或几个ch2原子团的化合物必定互为同系物答案d解析判断两种有机物是否是同系物时，必须从两方面考虑：分子结构是否相似，即必须为同一类物质，且符合同一通式；分子组成上相差一个或若干个ch2原子团，即同系物相对分子质量相差14的整数倍。选项a中c3h8和c6h14都为烷烃，一定为同系物，选项a正确；环烷烃和烯烃通式相同(cnh2n)，但结构特点不同，二者不是同系物，选项b正确；选项d中的化合物结构特点不一定相似，选项d不正确。2下列物质：o2氯仿ch3ch2ch2oho3chcl3ch3och2ch3 ch3oh。其中属于同系物的有 (填序号，下同)，互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，属于同位素的有 ，是同一种物质的有 。答案和或和和和和解析本题考查的是同系物、同分异构体、同位素、同素异形体的判断。同素异形体：o2和o3；同位素：；同一种物质：氯仿和chcl3；同系物：ch3oh和ch3ch2ch2oh或ch3oh和；同分异构体：ch3ch2ch2oh、ch3och2ch3、探究点二烷烃的性质1阅读教材表21并结合你已学知识内容，填写下表：物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，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.物质的组成、结构决定物质性质，这个规律在有机物中体现的更为明显。烷烃的化学性质与甲烷相似：(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，只有在特殊条件下(如光照或高温)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。归纳总结(1)随碳原子数的增加，烷烃物理性质的递变规律：熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大，状态：气态(碳原子数4)液态固态。(2)烷烃的化学性质很稳定，与强酸、强碱、强氧化剂不发生反应，能燃烧发生氧化反应，与卤素单质能发生取代反应，高温下发生裂化(或裂解)。活学活用3丁烷2甲基丙烷戊烷2甲基丁烷2,2二甲基丙烷，其沸点排列顺序正确的是()a bc d答案c解析对于烷烃而言，含有碳原子数多，相对分子质量大的烃，分子间作用力大，沸点较高，即沸点：、；对于含有相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，即；，故有。4下列有关烷烃的叙述中，不正确的是()a在烷烃分子中，所有的化学键都是单键b烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性kmno4溶液的紫色褪去c分子通式为cnh2n2的烃一定是烷烃d所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应答案b解析烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和，无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，选项a说法正确；烷烃属饱和链烃，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，选项b说法不正确；因分子通式cnh2n2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式cnh2n2的有机物一定是烷烃，选项c说法正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特征之一，选项d说法正确。(1)判断两种有机物互为同系物的关键：一看是否是同类物质，二看是否结构相似，三看是否相差“ch2”原子团。(2)比较烷烃的熔点、沸点思维流程(3)烷烃的分子结构特点：碳原子以单键形成链状结构，烷烃的主要性质：取代(光照)、氧化(点燃)、分解(高温)。1取代反应是有机化学中一类重要的反应，下列反应属于取代反应的是()a丙烷与氯气在光照的作用下生成氯丙烷的反应b乙烯与溴的四氯化碳溶液生成二溴乙烷的反应c乙烯与水生成乙醇的反应d乙烯自身生成聚乙烯的反应答案a2下列叙述正确的是()a各元素的质量分数相等的物质一定是同系物b具有相同分子通式的不同有机物一定属于同系物c同系物之间互为同分异构体d两个相邻的同系物的相对分子质量之差为14答案d解析可用枚举法解答本题。如hcho与ch3cooh，其各元素的质量分数相同，但不是同系物关系；单烯烃与环烷烃的分子通式相同，但不是同系物关系；同系物之间相差一个或若干个ch2原子团，因而不可能是同分异构体关系。3下列说法中，正确的是()a烷烃的分子中，所有碳原子不可能位于同一平面上b随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐降低c所有的烷烃在光照条件下都能与cl2发生取代反应d所有的烷烃间一定互为同系物答案c解析烷烃分子中的所有碳原子可能位于同一平面上(如ch3ch3、ch3ch2ch3)，也可能不都位于同一平面上如(ch3)2chch3分子中最多只有3个碳原子共平面；随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力逐渐增大，使其熔、沸点逐渐升高；烷烃的特征反应是取代反应，也就是说烷烃在光照条件下都能与cl2等卤素单质发生取代反应；分子式相同的不同烷烃之间互为同分异构体，分子式不同的烷烃之间互为同系物。4下列有关简单的烷烃的叙述中正确的是()都是易燃物特征反应是取代反应相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基a和 b和 c只有 d和答案d解析烷烃含有碳和氢两种元素，都能燃烧生成二氧化碳和水，正确；烷烃都易发生取代反应，正确；相邻两个烷烃在分子组成上相差一个ch2原子团，不正确。5关于烷烃性质的叙述，正确的是()a都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色b都是液体c都能溶于水d都是气体答案a解析烷烃是饱和烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，a项正确；常温下，碳原子数4的烷烃为气态，碳原子数4的烷烃为液态或固态，b、d两项不正确；烷烃都不溶于水，c项不正确。6主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有()a2种 b3种 c4种 d5种答案a解析符合题意要求的同分异构体有和。需要注意的是烷烃分子中乙基不能出现在第2位碳上，否则主链上就不是5个碳原子而是6个碳原子，如：。基础过关一、同系物的概念与判断1下列叙述正确的是()a分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质b通式相同的不同物质一定属于同系物c分子式相同的不同物质一定是同分异构体d相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体答案c2下列各组内的物质中互为同系物的是()ach3ch=ch2和bch3ch2ch2ch3和cch3cl和ch3ch2brdch3oh和ch3ch2oh答案d二、甲烷的结构与性质3ch4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是()ach3cl不存在同分异构体bch2cl2不存在同分异构体cchcl3不存在同分异构体dch4是气体分子答案b4光照对下列反应几乎没有影响的是()a氯气与氢气反应 b氯气与甲烷反应c甲烷与氧气反应 d次氯酸分解答案c解析甲烷与氧气点燃时才反应。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，可使紫色褪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答案b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，不能使溴水和酸性kmno4溶液褪色。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。6有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的组成与烷烃相似。下列说法错误的是()a硅烷的分子通式可表示为sinh2n2 b甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水c甲硅烷(sih4)的密度大于甲烷d甲硅烷的热稳定性强于甲烷答案d三、烷烃的物理性质7下列烷烃沸点由高到低顺序正确的是()ch4c3h8c5h12c8h18c12h26a bc d答案b解析规律总结：一般来说组成和结构相似的物质，其相对分子质量越大，熔、沸点越高。8下列烷烃的沸点：甲烷164 ，乙烷89 ，丁烷1 ，戊烷36 ，根据上述数据推断，丙烷的沸点可能是()a低于89 b约为42 c高于1 d高于36 答案b解析由烷烃的熔、沸点变化规律可知，随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点升高，故丙烷的沸点介于乙烷和丁烷之间，根据题目提供的数据，丙烷的沸点可能为42 。四、烷烃的化学性质9某运动会火炬所用燃料为65%的丁烷(c4h10)和35%的丙烷。下列说法不正确的是()a火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能b正丁烷的沸点比丙烷高c丁烷和丙烷都不溶于水d丁烷和丙烷的燃烧产物对环境无影响答案d10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褪色答案d解析烷烃可以在一定条件下发生分解反应，也可以燃烧，还可以发生取代反应，但烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。11等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是()ach4 bc2h6 cc3h8 dc6h14答案a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项最简式为ch4；b项最简式为ch3；c项最简式为ch2.7；d项最简式为ch2.3。故答案为a。12将1 mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到1.5 mol co2和2 mol h2o。下列说法正确的是()a一定有乙烷 b一定有甲烷c一定没有甲烷 d不一定有甲烷答案b能力提升13某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是()ac3h8 bc4h10 cc5h12 dc6h14答案c解析题给各选项均为烷烃，且其一氯代物只有一种，这表明烷烃分子中只有一种类型的氢原子。结合烷烃的结构简式，其主链末端只能连有甲基(ch3)，可得出“若烷烃的一氯代物只有1种，则除甲烷外，其他烷烃中的氢原子数必定是6的倍数”的规律性结论，据此分析题给各选项中烷烃的氢原子数，可知只有选项c符合题设要求。14化学家们合成了一种新物质五星烷，其键线式如图所示。下列有关五星烷的说法正确的是()a五星烷与乙烷互为同系物b五星烷的化学式为c15h20c五星烷的分子中含有7个五元环d五星烷的一氯代物有3种答案b解析乙烷的分子式为c2h6，五星烷的分子式为c15h20，显然两者不是同系物，a错；五星烷分子中含有2个五元环，其余的为六元环，c错；五星烷的一氯代物有2种，d错。拓展探究15科学家探测到北极海洋中存在大量由天然气水合物“可燃冰”释放出的气泡，这种气体会加剧全球变暖。(1)这种“可燃冰”样品是一种夹杂着白色颗粒状的沉积物，放入水中可以观察到有大量气泡涌出，该白色气泡内的气体主要成分是 。(2)有科学家预测