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衔锏姆诸愋畔ぷ?，可以舉例說明。 2 .通過讀取烷烴物理性質(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衔锏姆诸悓旌隙妆侥兀? .烷烴、烯烴、炔烴的物理性質(zhì)(1)顏色：均為無色物質(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個開鏈脂肪烴，室溫下呈瓦斯氣體狀。(5)沸點：隨著碳原子數(shù)的增多，熔融沸點逐漸上升。一議1 .烷烴、烯烴和炔烴都是鏈烴，也稱為脂肪烴。

2、請從構(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由高到低的順序，如何比較烷烴的沸點？回答烷烴沸點大小的比較方法如下： (1)碳原子數(shù)不同時，分子中的碳原子數(shù)越多沸點越高；(2)碳原子數(shù)相同時，分子中的支鏈越多沸點越低。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單鍵相互結(jié)合，剩下的佝僂價鍵全部與氫原子結(jié)合，利用每個碳原子的化學(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三個元素體組成的單純的鹵化烴在自然段中不太常見。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，烷烴的氫含量越多，燃燒時釋放的熱量也越多。具體應(yīng)用：甲烷作為天燃?xì)狻⒓淄榈闹饕煞?，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、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)一個單體與一個化合物反應(yīng)，生成另一個單體與另一個化合物的反應(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)制性弱的原則對電子的得失作出反應(yīng)不一定有電子的移動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，水為瓦斯氣體狀：V=V后-V前=y/4-1y=4時，V=0，體積不變。y4時，V0，體積增大。y4時，V0，體積變小。(2)燃燒后的溫度低于100 時，水為液狀：V=V前-V后=y/4 1，體積總是減少。(3)無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，每次烴完全燃燒時的耗氧量為(x y/4 )。(2)相同質(zhì)量的烴類完全燃燒時，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，關(guān)于CxHy，質(zhì)量時間節(jié)點：耗氧量最大耗氧量最小。(3)總質(zhì)量一定的混合物，如果各成分的最簡單的式子相同，則完全燃燒時的耗氧量一定，與混合物的各成分的含量無關(guān)，總是有相同質(zhì)量的單一成分與完全燃燒時的耗氧量相等。(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，則完全燃燒時其耗氧量一定，與混合物中的各成分的含量無關(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(實驗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，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，無論

11、a、b以怎樣的比例混合，只要完全燃燒時生成的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，無論a、b以怎樣的比例混合，只要完全燃燒時生成的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，無論怎樣混合碳的質(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，只有a、b分子中的碳原子數(shù)相等時，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，無論兩者以怎樣的比例混合，只要總質(zhì)量一定，完全燃燒時消耗的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選項是正確的，因為兩種烴應(yīng)該有相同的最簡單公式，而c組兩種烴的最簡單公式是相同的(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個氫原子，多1個碳-碳雙鍵，對于烷烴，每少2個原子就增加1個氫原子，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，

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數(shù)決定。 可以用十字交叉法解。4 .根據(jù)需要分類以下物質(zhì)(在相應(yīng)橫線上填上號碼) :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)問題問題組1碳?xì)浠衔锏姆诸惣爸匾細(xì)浠衔锏奈锢硇再|(zhì)1 .碳?xì)浠衔锏姆诸惒徽_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項不正確，CH2=CH2和CH2=CHCH=CH2都是不飽和烴，CH4都是飽和烴。 b項正確，脂肪鏈烴是指分子中沒有環(huán)狀構(gòu)造的烴，c項正確，環(huán)烷中的各c原子為飽和碳原子，d項正確，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)對這種物質(zhì)的幾點認(rèn)識，請判斷其中正確的是()a .環(huán)烷是烷烴的一個小分支只要是含有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衔铮驗椴缓协h(huán)碳?xì)浠衔?，所以a錯誤的碳?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?，如d的CH3CH2OH那樣，b、d是錯誤的。3 .下述烷烴中沸點最高的是()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分子量的增大，熔融沸點逐漸上升，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，對于d項不正確的烷烴的物理性質(zhì)的推移，a、b項表示5 .以下記述錯誤的是()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