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鲁科版选修

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HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO1.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：CH3CH3＋Cl2

(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CH3CH2Cl＋HCl一、烷烃的化学性质CnH2n＋2＋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1mol甲烷和1mol氯气混合充分反应后，得到的产物为3Cl、HCl、CCl43Cl、CH2Cl23Cl、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1molH原子被取代，则生成1molHCl，消耗1molCl2，而不是消耗0.5molCl2，参加反应的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.1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2√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；1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2，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xy(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，水为气态反应前后气体体积变化V前＝V后V前＞V后V前＜V后x、y满足的条件_______________(2)燃烧后温度低于100℃时，水为液态，反应后气体体积变化是

。y＞4y＝4y＜4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√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4

C2H6

2H6

C3H62H4

C3H6

2H4

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XUEXIXIAOJIE02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。12345672.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。12345673.下列烷烃在光照下与Cl2反应只生成一种一氯代物的是3CH2CH2CH3B.C.D.1234567√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。12345674.物质的量相同的下列烃，完全燃烧，耗氧量最多的是2H6

4H6

5H107H8√12345675.标准状况下35mL气态烷烃完全燃烧，恢复到原来状况下，得到二氧化碳气体140mL，则该烃的分子式为5H12

4H102H6

3H8√12345676.(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5H12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1234567√7.1molCH4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________。1234567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1mol取代产物，且每一种产物物质的量均为0.25mol。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Cl2：0.25mol＋0.25mol×2＋0.25mol×3＋0.25mol×4＝2.5mol。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)＝2.5mol。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。123456703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3CH2Cl 2ClCHCl23CCl3

√123456789101112131415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。123456789101112131415……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甲基丙烷

B.环戊烷C.2,2-二甲基丁烷

甲基戊烷√123456789101112131415123456789101112131415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)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3√123456789101112131415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。1234567891011121314155.下列实验能获得成功的是①甲烷气体通入空气中点燃获得热量②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，可使紫色退去④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气A.只有①②

B.只有①C.只有④

D.①②③④√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。123456789101112131415√123456789101112131415解析烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①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，②⑤错误；因为分子通式CnH2n＋2中的氢原子已完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的烃一定是烷烃，③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一，④正确；故选C。1234567891011121314157.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。123456789101112131415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4

2H63H8

6H14√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CH；D为CH，故答案为A。1234567891011121314159.1mol某烷烃(化学通式为CnH2n＋2)完全燃烧，需要6.5mol氧气，这种烷烃的化学式为3H8

4H105H126H14√123456789101112131415则n＝4，故选B。√123456789101112131415√123456789101112131415B项，x＝4，y＝10，不符合，错误；C项，x＝2，y＝6，符合关系式，即原烃的分子式为C2H6，正确；D项，x＝3，y＝8，不符合，D错误。12345678910111213141512.两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①一定有乙烯②一定有甲烷③一定有丙烷④一定无乙烷⑤可能有乙烷⑥可能有丙炔A.②③⑤

B.⑤⑥

C.②④⑥

D.①④√解析由图可知两种气态烃的平均组成为CH4，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，不超过4。12345678910111213141513.有A、B、C三种烃，已知：①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)＝2∶3；②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种；③A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)＝1∶3，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。123456789101112131415C2H62综合强化ZONGHEQIANGHUA(2)C的三种二氯代物的结构简式为________________、______________、_________________。解析由②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。123456789101112131415(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。12345678910111213141514.(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：_______、_________、________________、____________________。CH4CH3CH3123456789101112131415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。123456789101112131415(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分异构体中最多的。B的名称为______________。2-甲基丁烷123456789101112131415解析由72÷14＝5……2知B为C5H12，符合分子中有42个电子。C5H12的同分异构体有3种：①CH3CH2CH2CH2CH3②③一溴代物②有四种，而①有三种，③有一种，其中②符合题意。15.烃A的结构简式为(1)用系统命名法命名烃A：_______________________；烃A的一氯代物具有不同沸点的产物有____种。2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷1012345678910111213141512345678