2017-2018学年高中化学 第一章 有机化合物的结构与性质 烃 第3节 烃 第1课时同步备课学案 鲁科版选修5

1、第1课烃的概要和烷烃的性质目标导航仪表 1.编制碳氢化合物的分类信息帧工作，可以举例说明。 2 .通过读取烷烃物理性质的变化与分子中碳原子数的关系可知。以甲烷为例，可以了解烷烃的组成、结构和主要化学性质。一、烃的概要和重要烃的物理性质1 .碳氢化合物的分类对混合二甲苯呢？2 .烷烃、烯烃、炔烃的物理性质(1)颜色：均为无色物质。(2)溶解性：均不溶于水，容易溶于苯、二乙醚等有机溶剂。(3)密度：密度随碳数的增加而逐渐增大，但均小于水。(4)状态：分子中有碳14个开链脂肪烃，室温下呈瓦斯气体状。(5)沸点：随着碳原子数的增多，熔融沸点逐渐上升。一议1 .烷烃、烯烃和炔烃都是链烃，也称为脂肪烃。

2、请从构造上分析为什么烷烃属于饱和烃，烯烃和炔烃是不饱和烃答案烷烃分子中碳原子间的共价键都是碳碳单键，其中碳原子都是饱和碳原子。 烯烃和乙炔烃分子均含有不饱和碳原子，烯烃、乙炔烃为不饱和烃。2 .根据下图，对哪种烷烃在常温常压下为瓦斯气体进行分析答案是碳原子数在4以下的烷烃是气体，其他的烷烃在常温、常压下都是液体或固体。3 .下列物质丁烷2甲基丙基摇镜头正戊烷2甲基丁烷2，2 -二甲基丙基摇镜头按沸点由高到低的顺序，如何比较烷烃的沸点？回答烷烃沸点大小的比较方法如下： (1)碳原子数不同时，分子中的碳原子数越多沸点越高；(2)碳原子数相同时，分子中的支链越多沸点越低。二、烷烃的结构和化学性质1

3、.烷烃的结构和通式碳原子之间通过单键相互结合，剩下的佝偻价键全部与氢原子结合，利用每个碳原子的化学键使之饱和。 通式为CnH2n 2(n1 )。2 .烷烃的化学性质(1)稳定性：由于烷烃分子中碳氢键与碳碳单键的键能高，所以常温下烷烃不活泼，不与_强酸_、_强碱_、_强酸性物质和_强还原性物质发生反应。(2)氧化反应可燃性：烷烃在空气中燃烧的通式是CnH2n 2 O2nCO2 (n 1)H2O。(3)置换反应：烷烃可以在光照条件下与氯元素瓦斯气体、元素溴蒸汽等发生置换反应。 例如，甲烷和氯元素瓦斯气体反应生成二氯甲烷的化学方程式是CH4 Cl2CH3Cl HCl。3 .卤代烃(1)概念：烃分子中

4、的氢原子被卤素原子取代的化合物。(2)存在仅由c、h、x三个元素体组成的单纯的卤化烃在自然段中不太常见。多合成碘甲烷(CH3I )、氯苯偶酰()等人造的。(3)用途1，1，1 -三氟-2-氯-2-溴乙烷(CF3CHBrCl )作为麻醉剂被广泛使用。三氯甲烷和四氯化碳等经常作为溶剂使用。(4)危害有毒性。破坏大气臭氧层，可以形成臭氧杀菌空洞。一议1 .分子式通式CnH2n 2符合的两种碳原子数不同的有机物必须是同系物吗？答案是。 分子式符合通式CnH2n 2的有机物全部属于烷烃，结构相似，碳原子数不同，相互为同系物。2 .烷烃的特征反应是什么？ 如何描述烷烃的化学性质？ 烷烃的燃烧是如何应用的？

5、答(1)烷烃的特征反应为置换反应，主要为卤化反应，发生条件为光照或高温。 反应的是单纯的卤素单体。 最后的产物是各种卤代物和卤化氢的混合物。(2)常温下，烷烃是惰性的，不与强酸、强碱、强氟化剂和还原剂等反应，只有在特殊的条件(例如光或高温)下才发生化学反应，这与构成烷烃分子的碳氢键和碳碳单键的结合能较高有关。(3)烷烃燃烧的重要应用：规则：分子中碳原子数相同时，烷烃的氢含量越多，燃烧时释放的热量也越多。具体应用：甲烷作为天燃气、甲烷的主要成分，职业摇镜头、丁烷作为气体液化的主要成分，主要用作家庭和工业燃料的汽油、煤油、狄塞尔油的主要成分之一也是碳数不同的烷烃，可以作为汽车、飞机、轮船等的燃料。

6、一、烷烃的置换反应1 .置换反应是最重要的一种有机反应，判定一个反应是否属于置换反应，最直接的方法是基于概念，判定有机物分子中的原子或原子团置换成其它原子或原子团的反应。 关牛鼻子词是“有”、“别的”、“代替”。2、置换反应的特点是逐步取代，产物多，所得产物一般为混合物。3 .置换反应与置换反应的比较因斯坦共和国区别置换反应置换反应甲烷和氯元素瓦斯气体反应亚金属铅与稀硫酸反应定义有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团置换的反应一个单体与一个化合物反应，生成另一个单体与另一个化合物的反应参与物质反应物和生成物不一定有单体反应物、生成物必须有单体反应条件反应受催化剂、温度、光的影响遵循水溶液

7、中的置换反应强制性弱的原则对电子的得失作出反应不一定有电子的移动一定有电子得失反应是否可逆很多是可逆反应反应一般进行到单向式例1以下反应属于置换反应的是()A.2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2Ob.ch42 o 2二氧化碳ch3ch=ch2br2-ch3CHB rch2brchcl3hf -chfcl2hcl解析根据置换反应的概念：有机物分子中的原子和原子团被其他原子和原子团置换的反应，d项是正确的。答案d在变化训练1以下的化学反应中属于置换反应的是()A.CH2Cl2 Br2CHBrCl2 HBrB.Fe CuSO4=FeSO4 CuC.CH2=CH2 H2OCH3CH2OHD

8、.CH3CH2OHCH2=CH2 H2O答案a由于解析b项反应不是有机物的反应，所以非置换反应的c、d不符合置换反应的概念，不是置换反应。二、关于碳氢化合物的燃烧规律1 .气态烃完全燃烧后的体积变化规律1 mol某烃CxHy完全燃烧的反应方程CxHy (x y/4)O2xCO2 y/2H2O(1)燃烧后温度高于100 时，水为瓦斯气体状：V=V后-V前=y/4-1y=4时，V=0，体积不变。y4时，V0，体积增大。y4时，V0，体积变小。(2)燃烧后的温度低于100 时，水为液状：V=V前-V后=y/4 1，体积总是减少。(3)无论水是气体还是液体，燃烧前后的气体体积变化只与烃分子中的氢原子数

9、有关，与烃分子中的碳原子数无关。2 .碳氢化合物完全燃烧耗氧量规则(1)1 mol碳化氢燃烧氧消耗量“等碳、1/4氢”。1 mol的烃CxHy完全燃烧的反应方程式为CxHy (x y/4)O2xCO2 y/2H2O，由此可知，每次烃完全燃烧时的耗氧量为(x y/4 )。(2)相同质量的烃类完全燃烧时，耗氧量最多的是氢含量最高，耗氧量最少的是碳含量最多。 也就是说，关于CxHy，质量时间节点：耗氧量最大耗氧量最小。(3)总质量一定的混合物，如果各成分的最简单的式子相同，则完全燃烧时的耗氧量一定，与混合物的各成分的含量无关，总是有相同质量的单一成分与完全燃烧时的耗氧量相等。(4)全部物质的量一定的

10、混合物，如果各成分的单位磨损物质的耗氧量相同，则完全燃烧时其耗氧量一定，与混合物中的各成分的含量无关。3 .燃烧产物关系规则(1)质量相同的碳氢化合物分子式为CxHy，越大，完全燃烧后生成的CO2的量越多，两碳氢化合物相等，质量相同的话，完全燃烧后生成的CO2和H2O的量相等。(2)碳的质量分数w(C )相同的有机物(实验式可以相同也可以不同)，只要总质量一定，则以任意的比混合，完全燃烧后产生的CO2的量总是一定。(3)不同的有机物完全燃烧时，如果生成的CO2和H2O物质的量比相同，那么这些分子中的c原子和h原子的原子个数比也相同。例2由a、b两种有机化合物构成的混合物。(1)质量一定时，无论

11、a、b以怎样的比例混合，只要完全燃烧时生成的CO2的量相等，a和b必须满足的条件就是(2)物质的量一定时，无论a、b以怎样的比例混合，只要完全燃烧时生成的CO2的量相等，a、b必须满足的条件就是解析(1)质量一定时，无论怎样混合碳的质量都一定，如果生成的CO2的量不变化，则各物质的碳含有质量分数必须相等。(2)总物质的量一定时，只有a、b分子中的碳原子数相等时，碳原子的总物质的量一定，生成的CO2的量不变。解答(1)A、b中碳的质量分数相同(2)A、b分子中碳原子数相同在变化训练2以下各组的化合物中，无论两者以怎样的比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时消耗的O2质量和生成水的质量或CO2质量不

12、变的是()A.CH4 C2H6 B.C2H6 C3H6C.C2H4 C3H6D.C2H4 C3H4答案c分析从题意中可以看出，c选项是正确的，因为两种烃应该有相同的最简单公式，而c组两种烃的最简单公式是相同的(CH2)。1 .用结构式表示的下述各物质中，属于烷烃的是()答案c解析烷烃(仅含碳、氢2个元素体)分子中的化学键全部为单键，碳骨架为链状。2 .烷烃(CnH2n 2)、烯烃(CnH2n )、二烯烃(CnH2n-2 )的通式分析显示，烃原子的个数与分子中所含双键有一定的关系，某些烃的分子式为CxHy，其中所含双键的数量最多A.y/2 B.(y-x)/2C.(y 2-x)/2 D.(2x 2

13、-y)/2答案d分析烯烃比烷烃少2个氢原子，多1个碳-碳双键，对于烷烃，每少2个原子就增加1个氢原子，则分子式CxHy的烃分子中含有的双键数最多(2x 2-y)/2，答案为d。分子中碳原子数相等的瓦斯气体状烷烃和瓦斯气体状烯烃。 使由该烷烃和烯烃组成的混合瓦斯气体1.0体积在氧瓦斯气体中完全燃烧，生成CO2和2.4体积的水蒸气(在与瓦斯气体体积相同的状况下测定)，则混合瓦斯气体中的烷烃和烯烃的体积比()。a.3:1b.1:3c.2:3d.3:2答案c根据阿波加德罗定律，在相同情况下，瓦斯气体体积比等于物质量比。 1 mol混合碳氢化合物充分燃烧生成2 mol CO2和2.4 mol H2O时，

14、混合碳氢化合物的平均分子组成为C2H4.8。 已知烷烃和烯烃分子中的碳原子数相同，可以判定分别为C2H6和C2H4。 不管C2H6和C2H4以什么样的体积比混合，它们的平均碳原子数都是2。 因此，符合主题的烷烃和烯烃的体积比由这些分子中含有的氢原子的个数决定。 可以用十字交叉法解。4 .根据需要分类以下物质(在相应横线上填上号码) :灞c-ch 3CH2=CHCH=CH2(1)属于链状碳氢化合物的是(2)属于环状烃的是(3)属于无环烃的是(4)属于芳香族烃的是答案(1) (2) (3) (4)解析不含环的烃称为链烃，包括环状构造的烃为环状烃，有的不含苯环的环烃为脂环烃，有的含苯环的烃为芳香族烃

15、，有。经典基础问题问题组1碳氢化合物的分类及重要碳氢化合物的物理性质1 .碳氢化合物的分类不正确的是()A.CH4、CH2=CH2、CH2=CHCH=CH2都属于饱和链烃B.CH3CH2CH3、CH3CH=CH2，CH3CH=CHCH2CH=CH2都属于脂肪链烃C.CH3CH3，C18H38都属于饱和烃均属于芳香族烃答案a分析a项不正确，CH2=CH2和CH2=CHCH=CH2都是不饱和烃，CH4都是饱和烃。 b项正确，脂肪链烃是指分子中没有环状构造的烃，c项正确，环烷中的各c原子为饱和碳原子，d项正确，含苯环的烃都属于芳香族烃。2 .碳氢化合物是广泛存在于自然段中的一种有机化合物，以下是某同

16、学对这种物质的几点认识，请判断其中正确的是()a .环烷是烷烃的一个小分支只要是含有b.c、h两种元素体的物质，就可以使用碳氢化合物c .烷烃是饱和链烃，烯烃和炔烃是不饱和链烃d .属于芳香族烃答案c解析烷烃是链碳氢化合物，因为不含有环碳氢化合物，所以a错误的碳氢化合物是只含有c、h两种元素体的有机物，虽然有些物质也含有c、h，但并不一定是碳氢化合物，如d的CH3CH2OH那样，b、d是错误的。3 .下述烷烃中沸点最高的是()ch4b.ch 3飞机C.CH3CH2CH3D.CH3(CH2)2CH3答案d解析烷烃中含有的碳数越多沸点越高，d是正确的。标题组2烷烃的结构和化学性质4 .关于烷烃性质

17、的以下记述中不正确的是()a .烷烃同系物随着相对分子量的增大，熔融沸点逐渐上升，常温下的状态从气体变化为液态b .烷烃同系物的密度随着相对分子量的增大而逐渐增大c .烷烃和卤素单体在光照条件下发生置换反应d .链烷同系物可以使元素溴水、KMnO4酸性溶液退色答案d解析烷烃是饱和烃，化学性质稳定，代表性的反应是置换反应，c项正确的产生置换反应的必须是卤素单体，元素溴水不能与烷烃反应，KMnO4酸性溶液也不能氧化烷烃，对于d项不正确的烷烃的物理性质的推移，a、b项表示5 .以下记述错误的是()a .烷烃通常不与强酸、强碱或强氟化剂反应b .烷烃均难溶于水，随着碳原子个数的增多，密度逐渐增大c .甲烷和氯元素瓦斯气体的反应是置换反应d .烷烃在空气中燃烧只能生成CO2和