高中化学《化石燃料与有机化合物》学案3 苏教版必修2

化石燃料与有机化合物学案【学习目标】 1、掌握烷烃的分子组成、结构等的特征。2、理解同系物、烃基等概念，学会烷烃的命名。3、理解同分异构体概念及烷烃系列的性质变化规律。【知识梳理】复习 1. 甲烷的分子结构有什么特点？甲烷有哪些主要化学性质？2. 什么叫取代反应？举例说明。阅读与思考1. 课本54页“学与问”试归纳出烷烃在结构上的特点。2. 阅读教材55页，试归纳出烷烃的物理性质和化学性质。一、烷烃烷烃的概念： 叫做饱和链烃，或称烷烃。 1.烷烃的通式：_2.烷烃物理性质：（1） 状态：一般情况下，14个碳原子烷烃为_，516个碳原子为_，16个碳原子以上为_。（2） 溶解性：烷烃_溶于水，_溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。（3） 熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐_。（4） 密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐_。3.烷烃的化学性质 (1)一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都_反应。(2)取代反应：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。_(3)氧化反应：在点燃条件下，烷烃能燃烧_二、同系物 同系物的概念：_掌握概念的三个关键：（1）通式相同；（2）结构相似；（3）组成上相差n个（n1）CH2原子团。三、同分异构现象和同分异构物体1. 同分异构现象：化合物具有相同的_，但具有不同_的现象。2. 同分异构体：化合物具有相同的_，不同_的物质互称为同分异构体。3. 同分异构体的特点：_相同，_不同，性质也不相同。 四、烷烃的系统命名法选主链碳原子最多的碳链为主链；编号位定支链，要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小；写名称支链名称在前，母体名称在后；先写简单取代基，后写复杂取代基；相同的取代基合并起来，用二、三等数字表示。【典题解悟】 1已知某种气态矿物燃料含有碳氢两种元素。为了测定这种燃料中碳氢元素的质量比，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体依次通入装有干燥剂的U型管和装有石灰水的广口瓶，得到如下表所列的实验结果（假设产生的气体全部被吸收）实验前实验后（干燥剂+U型管）的质量101.1克102.9克（石灰水+广口瓶）的质量312.0克314.2克根据实验数据求：（1）实验完毕后，生成物中水的质量为 克；假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为 克；（2）生成的水中氢元素的质量为 克；（3）生成的二氧化碳中碳元素的质量为 克；（4）气态矿物中碳元素与氢元素的质量比为 。 解析：（1）根据（干燥剂+U型管）实验前后的质量变化可知水的质量为1.8g；根据广口瓶中的质量变化可知正盐的质量为2.2g；（2）由水中氢元素的质量分数可求出氢元素质量为0.2g；（3）由碳元素的质量分数可求出碳元素质量为0.6g；（4）气态矿物中碳氢元素的质量比为3：1。2. 在有机化合物的结构式中4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、 2个、3个、4个其它碳原子时，可依次称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)2-CH2-CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。（1） 若烷烃分子中氢原子数为n0，则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=_ 或n0=_。（2）四种碳原子数之间的关系为n1=_。（3）若某分子中n2=n3=n4=1，则该分子的结构简式可能是 _、_、_、_。解析：（1）抓住每种碳原子连接的氢原子数，可求得n0=3n1+2n2+n3。从烷烃分子中碳原子数与氢原子数之间的关系入手，可得出：n0=2（n1+n2+n3+n4）+2。（2）n1相当于甲基数，每增加一个支链相当于增加一个甲基。那么，每个-CH-要增加一个支链，每个-C- 要增加二个支链。所以有：n1=2+n3+2n4。（3）已知n2=n3=n4=1，仲碳、叔碳和季碳可构成如下三种结构：-CH2-CH-C-、 -CH-CH2-C-、-CH-C-CH2-，对应的就有以下三种可能的结构简式：CH3CH2CH(CH3)C(CH3)2CH3、 CH3CH(CH3)CH2C(CH3)2CH3 、CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3【当堂检测】 1一种烃的结构式可以表示为：命名该化合物时，主链上的碳原子数是（ ） （A）9 （B）11 （C）12 （D）132代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是（ ）。（A）16、32、48、64 （B）2、16、30、44、58（C）16、17、18、19 （D）46、60、74、88、1023乙烷在光照的条件下与氯气混和，最多可以生成几种物质（ ）（A）6种 （B）7种 （C）9种 （D）10种4烃分子可以看作由以下基团组合而成：如某烷烃分子中同时存在这四种基团，则该烷烃最少含有的碳原子数应是（ ）（A）6 （B）7 （C）8 （D）105一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为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（ ）（A）12.5g (B)13.2g (C)19.7g (D)24.4g6下列各烃中，一卤代物有两种，二卤代物有四种的是（ ）（A）C2H6 （B）C3H8 （C）CH3CH(CH3)CH3 （D）CH3CH2CH2CH37主链上含有5个碳原子，分子中共有7个碳原子的烷烃，其结构式有（ ）（A）4种 （B）5种 （C）6种 （D）7种8有四种烷烃：3,3一二甲基戊烷、正庚烷、2一甲基己烷、正丁烷。它们的沸点由高到低的顺序是（ ） （A） （B） （C） （D）9选择下列某种答案的序号, 填入下表的空格同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 同种物质物质丁烷与红磷庚烷与氯仿与 氕与新戊烷与2-甲基戊烷与名称2-甲基丙烷与白磷十六烷三氯甲烷氘、氚2,2-二甲基丁烷2,3-二甲基丁烷 相互关系10分子中含有34个氢原子的烷烃是_，化学式为_；通常情况下为液态的分子中含碳原子数最少的烷烃的俗名分别是_、_、_，其中沸点最低的物质的结构简式是_。支链含乙基的烷烃中相对分子质量最小的物质其名称是_（按系统命名法命名）。11.在101.3kPa、473K条件下，十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中，最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的三种气体，分别跟30mLO2（过量）混合引燃，充分反应后发现：A与O2反应前后气体总体积不变；B与O2反应后气体总体积增加了4mL；C与O2反应后气 体总体积为反应前的1.25倍。试求：（1）A的分子式及相对分子质量。（2）原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。12室温时20 mL某气态烃与过量的氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50 mL ，剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了40 mL 。求气态烃的分子式 【答案】 1C，2D。3D。4C。5B。6B。7B。8A。910十六烷；C16H34；正戊烷，异戊烷，新戊烷：C(CH3)4 。3乙基戊烷。11解析：CxHy（g）+(x+ )O2（g） x CO2(g) + H2O(g)则气体总体积变化与原烃体积之比为： = -1（1）根据 = -1，当V=0时，y