高中化學(xué)人教版有機化學(xué)基礎(chǔ)第二章烴和鹵代烴第一節(jié)脂肪烴（區(qū)一等獎）

人教版選修5高二年級第二章烴和鹵代烴第一節(jié)脂肪烴教學(xué)設(shè)計3【教學(xué)目標】1.了解烷烴、烯烴、炔烴的物理性質(zhì)的規(guī)律性變化。2.了解炔烴的結(jié)構(gòu)特征、通式和主要的用途。3.掌握烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)；乙炔的實驗室制法4.了解用乙炔制取聚氯乙烯的反應(yīng)原理?！窘虒W(xué)過程】一、烷烴和烯烴3.化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴具有哪些化學(xué)性質(zhì)？【回答】烷烴的結(jié)構(gòu)處于飽和狀態(tài)，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定；烷烴可以燃燒，能夠發(fā)生取代反應(yīng)等。（1）通常情況下，烷烴的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，很難與強酸、強堿以及強氧化劑發(fā)生反應(yīng)；（2）氧化反應(yīng)：可燃性燃燒通式：歸納：隨著碳原子數(shù)目遞增，烷烴含碳量逐漸增大，耗氧量逐漸增多，烷烴燃燒火焰逐漸明亮，并漸有黑煙。（3）取代反應(yīng)烷烴取代反應(yīng)條件：鹵素蒸氣，光照【思考】丙烷與氯氣在光照條件下反應(yīng)，可以得到幾種一氯代物？寫出結(jié)構(gòu)簡式。烯烴的化學(xué)性質(zhì)（1）加成反應(yīng)【說明】在不同條件下，烯烴能與鹵素單質(zhì)、H2、HX、H2O等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。常用溴水或溴的四氯化碳溶液來鑒別烷烴與不飽和烯烴或炔烴?！舅伎肌吭摲磻?yīng)可以得到幾種產(chǎn)物？（2）氧化反應(yīng)①燃燒反應(yīng)燃燒通式：歸納：具有相同碳原子數(shù)目的烷烴與烯烴相比，烯烴燃燒時火焰更明亮，并伴有黑煙，因為具有相同碳原子數(shù)目的烯烴的含碳量比烷烴大。②烯烴能夠被酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑氧化?！舅伎肌咳绾蚊枋鲆蚁┩ㄈ胨嵝愿咤i酸鉀溶液中的操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論？操作：乙烯通入酸性KMnO4溶液中現(xiàn)象：溶液紫紅色褪去結(jié)論：乙烯被氧化成CO2【說明】可利用酸性高錳酸鉀溶液檢驗乙烯等不飽和烴，但不能用于一次性除去氣態(tài)混合烴中的烯烴。（3）加聚反應(yīng)【總結(jié)】同為脂肪烴，烷烴和烯烴的性質(zhì)為何有如此差異？烷烴中碳原子之間以碳碳單鍵相連，處于飽和狀態(tài)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，特征反應(yīng)為光取代反應(yīng)；烯烴含有一個不飽和雙鍵，在不同條件下，能夠發(fā)生氧化、加成、加聚等反應(yīng)，化學(xué)性質(zhì)比較活潑。二、烯烴的順反異構(gòu)在烯烴中，由于雙鍵的存在，除因雙鍵位置不同而產(chǎn)生的同分異構(gòu)體外，在烯烴中還有一種稱為順反異構(gòu)（也稱幾何異構(gòu)）的現(xiàn)象。當C＝C雙鍵上的兩個碳原子所連接的原子或原子團不相同時，就會有兩種不同的排列方式。順—2—丁烯反—2—丁烯1.由于碳碳雙鍵不能旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致分子中原子或原子團在空間的排列方式不同所產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象，稱為順反異構(gòu)。2.形成條件：(1)具有碳碳雙鍵(2)組成雙鍵的每個碳原子必須連接兩個不同的原子或原子團.兩個相同的原子或原子團居于同一邊的為順式（cis-），分居兩邊的為反式（trans-）。例如，在2-丁烯中，兩個甲基可能同時位于分子的一側(cè)，也可能分別位于分子的兩側(cè)。三、炔烴1.組成和結(jié)構(gòu)分子式最簡式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式C2H2CHH：C??C：HH—C≡C—HHC≡CH乙炔的分子構(gòu)型為直線形，2個碳原子和2個氫原子均在同一條直線上。2．物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度溶解性無色無味氣態(tài)ρ空氣>ρC2H2微溶于水，易溶于有機溶劑3.化學(xué)性質(zhì)4．乙炔的實驗室制取(1)藥品：電石(CaC2)、水(2)反應(yīng)原理：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋CH≡CH↑(3)實驗裝置：固體＋液體→氣體(4)收集：排水集氣法5.制取乙炔的注意事項(1)實驗裝置在使用前要先檢驗氣密性。(2)盛電石的試劑瓶要及時密封，嚴防電石吸水而失效。取電石要用鑷子夾取，切忌用手拿。(3)制取乙炔時，由于CaC2和水反應(yīng)劇烈，并產(chǎn)生泡沫，為防止產(chǎn)生的泡沫進入導(dǎo)管，應(yīng)在導(dǎo)氣管口附近塞入少量棉花。(4)電石與水反應(yīng)很劇烈。為得到平穩(wěn)的乙炔氣流，可用飽和食鹽水代替水，并用分液漏斗控制水流的速度，水逐滴慢慢地滴入。(5)制取乙炔不能用啟普發(fā)生器或具有啟普發(fā)生器原理的實驗裝置，原因是：①碳化鈣吸水性強，與水反應(yīng)劇烈，不能隨用、隨停。②反應(yīng)過程中放出大量的熱，易使啟普發(fā)生器炸裂。③生成的Ca(OH)2呈糊狀易堵塞球形漏斗。(6)由電石制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等雜質(zhì)，使混合氣體通過盛有CuSO4溶液的洗氣瓶可將雜質(zhì)除去。6.能否用溴水或酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙炔？【提示】不能使用溴水和酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙炔，因為兩者都含有不飽和鍵，性質(zhì)相似。區(qū)別乙烯和乙炔通常使用燃燒法，觀察火焰明亮程度及產(chǎn)生黑煙量的多。7.有關(guān)實驗基本操作的第一步：(1)可燃性氣體點燃之前先檢驗純度。(2)稱量固體質(zhì)量之前先調(diào)平托盤天平。(3)使用容量瓶、滴定管之前先查漏。(4)使用各種試紙檢驗氣體性質(zhì)時先潤濕。(5)使用連接好的裝置時，先檢驗裝置氣密性實驗室制C2H2的反應(yīng)原理是典型的金屬碳化物發(fā)生水解的反應(yīng)，可類推出其他金屬碳化物和H2O反應(yīng)的情況，如Zn2C3＋4H2O→2Zn(OH)2＋CH3—CCH↑，Al4C3＋12H2O→4Al(OH)3＋3CH四、脂肪烴的來源及其應(yīng)用1.來源條件產(chǎn)品石油常壓分餾石油氣、汽油、煤油、柴油等減壓分餾潤滑油、石蠟等催化裂化、裂解輕質(zhì)油、氣態(tài)烯烴催化重整芳香烴天然氣—甲烷煤干餾芳香烴直接或間接液化燃料油、化工原料2．家庭和汽車用的罐裝液化石油氣的成分是什么？【提示】丙烷、丁烷、丙烯、丁烯為主的石油產(chǎn)品。烴燃燒耗氧量大小比較烴完全燃燒時的通式：CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up15(點燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O1．等質(zhì)量的烴(CxHy)完全燃燒，耗氧量與C百分含量或H百分含量有關(guān)。C百分含量越高，烴耗氧越少，或y/x值越小，耗氧量越少。2．等質(zhì)量的烴，若最簡式相同，完全燃燒耗氧量相同，且燃燒產(chǎn)物也相同。推廣：最簡式相同的烴無論以任何比例混合，只要總質(zhì)量相同，耗氧量就相同。3．等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時，耗氧量取決于(x＋eq\f(y,4))值的大小。其值越大，耗氧量越多。4．等物質(zhì)的量的不飽和烴與該烴和水加成的產(chǎn)物(烴的一種衍生物，如乙烯和乙醇)或加成產(chǎn)物的同分異構(gòu)體完全燃燒時，耗氧量相同。5．1mol烴每增加一個CH2，耗氧量增多mol。6．1mol含相同碳原子數(shù)目的烷烴、烯烴、炔烴，耗O2量依次減少。烴完全燃燒前后氣體體積的變化CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up15(點燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O1．燃燒后溫度高于100℃時，水為氣態(tài)：ΔV＝V后－V前＝eq\f(y,4)－1y＝4時，ΔV＝0，體積不變，對應(yīng)有機物CH4、C2H4和C3H4。y>4時，ΔV>0，體積增大。y<4時，ΔV<0，體積減小，對應(yīng)有機物只有CH≡CH。2．燃燒后溫度低于100℃ΔV＝V前－V后＝1＋eq\f(y,4)，體積總是減小。3．無論水為氣態(tài)還是液態(tài)，燃燒前后氣體體積的變化都只與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān)，而與烴分子中的碳原子數(shù)無關(guān)。烴完全燃燒后(相同狀況下)CO2與H2O物質(zhì)的量關(guān)系(1)n(CO2)∶n(H2O)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<1時為烷烴,＝1時為烯烴、環(huán)烷烴,>1時為炔烴、苯及苯同系物等))(2)在烴分子中，具有相同碳原子數(shù)的烴混合，只要混合物總物質(zhì)的量恒定，完全燃燒后生成CO2的量一定。五、檢測題1.下列有關(guān)乙炔的敘述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是()A．能燃燒生成二氧化碳和水B．能跟溴水發(fā)生加成反應(yīng)C．能跟酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應(yīng)D．能與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯2.實驗室制取的乙炔氣體中常混有少量H2S、CO2和水蒸氣，為了得到干燥純凈的乙炔氣體，選擇最簡便的實驗方案有()A．通過NaOH后，通過濃H2SO4，再通過石灰水B．通過CuSO4溶液后再通過石灰水C．通過五氧化磷，再通過無水CaCl2D．通過足量的堿石灰3.下列物質(zhì)存在順反異構(gòu)的是（）A．1－丁烯 B．丙烯 C．2－甲基－2－丁烯 D．2─丁烯4.下圖所示的是一套實驗室制氣裝置，用于發(fā)生干燥、收集和吸收有毒氣體。下列各組物質(zhì)能利用這套裝置進行實驗的是（）A．MnO2和濃鹽酸B．Na2SO3(s)和濃H2SO4C．Cu片和稀HNO3D．電石和水5.有四種有機物①(CH3)2CHCH(CH3)2，②(CH3)2C(CH3)2，③CH3(CH2)2CH(CH3)2，④CH3CH2C(CH3)A．①和②互為同分異構(gòu)體，①和④互為同系物B．④的一氯代物有四種C．②可以由烯烴與氫氣加成而獲得D．能通過加氫反應(yīng)得到③的炔烴有2種6.下列中的說法正確的是（）A．分子式為C7H16的烷烴，含有3個甲基的同分異構(gòu)體有2種B．丙烯能發(fā)生加成反應(yīng)，還能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能發(fā)生取代反應(yīng)C．乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1mol，完成燃燒生成3molH2OD．相同質(zhì)量的甲烷和乙烷完全燃燒乙烷耗氧量多7.加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如下圖所示的裝置探究廢舊塑料的再利用。下列敘述中不正確的是（）A．聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH2—CH2—B．裝置乙的試管中可收集到芳香烴C．裝置丙中的試劑可吸收烯烴以制取鹵代烴D．最后收集的氣體可做燃料8.一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴，它們分子里的碳原子數(shù)相等。將體積這種混合氣體在氧氣中完全燃燒，生成體積的CO2和體積的水蒸氣(氣體體積均在相同狀況下測定)，則混合氣體中烷烴和烯烴的體積比為()A．3∶1 B．1∶3C．2∶3 D．3∶29.如圖中的實驗裝置可用于制取乙炔。請?zhí)羁眨?1)圖中，A管的作用是______________________，制取乙炔的化學(xué)方程式是______________；為避免反應(yīng)太迅速，可采取的措施為_________；(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中觀察到的現(xiàn)象是，乙炔發(fā)生了______反應(yīng)；(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可觀察到的現(xiàn)象是________________________，乙炔發(fā)生了________反應(yīng)；(4)為了安全，點燃乙炔前應(yīng)________，乙炔燃燒時的實驗現(xiàn)象是____________________________。10.實驗室制得的乙炔中?；煊蠬2S、PH3等雜質(zhì)氣體。如圖是兩學(xué)生設(shè)計的實驗裝置，用來測定CaC2樣品的純度，右邊的反應(yīng)裝置相同而左邊的氣體發(fā)生裝置則不同，分別如Ⅰ和Ⅱ所示。(1)A瓶中的液體可以從酸性KMnO4溶液和FeCl3溶液中選擇，應(yīng)該選擇________，它的作用是________________________________________________________________________；(2)裝置Ⅰ的主要缺點是_______________________________________________________；(3)裝置Ⅱ的主要缺點是____________________________________________________________；若選用此裝置來完成實驗，則應(yīng)采取的措施是________________________________________；(4)若稱取agCaC2，反應(yīng)完全后，測得B處溴水增重bg，則CaC2的純度為________。

參考答案1.【解析】乙炔、乙烯、乙烷都能燃燒生成二氧化碳和水；乙炔、乙烯都能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)；乙烯、乙炔都能與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應(yīng)；只有乙炔可與HCl加成生成氯乙烯?！敬鸢浮緿2.【解析】A、B兩項操作均不能得到干燥的乙炔；C項，不能除去H2S、CO2?！敬鸢浮緿3.【解析】試題分析：順反異構(gòu)體產(chǎn)生的條件：①分子中至少有一個鍵不能自由旋轉(zhuǎn)（否則將變成另外一種分子）；②雙鍵上同一碳上不能有相同的基團（原子或原子團），據(jù)此根據(jù)有機物的結(jié)構(gòu)簡式可知選項D正確，其余選項不存在順反異構(gòu)，答案選D。【答案】D4.【解析】MnO2和濃鹽酸反應(yīng)需加熱；NO不能用排空氣法收集；C2H2應(yīng)用向下排空氣法收集。所以選B?！敬鸢浮緽5.【解析】試題分析：①和②分子式不一樣不是同分異構(gòu)體。A錯誤；

④的一氯代物有只有3種，B錯誤；②任意兩個相連的碳原子不可以脫去兩個氫形成雙鍵，所以不可以由烯烴與氫氣加成而獲得。能通過加氫反應(yīng)得到③的炔烴有2種：CH≡CCH2CH(CH3)2、CH3C≡CCH(CH3)2。

【答案】6.【解析】試題分析：分子式為C7H16的烷烴，含有3個甲基的同分異構(gòu)體有3種，A不正確；丙烯在一定條件下，也能發(fā)生取代反應(yīng)，B不正確；乙烷和丙烯中都含有6個氫原子，完全燃燒生成都說都是3mol，C正確；烴分子中氫元素的含量越高，在質(zhì)量相等的條件下，消耗的氧氣越多，D不正確，應(yīng)該是甲烷消耗的氧氣多，答案選C。【答案】C7.【解析】此題考查了幾種常見烴的物理性質(zhì)，同時考查了高分子化合物的組成結(jié)構(gòu)。由于苯和甲苯熔沸點較高，因此在冷水中可以冷凝收集，烯烴可以與溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以溴的四氯化碳溶液可以吸收烯烴，最后剩余的氣體中，氫氣可以做燃料。聚乙烯的鏈節(jié)應(yīng)該是所以A錯?！敬鸢浮緼8.【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律，相同狀況下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比?？芍?mol混合烴充分燃燒后生成2molCO2和molH2O，則混合烴的平均分子組成為。又知烷烴和烯烴分子里的碳原子數(shù)相同，可以判定它們分別是C2H6和C2H4。無論C2H6與C2H4以怎樣的體積比混合，它們平均碳原子個數(shù)都是2。因此符合題意的烷烴和烯烴的體積比，將由它們分子里所含的H原子個數(shù)決定?？捎檬纸徊娣ㄇ蠼猓?C2H66C2H4eq\f,＝eq\f(2,3)【答案】C9.【解析】乙炔易被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀酸性