高中化学 专题3 常见的烃 第一单元 脂肪烃 第1课时学案 苏教版选修5.docx

高中化学 专题3 常见的烃 第一单元 脂肪烃 第1课时学案 苏教版选修5.docx

《高中化学 专题3 常见的烃 第一单元 脂肪烃 第1课时学案 苏教版选修5.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 专题3 常见的烃 第一单元 脂肪烃 第1课时学案 苏教版选修5.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中化学专题3常见的烃第一单元脂肪烃第1课时学案苏教版选修5

第1课时　脂肪烃的类别　烷烃

知识内容

必考要求

加试要求

1.脂肪烃和芳香烃、饱和烃和不饱和烃的概念及判断。

2.烷烃的物理性质。

3.烷烃的化学性质。

b

a

c

目标定位

1.熟知脂肪烃的类别及各类烃的通式、结构特点。

2.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。

3.知道烷烃的化学性质。

一、烃的分类和脂肪烃的类别与通式

1．烃的分类

（1）根据分子中是否含有苯环

（2）脂肪烃的分类

（3）链状烃：

烃分子中碳和碳之间的连接呈链状，可以含有支链。

（4）环状烃：

烃分子中含有碳环。

分子中含有的碳环不是苯环的烃，称为脂环烃，如环己烷；分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化合物，称为芳香烃，如苯。

2．烷烃的结构特点与通式

（1）甲烷的分子式是CH4，结构式是，空间构型是正四面体型。

（2）有下列三种有机物：

a.CH3—CH3　b．CH3—CH2—CH3　c．CH3—CH2—CH2—CH3

①它们共同的结构特点是碳原子间都以碳碳单键形成碳链、碳原子剩余的价键全部被氢原子饱和，其类别是烷烃（饱和链烃）。

②它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团，其通式是CnH2n＋2（n≥1）。

3．烯烃、炔烃的结构特点与通式

分析比较下列两组有机物，回答下列问题：

A组：

①CH2===CH2　②CH2===CH—CH3

③CH3—CH===CH—CH3

B组：

①CH≡CH　②CH3—C≡CH

③CH≡C—CH2—CH3

（1）A组有机物的官能团是，类别是烯烃，它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团，其通式是CnH2n（n≥2）。

（2）B组有机物在分子结构上的相同点是都含有一个—C≡C—，在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团，其通式是CnH2n－2（n≥2）。

　同系物的概念与判断

（1）概念：

结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物。

（2）同系物的判断要点

①一差（分子组成至少相差一个CH2原子团；相对分子质量相差14或14的整数倍）。

②二（相）似（结构相似，化学性质相似）。

③三相同（即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同，分子组成通式相同）。

例1　下列说法不正确的是（　　）

A．分子式为CH4和C5H12的两种烃互为同系物

B．若C2H2和C4H6互为同系物，则C4H6分子中一定含有一个三键

C．具有相同通式的有机物不一定互为同系物

D．分子组成相差一个或几个CH2原子团的化合物必定互为同系物

答案　D

解析　CH4和C5H12的通式相同，且均为饱和烃，二者互为同系物，A正确；互为同系物的物质含有相同的官能团，且个数相同，B正确；环烷烃和烯烃通式相同（CnH2n），但结构特点不同，二者不是同系物，C正确；选项D中的化合物结构特点不一定相似。

【考点】烃的组成与结构

【题点】烃的分子结构与组成

例2　某烃的化学式为C4Hm，下列关于C4Hm的说法中正确的是（　　）

A．当m＝8时，该烃一定与乙烯互为同系物

B．当m＝4时，该烃一定含有碳碳双键

C．该烃不可能同时含有碳碳双键和碳碳叁键

D．1molC4Hm完全燃烧，不可能生成3.5molH2O

答案　D

解析　当m＝8时，该烃分子式为C4H8，满足该分子组成的烃可能为环丁烷或丁烯，由于不能确定其结构，所以与乙烯不一定互为同系物；当m＝4时，该烃分子式为C4H4，该烃的分子中不一定含有碳碳双键，可能含有碳环和碳碳叁键；当m＝4时，该烃分子中可能含有1个碳碳双键和1个碳碳叁键；1molC4Hm完全燃烧，若生成3.5molH2O，则该烃的分子中含有7个H，烃分子中含有的氢原子数都是偶数，所以不可能含有7个氢原子。

【考点】脂肪烃的类别和通式

【题点】烃的通式及结构

二、烷烃的性质

1．烷烃的物理性质及递变规律

阅读教材并结合已学知识内容，填写下表：

物理性质

变化规律

状态

当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈固态或液态（新戊烷常温下为气态）

溶解性

都难溶于水，易溶于有机溶剂

沸点

随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。

碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低

相对密度

随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。

烷烃的密度小于水的密度

2.烷烃的化学性质

（1）稳定性：

常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件下（如光照或高温）才能发生某些反应。

（2）特征反应——取代反应

烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。

如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷，化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。

（3）氧化反应——可燃性

烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋（n＋1）H2O。

（4）分解反应——高温裂化或裂解

烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：

C16H34C8H16＋C8H18。

例3　下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是（　　）

A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl

B．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中CH3Cl最多

C．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物

D．1molCH4完全生成CCl4，最多消耗2molCl2

答案　C

解析　甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，故得不到纯净的CH3Cl，A错误、C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；1molCH4完全生成CCl4，最多消耗4molCl2，D错误。

【考点】烷烃的化学性质

【题点】烷烃的取代反应

例4　液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是（　　）

A．丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上

B．在光照条件下能够与Cl2发生取代反应

C．丙烷比其同分异构体丁烷易液化

D．1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2

答案　C

解析　丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，C错误；1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2，D正确。

【考点】烷烃的结构与性质综合分析

【题点】烷烃结构与性质的综合考查

（1）判断两种有机物互为同系物的关键：

一看是否是同类物质；二看是否结构相似；三看是否至少相差一个CH2原子团。

（2）比较烷烃的熔、沸点的思路

（3）烷烃的分子结构特点：

碳原子以单键形成链状结构；烷烃的主要性质：

①取代反应（光照）、②氧化反应（点燃）、③分解反应（高温）。

1．下列有关烷烃的叙述中，正确的是（　　）

A．在烷烃分子中，所有的化学键都是碳碳单键

B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去

C．分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃

D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应

答案　D

解析　烷烃中的化学键除了碳碳单键之外，还含有碳氢键；烷烃化学性质比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂（如酸性KMnO4溶液）反应；分子通式CnH2n＋2中的碳原子已达完全饱和的状态，符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃；烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特征反应。

【考点】烷烃的结构与性质综合分析

【题点】烷烃结构与性质的综合考查

2．下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是（　　）

①丁烷　②2甲基丙烷　③戊烷　④2甲基丁烷

⑤2,2二甲基丙烷

A．①＞②＞③＞④＞⑤B．⑤＞④＞③＞②＞①

C．③＞④＞⑤＞①＞②D．②＞①＞⑤＞④＞③

答案　C

解析　对于烷烃，碳原子数越多，沸点越高；对于碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低；因此，综合排序为③＞④＞⑤＞①＞②。

【考点】烷烃的物理性质与用途

【题点】烷烃的物理性质与递变规律

3．有4种碳骨架如下的烃，下列说法正确的是（　　）

①a和d是同分异构体　②b和c是同系物　③a和b都能发生加成反应　④只有b和c能发生取代反应

A．①②B．①④

C．②③D．②④

答案　A

解析　a为，d为，a和d分子式相同但结构不同，互为同分异构体，①正确；b为CH3CH2CH2CH3，c为，b和c都是烷烃，互为同系物，②正确；a可以发生加成反应，b不可以发生加成反应，③不正确；a中—CH3上的H原子可以发生取代反应，烷烃和环烷烃都能发生取代反应，④不正确。

【考点】烷烃的结构与性质综合分析

【题点】烷烃结构与性质的综合考查

4．在光照条件下，将1molCH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代产物，则消耗Cl2的物质的量为（　　）

A．1molB．2molC．2.5molD．10mol

答案　C

解析　由于CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl，CH4＋3Cl2CHCl3＋3HCl，CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。

1molCH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25mol，则消耗Cl2的物质的量为0.25mol＋0.25mol×2＋0.25mol×3＋0.25mol×4＝2.5mol。

【考点】烷烃的化学性质

【题点】烷烃的取代反应

5．已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。

（1）该烷烃A的分子式为_______________________________________________。

（2）写出A可能存在的结构简式：

____________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。

①用系统命名法命名，B的名称为__________________________________________________。

②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为_________________________________

________________________________________________________________________。

③B燃烧的化学方程式为_____________________________________________。

答案　

（1）C5H12

（2）CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）4

（3）①2,2二甲基丙烷

②C（CH3）4＋Cl2C（CH3）3CH2Cl＋HCl　③C5H12＋8O25CO2＋6H2O

解析　根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍，推知其相对分子质量为72，设分子式为CnH2n＋2，求得n＝5，则分子式为C5H12。

【考点】烷烃的结构与性质综合分析

【题点】烷烃结构与性质的综合考查

[对点训练]

题组一　烷烃的分子结构和通式

1．下列关于烷烃的叙述中正确的是（　　）

A．燃烧产物一定为二氧化碳和水

B．烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上

C．在烷烃分子中，所有的化学键都为单键

D．任何烷烃分子中碳氢原子个数之比都是相同的

答案　C

解析　烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧