2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第一章 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 烴 第3節(jié) 烴 第1課時(shí)同步備課學(xué)案 魯科版選修5

1、第1課烴的概要和烷烴的性質(zhì)目標(biāo)導(dǎo)航儀表 1.編制碳?xì)浠衔锏姆诸?lèi)信息幀工作，可以舉例說(shuō)明。 2 .通過(guò)讀取烷烴物理性質(zhì)的變化與分子中碳原子數(shù)的關(guān)系可知。以甲烷為例，可以了解烷烴的組成、結(jié)構(gòu)和主要化學(xué)性質(zhì)。一、烴的概要和重要烴的物理性質(zhì)1 .碳?xì)浠衔锏姆诸?lèi)對(duì)混合二甲苯呢？2 .烷烴、烯烴、炔烴的物理性質(zhì)(1)顏色：均為無(wú)色物質(zhì)。(2)溶解性：均不溶于水，容易溶于苯、二乙醚等有機(jī)溶劑。(3)密度：密度隨碳數(shù)的增加而逐漸增大，但均小于水。(4)狀態(tài)：分子中有碳14個(gè)開(kāi)鏈脂肪烴，室溫下呈瓦斯氣體狀。(5)沸點(diǎn)：隨著碳原子數(shù)的增多，熔融沸點(diǎn)逐漸上升。一議1 .烷烴、烯烴和炔烴都是鏈烴，也稱(chēng)為脂肪烴。

2、請(qǐng)從構(gòu)造上分析為什么烷烴屬于飽和烴，烯烴和炔烴是不飽和烴答案烷烴分子中碳原子間的共價(jià)鍵都是碳碳單鍵，其中碳原子都是飽和碳原子。 烯烴和乙炔烴分子均含有不飽和碳原子，烯烴、乙炔烴為不飽和烴。2 .根據(jù)下圖，對(duì)哪種烷烴在常溫常壓下為瓦斯氣體進(jìn)行分析答案是碳原子數(shù)在4以下的烷烴是氣體，其他的烷烴在常溫、常壓下都是液體或固體。3 .下列物質(zhì)丁烷2甲基丙基搖鏡頭正戊烷2甲基丁烷2，2 -二甲基丙基搖鏡頭按沸點(diǎn)由高到低的順序，如何比較烷烴的沸點(diǎn)？回答烷烴沸點(diǎn)大小的比較方法如下： (1)碳原子數(shù)不同時(shí)，分子中的碳原子數(shù)越多沸點(diǎn)越高；(2)碳原子數(shù)相同時(shí)，分子中的支鏈越多沸點(diǎn)越低。二、烷烴的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)1

3、.烷烴的結(jié)構(gòu)和通式碳原子之間通過(guò)單鍵相互結(jié)合，剩下的佝僂價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合，利用每個(gè)碳原子的化學(xué)鍵使之飽和。 通式為CnH2n 2(n1 )。2 .烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：由于烷烴分子中碳?xì)滏I與碳碳單鍵的鍵能高，所以常溫下烷烴不活潑，不與_強(qiáng)酸_、_強(qiáng)堿_、_強(qiáng)酸性物質(zhì)和_強(qiáng)還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。(2)氧化反應(yīng)可燃性：烷烴在空氣中燃燒的通式是CnH2n 2 O2nCO2 (n 1)H2O。(3)置換反應(yīng)：烷烴可以在光照條件下與氯元素瓦斯氣體、元素溴蒸汽等發(fā)生置換反應(yīng)。 例如，甲烷和氯元素瓦斯氣體反應(yīng)生成二氯甲烷的化學(xué)方程式是CH4 Cl2CH3Cl HCl。3 .鹵代烴(1)概念：烴分子中

4、的氫原子被鹵素原子取代的化合物。(2)存在僅由c、h、x三個(gè)元素體組成的單純的鹵化烴在自然段中不太常見(jiàn)。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 )作為麻醉劑被廣泛使用。三氯甲烷和四氯化碳等經(jīng)常作為溶劑使用。(4)危害有毒性。破壞大氣臭氧層，可以形成臭氧殺菌空洞。一議1 .分子式通式CnH2n 2符合的兩種碳原子數(shù)不同的有機(jī)物必須是同系物嗎？答案是。 分子式符合通式CnH2n 2的有機(jī)物全部屬于烷烴，結(jié)構(gòu)相似，碳原子數(shù)不同，相互為同系物。2 .烷烴的特征反應(yīng)是什么？ 如何描述烷烴的化學(xué)性質(zhì)？ 烷烴的燃燒是如何應(yīng)用的？

5、答(1)烷烴的特征反應(yīng)為置換反應(yīng)，主要為鹵化反應(yīng)，發(fā)生條件為光照或高溫。 反應(yīng)的是單純的鹵素單體。 最后的產(chǎn)物是各種鹵代物和鹵化氫的混合物。(2)常溫下，烷烴是惰性的，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氟化劑和還原劑等反應(yīng)，只有在特殊的條件(例如光或高溫)下才發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這與構(gòu)成烷烴分子的碳?xì)滏I和碳碳單鍵的結(jié)合能較高有關(guān)。(3)烷烴燃燒的重要應(yīng)用：規(guī)則：分子中碳原子數(shù)相同時(shí)，烷烴的氫含量越多，燃燒時(shí)釋放的熱量也越多。具體應(yīng)用：甲烷作為天燃?xì)?、甲烷的主要成分，職業(yè)搖鏡頭、丁烷作為氣體液化的主要成分，主要用作家庭和工業(yè)燃料的汽油、煤油、狄塞爾油的主要成分之一也是碳數(shù)不同的烷烴，可以作為汽車(chē)、飛機(jī)、輪船等的燃料。

6、一、烷烴的置換反應(yīng)1 .置換反應(yīng)是最重要的一種有機(jī)反應(yīng)，判定一個(gè)反應(yīng)是否屬于置換反應(yīng)，最直接的方法是基于概念，判定有機(jī)物分子中的原子或原子團(tuán)置換成其它原子或原子團(tuán)的反應(yīng)。 關(guān)牛鼻子詞是“有”、“別的”、“代替”。2、置換反應(yīng)的特點(diǎn)是逐步取代，產(chǎn)物多，所得產(chǎn)物一般為混合物。3 .置換反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較因斯坦共和國(guó)區(qū)別置換反應(yīng)置換反應(yīng)甲烷和氯元素瓦斯氣體反應(yīng)亞金屬鉛與稀硫酸反應(yīng)定義有機(jī)物分子中的原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)置換的反應(yīng)一個(gè)單體與一個(gè)化合物反應(yīng)，生成另一個(gè)單體與另一個(gè)化合物的反應(yīng)參與物質(zhì)反應(yīng)物和生成物不一定有單體反應(yīng)物、生成物必須有單體反應(yīng)條件反應(yīng)受催化劑、溫度、光的影響遵循水溶液

7、中的置換反應(yīng)強(qiáng)制性弱的原則對(duì)電子的得失作出反應(yīng)不一定有電子的移動(dòng)一定有電子得失反應(yīng)是否可逆很多是可逆反應(yīng)反應(yīng)一般進(jìn)行到單向式例1以下反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的是()A.2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2Ob.ch42 o 2二氧化碳ch3ch=ch2br2-ch3CHB rch2brchcl3hf -chfcl2hcl解析根據(jù)置換反應(yīng)的概念：有機(jī)物分子中的原子和原子團(tuán)被其他原子和原子團(tuán)置換的反應(yīng)，d項(xiàng)是正確的。答案d在變化訓(xùn)練1以下的化學(xué)反應(yīng)中屬于置換反應(yīng)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項(xiàng)反應(yīng)不是有機(jī)物的反應(yīng)，所以非置換反應(yīng)的c、d不符合置換反應(yīng)的概念，不是置換反應(yīng)。二、關(guān)于碳?xì)浠衔锏娜紵?guī)律1 .氣態(tài)烴完全燃燒后的體積變化規(guī)律1 mol某烴CxHy完全燃燒的反應(yīng)方程CxHy (x y/4)O2xCO2 y/2H2O(1)燃燒后溫度高于100 時(shí)，水為瓦斯氣體狀：V=V后-V前=y/4-1y=4時(shí)，V=0，體積不變。y4時(shí)，V0，體積增大。y4時(shí)，V0，體積變小。(2)燃燒后的溫度低于100 時(shí)，水為液狀：V=V前-V后=y/4 1，體積總是減少。(3)無(wú)論水是氣體還是液體，燃燒前后的氣體體積變化只與烴分子中的氫原子數(shù)

9、有關(guān)，與烴分子中的碳原子數(shù)無(wú)關(guān)。2 .碳?xì)浠衔锿耆紵难趿恳?guī)則(1)1 mol碳化氫燃燒氧消耗量“等碳、1/4氫”。1 mol的烴CxHy完全燃燒的反應(yīng)方程式為CxHy (x y/4)O2xCO2 y/2H2O，由此可知，每次烴完全燃燒時(shí)的耗氧量為(x y/4 )。(2)相同質(zhì)量的烴類(lèi)完全燃燒時(shí)，耗氧量最多的是氫含量最高，耗氧量最少的是碳含量最多。 也就是說(shuō)，關(guān)于CxHy，質(zhì)量時(shí)間節(jié)點(diǎn)：耗氧量最大耗氧量最小。(3)總質(zhì)量一定的混合物，如果各成分的最簡(jiǎn)單的式子相同，則完全燃燒時(shí)的耗氧量一定，與混合物的各成分的含量無(wú)關(guān)，總是有相同質(zhì)量的單一成分與完全燃燒時(shí)的耗氧量相等。(4)全部物質(zhì)的量一定的

10、混合物，如果各成分的單位磨損物質(zhì)的耗氧量相同，則完全燃燒時(shí)其耗氧量一定，與混合物中的各成分的含量無(wú)關(guān)。3 .燃燒產(chǎn)物關(guān)系規(guī)則(1)質(zhì)量相同的碳?xì)浠衔锓肿邮綖镃xHy，越大，完全燃燒后生成的CO2的量越多，兩碳?xì)浠衔锵嗟?，質(zhì)量相同的話，完全燃燒后生成的CO2和H2O的量相等。(2)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(C )相同的有機(jī)物(實(shí)驗(yàn)式可以相同也可以不同)，只要總質(zhì)量一定，則以任意的比混合，完全燃燒后產(chǎn)生的CO2的量總是一定。(3)不同的有機(jī)物完全燃燒時(shí)，如果生成的CO2和H2O物質(zhì)的量比相同，那么這些分子中的c原子和h原子的原子個(gè)數(shù)比也相同。例2由a、b兩種有機(jī)化合物構(gòu)成的混合物。(1)質(zhì)量一定時(shí)，無(wú)論

11、a、b以怎樣的比例混合，只要完全燃燒時(shí)生成的CO2的量相等，a和b必須滿足的條件就是(2)物質(zhì)的量一定時(shí)，無(wú)論a、b以怎樣的比例混合，只要完全燃燒時(shí)生成的CO2的量相等，a、b必須滿足的條件就是解析(1)質(zhì)量一定時(shí)，無(wú)論怎樣混合碳的質(zhì)量都一定，如果生成的CO2的量不變化，則各物質(zhì)的碳含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須相等。(2)總物質(zhì)的量一定時(shí)，只有a、b分子中的碳原子數(shù)相等時(shí)，碳原子的總物質(zhì)的量一定，生成的CO2的量不變。解答(1)A、b中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同(2)A、b分子中碳原子數(shù)相同在變化訓(xùn)練2以下各組的化合物中，無(wú)論兩者以怎樣的比例混合，只要總質(zhì)量一定，完全燃燒時(shí)消耗的O2質(zhì)量和生成水的質(zhì)量或CO2質(zhì)量不

12、變的是()A.CH4 C2H6 B.C2H6 C3H6C.C2H4 C3H6D.C2H4 C3H4答案c分析從題意中可以看出，c選項(xiàng)是正確的，因?yàn)閮煞N烴應(yīng)該有相同的最簡(jiǎn)單公式，而c組兩種烴的最簡(jiǎn)單公式是相同的(CH2)。1 .用結(jié)構(gòu)式表示的下述各物質(zhì)中，屬于烷烴的是()答案c解析烷烴(僅含碳、氫2個(gè)元素體)分子中的化學(xué)鍵全部為單鍵，碳骨架為鏈狀。2 .烷烴(CnH2n 2)、烯烴(CnH2n )、二烯烴(CnH2n-2 )的通式分析顯示，烴原子的個(gè)數(shù)與分子中所含雙鍵有一定的關(guān)系，某些烴的分子式為CxHy，其中所含雙鍵的數(shù)量最多A.y/2 B.(y-x)/2C.(y 2-x)/2 D.(2x 2

13、-y)/2答案d分析烯烴比烷烴少2個(gè)氫原子，多1個(gè)碳-碳雙鍵，對(duì)于烷烴，每少2個(gè)原子就增加1個(gè)氫原子，則分子式CxHy的烴分子中含有的雙鍵數(shù)最多(2x 2-y)/2，答案為d。分子中碳原子數(shù)相等的瓦斯氣體狀烷烴和瓦斯氣體狀烯烴。 使由該烷烴和烯烴組成的混合瓦斯氣體1.0體積在氧瓦斯氣體中完全燃燒，生成CO2和2.4體積的水蒸氣(在與瓦斯氣體體積相同的狀況下測(cè)定)，則混合瓦斯氣體中的烷烴和烯烴的體積比()。a.3:1b.1:3c.2:3d.3:2答案c根據(jù)阿波加德羅定律，在相同情況下，瓦斯氣體體積比等于物質(zhì)量比。 1 mol混合碳?xì)浠衔锍浞秩紵? mol CO2和2.4 mol H2O時(shí)，

14、混合碳?xì)浠衔锏钠骄肿咏M成為C2H4.8。 已知烷烴和烯烴分子中的碳原子數(shù)相同，可以判定分別為C2H6和C2H4。 不管C2H6和C2H4以什么樣的體積比混合，它們的平均碳原子數(shù)都是2。 因此，符合主題的烷烴和烯烴的體積比由這些分子中含有的氫原子的個(gè)數(shù)決定。 可以用十字交叉法解。4 .根據(jù)需要分類(lèi)以下物質(zhì)(在相應(yīng)橫線上填上號(hào)碼) :灞c-ch 3CH2=CHCH=CH2(1)屬于鏈狀碳?xì)浠衔锏氖?2)屬于環(huán)狀烴的是(3)屬于無(wú)環(huán)烴的是(4)屬于芳香族烴的是答案(1) (2) (3) (4)解析不含環(huán)的烴稱(chēng)為鏈烴，包括環(huán)狀構(gòu)造的烴為環(huán)狀烴，有的不含苯環(huán)的環(huán)烴為脂環(huán)烴，有的含苯環(huán)的烴為芳香族烴

15、，有。經(jīng)典基礎(chǔ)問(wèn)題問(wèn)題組1碳?xì)浠衔锏姆诸?lèi)及重要碳?xì)浠衔锏奈锢硇再|(zhì)1 .碳?xì)浠衔锏姆诸?lèi)不正確的是()A.CH4、CH2=CH2、CH2=CHCH=CH2都屬于飽和鏈烴B.CH3CH2CH3、CH3CH=CH2，CH3CH=CHCH2CH=CH2都屬于脂肪鏈烴C.CH3CH3，C18H38都屬于飽和烴均屬于芳香族烴答案a分析a項(xiàng)不正確，CH2=CH2和CH2=CHCH=CH2都是不飽和烴，CH4都是飽和烴。 b項(xiàng)正確，脂肪鏈烴是指分子中沒(méi)有環(huán)狀構(gòu)造的烴，c項(xiàng)正確，環(huán)烷中的各c原子為飽和碳原子，d項(xiàng)正確，含苯環(huán)的烴都屬于芳香族烴。2 .碳?xì)浠衔锸菑V泛存在于自然段中的一種有機(jī)化合物，以下是某同

16、學(xué)對(duì)這種物質(zhì)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，請(qǐng)判斷其中正確的是()a .環(huán)烷是烷烴的一個(gè)小分支只要是含有b.c、h兩種元素體的物質(zhì)，就可以使用碳?xì)浠衔颿 .烷烴是飽和鏈烴，烯烴和炔烴是不飽和鏈烴d .屬于芳香族烴答案c解析烷烴是鏈碳?xì)浠衔?，因?yàn)椴缓协h(huán)碳?xì)浠衔?，所以a錯(cuò)誤的碳?xì)浠衔锸侵缓衏、h兩種元素體的有機(jī)物，雖然有些物質(zhì)也含有c、h，但并不一定是碳?xì)浠衔铮鏳的CH3CH2OH那樣，b、d是錯(cuò)誤的。3 .下述烷烴中沸點(diǎn)最高的是()ch4b.ch 3飛機(jī)C.CH3CH2CH3D.CH3(CH2)2CH3答案d解析烷烴中含有的碳數(shù)越多沸點(diǎn)越高，d是正確的。標(biāo)題組2烷烴的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)4 .關(guān)于烷烴性質(zhì)

17、的以下記述中不正確的是()a .烷烴同系物隨著相對(duì)分子量的增大，熔融沸點(diǎn)逐漸上升，常溫下的狀態(tài)從氣體變化為液態(tài)b .烷烴同系物的密度隨著相對(duì)分子量的增大而逐漸增大c .烷烴和鹵素單體在光照條件下發(fā)生置換反應(yīng)d .鏈烷同系物可以使元素溴水、KMnO4酸性溶液退色答案d解析烷烴是飽和烴，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，代表性的反應(yīng)是置換反應(yīng)，c項(xiàng)正確的產(chǎn)生置換反應(yīng)的必須是鹵素單體，元素溴水不能與烷烴反應(yīng)，KMnO4酸性溶液也不能氧化烷烴，對(duì)于d項(xiàng)不正確的烷烴的物理性質(zhì)的推移，a、b項(xiàng)表示5 .以下記述錯(cuò)誤的是()a .烷烴通常不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氟化劑反應(yīng)b .烷烴均難溶于水，隨著碳原子個(gè)數(shù)的增多，密度逐漸增大c .甲烷和氯元素瓦斯氣體的反應(yīng)是置換反應(yīng)d .烷烴在空氣中燃燒只能生成CO2和