2018-2019學年高中化學 第一章 有機化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第3節(jié) 烴 第1課時 烴的概述 烷烴的化學性質(zhì)學案 魯科版選修5.doc

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第1課時　烴的概述　烷烴的化學性質(zhì) 1．了解烴的分類。 2．了解烷烴、烯烴、炔烴、苯及其同系物的物理性質(zhì)。 3．掌握烯烴、炔烴的命名規(guī)則(含一個雙鍵或叁鍵)。(重點) 4．掌握烷烴的結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)。(重點) 烴 的 概 述 [基礎(chǔ)初探] 1．烴 烴是只由碳、氫兩種元素組成的化合物。 2．烴的分類 烴 符合通式CnH2n＋2(n≥1)的烴都是烷烴嗎？符合通式CnH2n(n≥2)的烴都是烯烴嗎？ 【提示】　符合通式CnH2n＋2的烴一定是烷烴，但符合通式CnH2n的烴不一定是烯烴，也可能為環(huán)烷烴。 3．鏈烴 (1)分類 ①飽和烴：碳原子之間的共價鍵全部為碳碳單鍵的烴叫做飽和烴，如烷烴。 ②不飽和烴：分子中含有不飽和碳原子的烴叫做不飽和烴，如烯烴，炔烴。 (2)物理性質(zhì) ①相似性 烷烴、烯烴、炔烴在物理性質(zhì)上具有某些相似性，如它們均為無色物質(zhì)，都不溶于水而易溶于有機溶劑，密度比水小等。 ②遞變性 鏈烴的物理性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)出一定的遞變性，如隨分子中碳原子數(shù)目的增加，狀態(tài)由氣態(tài)到液態(tài)到固態(tài)；而熔點和沸點逐漸升高，密度逐漸增大(但小于1 g/cm3)。 4．苯及其同系物 (1)芳香烴的來源：最初來源于煤焦油，現(xiàn)在主要來源于石油化學工業(yè)。 (2)苯：是組成最簡單的芳香烴。它是無色液體，有毒，沸點為80 ℃，熔點為5.5 ℃；不溶于水，能溶解許多物質(zhì)，是良好的有機溶劑。 (1)烷烴屬于飽和烴，也屬于鏈烴。(　　) (2)不飽和烴分子中一定含有碳碳雙鍵或碳碳叁鍵。(　　) (3)含有苯環(huán)的有機物屬于芳香烴。(　　) (4) 屬于苯的同系物。(　　) 【提示】　(1)√　(2)　(3)　(4) [核心突破] 1．烯烴、炔烴的命名 烯烴和炔烴的命名跟烷烴類似，所不同的是應先考慮主鏈中含有碳碳雙鍵()、碳碳叁鍵()。 具體步驟為： →選擇含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵在內(nèi)的 最長的碳鏈，根據(jù)主鏈碳原子數(shù)稱“某烯(或炔)” ? →從距離碳碳雙鍵或碳碳叁鍵最近的 一端給主鏈碳原子編號定位次 ? →用阿拉伯數(shù)字標明碳碳雙鍵(或叁鍵) 的位置，用“二”、“三”等漢字數(shù)字標明 雙鍵或叁鍵的個數(shù) ? →其余的要求(命名規(guī)則)同烷烴 2．苯的同系物的系統(tǒng)命名法 苯的同系物以苯為母體命名，苯的同系物及苯的取代物命名時苯環(huán)上的編號既可順時針編，亦可逆時針編，但是要從環(huán)上最簡單的取代基或側(cè)鏈編起，且使各取代基或側(cè)鏈的位次之和最小(也可以用習慣命名法)。 [題組沖關(guān)] 題組1　烴的分類及物理性質(zhì) 1．下列關(guān)于芳香族化合物的敘述中正確的是(　　) A．其分子組成的通式是CnH2n－6 B．分子里含有苯環(huán)的烴 C．分子里含有苯環(huán)的有機物 D．苯及其同系物的總稱 【解析】　芳香族化合物是指分子里含有苯環(huán)的有機物，芳香烴是其中的一部分，苯及其同系物的通式為CnH2n－6(n≥6，n為整數(shù))，是芳香烴中的一類。 【答案】　C 2．已知①丁烷；②2甲基丙烷；③正戊烷；④2甲基丁烷；⑤2,2二甲基丙烷，下列關(guān)于它們的沸點的排列順序正確的是(　　) A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>① C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③ 【解析】　對于烷烴，相對分子質(zhì)量大的，分子間作用力大，沸點較高；對于相對分子質(zhì)量相同的烷烴，支鏈越多，沸點越低，故沸點：③>④>⑤>①>②。 【答案】　C 3．下列各烴屬于苯的同系物的是(　　) 【導學號：04290014】 【解析】　只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只連烷烴基的有機物屬苯的同系物，通式為CnH2n－6(n≥6)。 【答案】　B 4．按照要求對下列物質(zhì)進行分類(將序號填在橫線上)。 (1)屬于鏈烴的為________。 (2)屬于環(huán)烴的為________。 (3)屬于脂環(huán)烴的為________。 (4)屬于芳香烴的為________。 【解析】　不含環(huán)的烴稱為鏈烴，有①、⑥、⑧；含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烴為環(huán)烴，有②、③、④、⑤；不含苯環(huán)的環(huán)烴為脂環(huán)烴，有②；含有苯環(huán)的烴為芳香烴，有③、④、⑤。 【答案】　(1)①⑥⑧　(2)②③④⑤　(3)② (4)③④⑤ 題組2　烴的命名 5．下列有機物命名正確的是(　　) 【解析】　A項中主鏈選擇錯誤，應為3甲基戊烷；C項中兩個甲基處于對位，應為對二甲苯；D項中雙鍵的位置表示錯誤，應為2甲基1丙烯。 【答案】　B 6．下列四種命名正確的是(　　) A．2甲基2丁炔　　　 B．2乙基丙烷 C．3甲基2丁烯 D．2甲基2丁烯 【答案】　D 7．分子式為C8H10的芳香烴，苯環(huán)上的一硝基取代物只有一種，該芳香烴的名稱是(　　) A．乙苯　　　　　　　 B．鄰二甲苯 C．間二甲苯 D．對二甲苯 【解析】　分子式為C8H10的芳香烴有4種： ， 其中苯環(huán)上的一硝基取代物只有一種的是，其名稱為對二甲苯。 【答案】　D 8．(1)用系統(tǒng)命名法命名下列物質(zhì)： 【答案】　(1)①1丁烯?、?乙基1戊炔 ③1,3丁二烯 【規(guī)律總結(jié)】　 1．標明碳碳雙鍵或叁鍵位置時只需注明碳碳雙鍵或叁鍵所連碳原子編號較小的數(shù)字。 2．烯、炔烴名稱的大體順序是：取代基位置→取代基名稱→雙(叁)鍵位置→主鏈名稱。 烷烴的化學性質(zhì) [基礎(chǔ)初探] 1．穩(wěn)定性 常溫下，與強酸、強堿、強氧化劑和還原劑不反應。 2．氧化反應——與氧氣的反應 CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 3．取代反應(光照)(只寫生成一氯代物) CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 CH3CH2CH3＋Cl2CH3CH2CH2Cl＋HCl或CH3CHClCH3＋HCl。 (1)烷烴能使酸性KMnO4溶液退色。(　　) (2)常溫下，烷烴均為氣體，易燃燒。(　　) (3)烷烴在一定條件下與鹵素單質(zhì)反應生成鹵代烴。(　　) (4)CH4與Cl2在光照條件下反應生成純凈的CH3Cl。(　　) 【提示】　(1)　(2)　(3)√　(4) [核心突破] 1．烷烴與鹵素單質(zhì)(X2)的取代反應 2.烴的燃燒規(guī)律 (1)烴的燃燒通式 CxHy＋O2xCO2＋H2O。 (2)烴燃燒的三個規(guī)律 ①等質(zhì)量的烴完全燃燒 ②等物質(zhì)的量的烴完全燃燒 a．烴分子中的數(shù)值越大，則耗氧量越大。 b．烴分子中x的數(shù)值越大，完全燃燒生成的CO2越多。 c．烴分子中y的數(shù)值越大，完全燃燒生成的H2O的物質(zhì)的量越多。 ③最簡式相同的烴燃燒 a．最簡式相同的烴，C、H的質(zhì)量分數(shù)相同。 b．等質(zhì)量的最簡式相同的烴完全燃燒時，耗氧量相同、產(chǎn)生的CO2、H2O的質(zhì)量、物質(zhì)的量均相同。 3．燃燒規(guī)律的應用 (1)若反應前后溫度保持在100 ℃以上，則烴完全燃燒前后的體積變化為 CxHy＋O2xCO2＋H2O　ΔV 1　　　x＋　　　　　x　　　?。? 故反應前后氣體體積的變化ΔV僅與氫原子數(shù)y有關(guān)。 (2)若反應前后溫度低于100 ℃，此時氣體體積一定是減少的，減少的氣體體積為ΔV＝1＋，也與氫原子數(shù)有關(guān)。 [題組沖關(guān)] 題組1　烷烴的化學性質(zhì) 1．下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是 (　　) A．烷烴分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不發(fā)生任何化學反應 B．烷烴分子中碳元素表現(xiàn)負價，易被酸性KMnO4溶液氧化 C．在光照條件下，烷烴易與溴水發(fā)生取代反應 D．烷烴的鹵代反應很難得到純凈的產(chǎn)物 【解析】　烷烴的分子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，難發(fā)生化學反應，但并不是說就不能發(fā)生化學反應，A選項錯誤。雖然在烷烴中碳元素表現(xiàn)負價，但由于碳碳單鍵、碳氫單鍵的鍵能大，難斷裂，不能被酸性KMnO4溶液氧化，B選項錯誤。烷烴與鹵素單質(zhì)可發(fā)生鹵代反應，且往往得到多種鹵代產(chǎn)物的混合物，但與其水溶液很難反應，C選項錯誤，D選項正確。 【答案】　D 2．下列反應屬于取代反應的是(　　) A．C2H4＋3O22CO2＋2H2O B．Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 D．CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl 【答案】　D 3．下列有關(guān)甲烷的取代反應的敘述正確的是(　　) A．甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶1，混合發(fā)生取代反應只生成CH3Cl B．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多 C．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，生成的產(chǎn)物為混合物 D．1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗2 mol Cl2 【解析】　甲烷與氯氣一旦發(fā)生取代反應就不會停止在某一步，故得不到純凈的CH3Cl，A錯誤，C正確；甲烷與氯氣的反應中每取代1 mol氫原子，消耗1 mol氯氣，生成1 mol HCl，故產(chǎn)物中HCl最多，B錯誤；1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗4 mol Cl2，D錯誤。 【答案】　C 4．在光照條件下，等物質(zhì)的量的CH3CH3與Cl2充分反應后，得到產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是(　　) A．CH3CH2Cl　　　　　 B．CH2ClCH2Cl C．CCl3CH3 D．HCl 【解析】　由于乙烷分子中氫原子的性質(zhì)完全相同，所以取代反應不只發(fā)生一元取代，而發(fā)生一系列的反應： CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl CH3CH2Cl＋Cl2CH3CHCl2＋HCl …… CHCl2CCl3＋Cl2CCl3CCl3＋HCl 每消耗1 mol Cl2就生成1 mol HCl，故生成的產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。 【答案】　D 題組2　烴的燃燒規(guī)律及應用 5．等物質(zhì)的量的下列有機物完全燃燒，消耗O2最多的是(　　) 【導學號：04290015】 A．C2H2　　　　　 B．C2H4 C．C2H6 D．C6H6 【解析】　據(jù)烴的燃燒通式或據(jù)C～O2、4H～O2分析：等物質(zhì)的量的烴分子中含碳、氫原子數(shù)目越多，耗氧量越多。 【答案】　D 6．等質(zhì)量的下列有機物完全燃燒，消耗O2最多的是(　　) A．CH4 B．CH3CH3 C．C2H2 D．C5H12 【解析】　方法1：根據(jù)化學方程式進行計算，然后通過比較得到答案。方法2(碳氫比法)：烴中H元素的質(zhì)量分數(shù)越大，即烴中碳氫比(可以是質(zhì)量比，也可以是物質(zhì)的量或原子個數(shù)比)越小，烴的耗O2量越大。方法3(CHx法)：將烴轉(zhuǎn)化為“最簡式”CHx的形式，等質(zhì)量的烴完全燃燒耗O2量的大小可由x決定，x越大耗O2量越大，x越小耗O2量越小。CHx法是解決本題的快捷方法。 【答案】　A 7．常溫常壓下，a體積的下列幾種氣態(tài)烴的混合物與足量氧氣混合點燃爆炸，恢復到原來狀態(tài)時，體積共縮小了2a體積，則該混合烴的組合可能是(　　) ①CH4?、贑2H4?、跜2H6　④C3H4?、軨3H6?、轈3H8 A．①②③ B．①③⑤ C．①②④ D．①④⑥ 【解析】　本題考查有機物燃燒的化學方程式，并根據(jù)化學方程式進行計算。例如：CH4＋2O2CO2＋2H2O，常溫常壓下水是液態(tài)，當CH4為a體積時，消耗O2 2a體積，產(chǎn)生CO2 a體積，氣體體積共減少了2a體積，以此類推，②減少了2a體積；③減少了2.5a體積；④減少了2a體積；⑤減少了2.5a體積；⑥減少了3a體積，所以C項正確。 【答案】　C 8．現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五種有機物，等質(zhì)量的以上物質(zhì)中，在相同狀況下體積最大的是______；等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時，消耗O2的量最多的是________；同狀況、等體積、等物質(zhì)的量的以上物質(zhì)完全燃燒時，消耗O2的量最多的是________；等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時，生成的CO2最多的是____________，生成水最多的是________。在120 ℃，1.01105 Pa時，以上氣態(tài)烴和足量的O2完全燃燒，相同條件下測得反應前后氣體體積沒有發(fā)生變化的是____________。 【解析】　V＝Vm，同質(zhì)量時，氣體體積與氣體的摩爾質(zhì)量成反比，所以同質(zhì)量的五種氣體，在相同狀況下，CH4的體積最大。對于同質(zhì)量的烴CxHy，完全燃燒時耗氧量的多少取決于的大小，越大，耗氧量越多，生成的H2O物質(zhì)的量越大，CO2的物質(zhì)的量越少。同狀況、等體積、等物質(zhì)的量的烴CxHy完全燃燒，耗氧量取決于(x＋)的相對大小。當水為氣態(tài)時，y＝4，燃燒前后體積不變。 【答案】　CH4　CH4　C3H8　C2H4、C3H6　CH4　CH4、C2H4