新教材必修二丨高中新教材學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計：7.1.3學(xué)案設(shè)計一

第3課時烷烴的性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解烷烴的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。2.知道甲烷能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng),掌握取代反應(yīng)的概念。重、難點重點:甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫和實驗。難點:取代反應(yīng)的特點。課堂探究【自主預(yù)習(xí)】1.烷烴的物理性質(zhì)名稱結(jié)構(gòu)簡式常溫時的狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466難溶乙熔CH3CH3氣-183.3-88.60.572難溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585難溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-138.4-0.50.5788難溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262難溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780難溶烷烴的物理性質(zhì):

。

2.烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性:通常條件下與、或等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)。

(2)可燃性:烷烴都能燃燒。①甲烷的燃燒:。

②丙烷的燃燒:。

③烷烴的燃燒通式:。

(3)分解:烷烴在較高溫度下會發(fā)生分解。這個性質(zhì)常被應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中,由烷烴可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。(4)取代反應(yīng)?！緦嶒?-1】取兩支試管,均通過排飽和NaCl溶液的方法收集半試管CH4和半試管Cl2,分別用鐵架臺固定好(如圖)。將其中一支試管用鋁箔套上,另一支試管放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置,比較兩支試管內(nèi)的現(xiàn)象。甲烷與氯氣的反應(yīng)(1)現(xiàn)象:

。

(2)化學(xué)方程式:。

(3)取代反應(yīng):。

(4)連續(xù)反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

【課堂練習(xí)】實驗室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實驗。光照下反應(yīng)一段時間后,下列裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是()【總結(jié)】烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律:(1)反應(yīng)條件:。

(2)反應(yīng)物:。

(3)反應(yīng)產(chǎn)物:。

【知識拓展】烷烴是一類最基本的有機(jī)物,從結(jié)構(gòu)上可以看作其他各類有機(jī)物的母體。烷烴的性質(zhì)在一定程度上體現(xiàn)了有機(jī)物的通性。與無機(jī)物相比,大多數(shù)有機(jī)物的熔點比較低,且難溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑;大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒,受熱會發(fā)生分解;有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜,常伴有副反應(yīng)發(fā)生,很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行。有機(jī)物除了有以上通性,依據(jù)其組成和結(jié)構(gòu)的不同,還具有很多特性,我們在以后的學(xué)習(xí)中會逐步接觸。核心素養(yǎng)專練1.北京奧運會“祥云”火炬使用的燃料為丙烷。下列關(guān)于丙烷的說法正確的是()A.1mol丙烷完全燃燒需4mol氧氣B.與丁烷互為同分異構(gòu)體C.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.分子式為C3H82.下列反應(yīng)中,光照對反應(yīng)幾乎沒有影響的是()A.氯氣與氫氣的反應(yīng) B.次氯酸的分解C.甲烷與氯氣的反應(yīng) D.甲烷與氧氣的反應(yīng)3.下列反應(yīng)中,不屬于取代反應(yīng)的是()A.CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClB.CH4+2O2CO2+2H2OC.CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBrD.C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl4.在常溫、常壓下,取下列四種氣態(tài)烴各1mol,分別在足量的氧氣中燃燒,消耗氧氣最多的是()A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H65.某氣態(tài)烴在密閉容器內(nèi)與氧氣混合完全燃燒,如果燃燒前后容器內(nèi)(溫度高于100℃)壓強(qiáng)保持不變,該烴可能是()A.C2H6 B.C2H4 C.C3H8 D.C3H66.下列敘述中錯誤的是()A.點燃甲烷不一定會爆炸B.甲烷燃燒放出大量的熱,所以是一種很好的氣體燃料C.煤礦的礦井要注意通風(fēng)并嚴(yán)禁煙火,以防爆炸事故的發(fā)生D.點燃甲烷前不必進(jìn)行驗純7.在光照條件下,將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng),所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CHCl3 D.HCl8.若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1∶3混合,在光照下得到的產(chǎn)物可能是①CH3Cl;②CH2Cl2;③CHCl3;④CCl4,其中正確的是()A.① B.②C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物9.已知正四面體形分子E和直線形分子G反應(yīng),生成四面體形分子L和直線形分子M(組成E分子的元素原子序數(shù)小于10,組成G分子的元素為第三周期的元素)。如下圖所示,則下列判斷中正確的是()A.常溫常壓下,L是一種液態(tài)有機(jī)物B.E是一種含有非極性鍵的分子C.干燥的G能漂白有色物質(zhì)D.上述反應(yīng)的類型是取代反應(yīng)10.公元前一世紀(jì),我國已使用天然氣,天然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述中,錯誤的是()A.通常情況下,甲烷與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B.甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不能被任何氧化劑氧化C.甲烷與氯氣反應(yīng),無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4,都屬于取代反應(yīng)D.甲烷的四種取代物都難溶于水11.把1molCH4和一定量Cl2組成的混合氣體通入大試管中,將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中,放在光亮處,回答下列問題:(1)片刻后試管中的現(xiàn)象:①試管內(nèi)氣體的黃綠色變淺;②管壁上出現(xiàn);③試管內(nèi)。

(2)反應(yīng)結(jié)束后,試管內(nèi)的產(chǎn)物最多的是,空間構(gòu)型呈正四面體的產(chǎn)物為。

(3)若(2)中生成的四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同,則反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量為。

(4)已知CH4分子在空間呈正四面體形,1個C原子與4個H原子各共用一對電子形成4條共價鍵,C原子位于中心,4個H原子位于4個頂點。如圖所示為一個立方體,已畫出1個C原子(在立方體中心)、1個H原子(在立方體頂點)和1條共價鍵(實線表示)。請畫出另外3個H原子的合適位置和3條共價鍵。12.利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬上述過程,其設(shè)計的模擬裝置如下:根據(jù)設(shè)計要求回答:(1)B裝置有三種功能:①控制氣流速度;②均勻混合氣體;③。

(2)設(shè)V(Cl2)V(CH4)(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是。

(4)E裝置的作用是(填字母)。

A.收集氣體 B.吸收氯氣C.防止倒吸 D.吸收氯化氫(5)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強(qiáng)光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式:。

(6)E裝置除生成鹽酸外,還含有油狀有機(jī)物,從E裝置中分離出油狀有機(jī)物的最佳方法為。該裝置還有缺陷,原因是沒有進(jìn)行尾氣處理,其尾氣主要成分為(填字母)。

a.CH4b.CH3Clc.CH2Cl2d.CHCl3e.CCl413.已知某種氣態(tài)化石燃料中含有碳和氫兩種元素。為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒,并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置,得到如表所列的實驗數(shù)據(jù)(U形管中干燥劑只吸收水蒸氣,且假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收)。稱量質(zhì)量實驗前實驗后干燥劑+U形管的質(zhì)量/g101.1102.9石灰水+廣口瓶的質(zhì)量/g312.0314.2根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求:(1)實驗完畢后,生成物中水的質(zhì)量為g。假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽,其質(zhì)量為g。

(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為g。

(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為g。

(4)氣態(tài)化石燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為。

參考答案課堂探究【自主預(yù)習(xí)】1.烷烴均為難溶于水的無色物質(zhì),其熔點、沸點和密度一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加(同時相對分子質(zhì)量也在增大)而升高,在常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),再到固態(tài)2.(1)強(qiáng)酸強(qiáng)堿高錳酸鉀(2)①CH4+2O2CO2+2H2O②C3H8+5O23CO2+4H2O③CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2O(1)在室溫下,甲烷與氯氣的混合氣體無光照時不發(fā)生反應(yīng)。光照時,試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺,試管壁出現(xiàn)油狀液滴,試管內(nèi)水面上升(2)(3)有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫取代反應(yīng)(4)CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl【課堂練習(xí)】D【總結(jié)】(1)反應(yīng)條件為光照,其光照為漫射光,強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸(2)反應(yīng)物為鹵素單質(zhì),如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng),但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)(3)雖然反應(yīng)物的用量、反應(yīng)時間的長短等因素會造成各種產(chǎn)物的比例不同,但甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物。反應(yīng)產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。核心素養(yǎng)專練1.D2.D3.B4.C5.B6.D7.D8.D9.D10.B11.【答案】(1)油狀液滴出現(xiàn)白霧,液面上升(2)HClCCl4(3)2.5mol(4)12.【答案】(1)③干燥混合氣體(2)大于或等于4(3)吸收過量的氯氣(4)CD(5)CH4+2Cl2C+4HCl(6)分液ab13.【答案】(1)1.8