2018-2019版高中化學 專題3 常見的烴 第一單元 脂肪烴 第1課時學案 蘇教版選修5.doc

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第1課時脂肪烴的類別烷烴學習目標定位1.熟知脂肪烴的類別及各類烴的通式、結構特點。2.知道烷烴的物理性質的變化與分子中碳原子數(shù)目的關系。3.知道烷烴的化學性質。一、烴的分類和脂肪烴的類別與通式1烴的分類(1)根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)(2)脂肪烴的分類(3)鏈狀烴：烴分子中碳和碳之間的連接呈鏈狀，可以含有支鏈。(4)環(huán)狀烴：烴分子中含有碳環(huán)。分子中含有的碳環(huán)不是苯環(huán)的烴，稱為脂環(huán)烴，如環(huán)己烷；分子中含有一個或多個苯環(huán)的一類碳氫化合物，稱為芳香烴，如苯。2烷烴的結構特點與通式(1)甲烷的分子式是CH4，結構式是，空間構型是正四面體型。(2)有下列三種有機物：a.CH3CH3bCH3CH2CH3cCH3CH2CH2CH3它們共同的結構特點是碳原子間都以碳碳單鍵形成碳鏈、碳原子剩余的價鍵全部被氫原子飽和，其類別是烷烴(飽和鏈烴)。它們在分子組成上的主要差別是相差一個或若干個CH2原子團，其通式是CnH2n2(n1)。3烯烴、炔烴的結構特點與通式分析比較下列兩組有機物，回答下列問題：A組：CH2=CH2CH2=CHCH3CH3CH=CHCH3B組：CHCHCH3CCHCHCCH2CH3(1)A組有機物的官能團是，類別是烯烴，它們在分子組成上的主要差別是相差一個或若干個CH2原子團，其通式是CnH2n(n2)。(2)B組有機物在分子結構上的相同點是都含有一個CC，在分子組成上的主要差別是相差一個或若干個CH2原子團，其通式是CnH2n2(n2)。同系物的概念與判斷(1)概念：結構相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互為同系物。(2)同系物的判斷要點一差(分子組成至少相差一個CH2原子團；相對分子質量相差14或14的整數(shù)倍)。二(相)似(結構相似，化學性質相似)。三相同(即組成元素相同，官能團種類、個數(shù)與連接方式相同，分子組成通式相同)。例1(2017泰州中學高二期中)下圖是CH4、CCl4、CH3Cl (沸點：24.2 )的球棍模型圖。下列說法正確的是()ACH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結構B標準狀況下，2.24 L一氯甲烷含有的分子數(shù)為6.021022C甲烷與氯氣的取代反應，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多D四氯化碳是一種常見的有機溶劑，密度比水小答案B解析CH3Cl中CH鍵與CCl鍵的鍵長不等，是四面體結構，但不是正四面體結構，A項錯誤；標準狀況下，2.24 L一氯甲烷的物質的量為0.1 mol，含有的分子數(shù)為6.021022，B項正確；甲烷與氯氣的取代反應，生成的產(chǎn)物中HCl最多，C項錯誤；四氯化碳的密度比水大，D項錯誤。【考點】烷烴的化學性質【題點】烷烴的取代反應例2某烴的化學式為C4Hm，下列關于C4Hm的說法中正確的是()A當m8時，該烴一定與乙烯互為同系物B當m4時，該烴一定含有碳碳雙鍵C該烴不可能同時含有碳碳雙鍵和碳碳叁鍵 D1 mol C4Hm完全燃燒，不可能生成3.5 mol H2O答案D解析當m8時，該烴分子式為C4H8，滿足該分子組成的烴可能為環(huán)丁烷或丁烯，由于不能確定其結構，所以與乙烯不一定互為同系物；當m4時，該烴分子式為C4H4，該烴的分子中不一定含有碳碳雙鍵，可能含有碳環(huán)和碳碳叁鍵；當m4時，該烴分子中可能含有1個碳碳雙鍵和1個碳碳叁鍵；1 mol C4Hm完全燃燒，若生成3.5 mol H2O，則該烴的分子中含有7個H，烴分子中含有的氫原子數(shù)都是偶數(shù)，所以不可能含有7個氫原子?！究键c】脂肪烴的類別和通式【題點】烴的通式及結構二、烷烴的性質1烷烴的物理性質及遞變規(guī)律閱讀教材并結合已學知識內(nèi)容，填寫下表：物理性質變化規(guī)律狀態(tài)當碳原子數(shù)小于或等于4時，烷烴在常溫下呈氣態(tài)，其他的烷烴常溫下呈固態(tài)或液態(tài)(新戊烷常溫下為氣態(tài))溶解性都難溶于水，易溶于有機溶劑沸點隨碳原子數(shù)的增加，沸點逐漸升高。碳原子數(shù)相同的烴，支鏈越多，沸點越低相對密度隨碳原子數(shù)的增加，相對密度逐漸增大。烷烴的密度小于水的密度2.烷烴的化學性質(1)穩(wěn)定性：常溫下烷烴很不活潑，與強酸、強堿、強氧化劑等都不發(fā)生反應，只有在特殊條件下(如光照或高溫)才能發(fā)生某些反應。(2)特征反應取代反應烷烴可與鹵素單質在光照下發(fā)生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫。如乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷，化學方程式為CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl。(3)氧化反應可燃性烷烴可在空氣或氧氣中燃燒生成CO2和H2O，燃燒的通式為CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。(4)分解反應高溫裂化或裂解烷烴受熱時會分解，生成含碳原子數(shù)較少的烷烴和烯烴，如：C16H34C8H16C8H18。例3(2018邗江中學高二期末)下列關于烷烴的說法正確的是()A正丁烷和異丁烷均有兩種一氯取代物B1 mol乙烷在光照條件下最多能與3 mol Cl2發(fā)生取代反應CC6H14的同分異構體有4種，其熔點各不相同D甲烷性質穩(wěn)定，在高溫下不能分解答案A解析正丁烷和異丁烷中都有兩種等效氫原子，所以均有兩種一氯取代物，A項正確；1 mol乙烷中含有6 mol氫原子，在光照條件下最多能與6 mol Cl2發(fā)生取代反應，B項錯誤；C6H14的同分異構體有正己烷 CH3CH2CH2CH2CH2CH3、2甲基戊烷 CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、3甲基戊烷 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、2,3二甲基丁烷 (CH3)2CHCH(CH3)2、2,2二甲基丁烷CH3C(CH3)2CH2CH3共5種，其熔點各不相同，C項錯誤；甲烷屬于烷烴，性質比較穩(wěn)定，但在高溫下可以分解生成碳和氫氣，D項錯誤?！究键c】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質與遞變規(guī)律例4液化氣的主要成分是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是()A丙烷是鏈狀烷烴，但分子中碳原子不在同一直線上B在光照條件下能夠與Cl2發(fā)生取代反應C丙烷比其同分異構體丁烷易液化D1 mol丙烷完全燃燒消耗5 mol O2答案C解析丙烷是直鏈烷烴，其中碳原子為飽和碳原子，三個碳原子構成鋸齒狀的鏈狀結構，故3個碳原子不在同一直線上，A正確；丙烷在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應，B正確；丙烷與丁烷互為同系物，C錯誤；1 mol丙烷完全燃燒消耗5 mol O2，D正確。【考點】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查(1)判斷兩種有機物互為同系物的關鍵：一看是否是同類物質；二看是否結構相似；三看是否至少相差一個CH2原子團。(2)比較烷烴的熔、沸點的思路(3)烷烴的分子結構特點：碳原子以單鍵形成鏈狀結構；烷烴的主要性質：取代反應(光照)、氧化反應(點燃)、分解反應(高溫)。1(2017泰州中學高二期中)下列說法中錯誤的是()分子組成相差一個或幾個CH2原子團的有機物是同系物符合通式CnH2n2的烴，它們必定是同系物化學式相同，結構不同的純凈物互稱為同分異構體互為同分異構體的兩種有機物的物理性質有差別，但化學性質必定相似A只有 B只有C只有 D答案D解析同系物的前提是結構相似，分子組成相差一個或幾個CH2原子團的有機物不一定是同系物，如乙烯和環(huán)丙烷，錯誤；符合通式CnH2n2的烴是烷烴，同系物需要分子式不同，錯誤；化學式相同，結構不同的純凈物不一定為同分異構體，如金剛石和石墨，錯誤；互為同分異構體的兩種有機物化學性質不一定相似，如丙烯和環(huán)丙烷，錯誤；選D項?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查2下列物質的沸點由高到低排列順序正確的是()丁烷2甲基丙烷戊烷2甲基丁烷2,2二甲基丙烷A BC D答案C解析對于烷烴，碳原子數(shù)越多，沸點越高；對于碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，沸點越低；因此，綜合排序為?！究键c】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質與遞變規(guī)律3有4種碳骨架如下的烴，下列說法正確的是()a和d是同分異構體b和c是同系物a和b都能發(fā)生加成反應只有b和c能發(fā)生取代反應A BC D答案A解析a為，d為，a和d分子式相同但結構不同，互為同分異構體，正確；b為CH3CH2CH2CH3，c為，b和c都是烷烴，互為同系物，正確；a可以發(fā)生加成反應，b不可以發(fā)生加成反應，不正確；a中CH3上的H原子可以發(fā)生取代反應，烷烴和環(huán)烷烴都能發(fā)生取代反應，不正確?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查4在光照條件下，將1 mol CH4與Cl2反應，得到等物質的量的4種取代產(chǎn)物，則消耗Cl2的物質的量為()A1 mol B2 mol C2.5 mol D10 mol答案C解析由于CH4Cl2CH3ClHCl，CH42Cl2CH2Cl22HCl，CH43Cl2CHCl33HCl，CH44Cl2CCl44HCl。1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25 mol，則消耗Cl2的物質的量為0.25 mol0.25 mol20.25 mol30.25 mol42.5 mol。【考點】烷烴的化學性質【題點】烷烴的取代反應5已知烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。(1)該烷烴A的分子式為_。(2)寫出A可能存在的結構簡式：_。(3)若A的某種同分異構體B的一氯代物只有一種。用系統(tǒng)命名法命名，B的名稱為_。B與Cl2發(fā)生反應生成一氯代物的化學方程式為_。B燃燒的化學方程式為_。答案(1)C5H12(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4(3)2,2二甲基丙烷C(CH3)4Cl2C(CH3)3CH2ClHClC5H128O25CO26H2O解析根據(jù)A的密度是相同條件下H2密度的36倍，推知其相對分子質量為72，設分子式為CnH2n2，求得n5，則分子式為C5H12?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查 對點訓練題組一烷烴的分子結構和通式1下列關于烷烴的敘述中正確的是()A燃燒產(chǎn)物一定為二氧化碳和水B烷烴分子中碳原子不可能在同一平面上C在烷烴分子中，所有的化學鍵都為單鍵D任何烷烴分子中碳氫原子個數(shù)之比都是相同的答案C解析烷烴中含有碳、氫元素，完全燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水，但如果氧氣不足，烷烴不完全燃燒，產(chǎn)物有可能為一氧化碳和水；烷烴中的乙烷2個C原子可以在同一直線上，除此之外，多碳烷烴主鏈是鋸齒形，碳原子可能在同一平面內(nèi)；烷烴屬于飽和鏈烴，不存在不飽和鍵，分子中所有的化學鍵都為單鍵；烷烴的通式為CnH2n2，C、H原子個數(shù)之比n(2n2)，碳原子數(shù)不同時碳氫原子個數(shù)之比不同?！究键c】烷烴的組成與結構【題點】烷烴的分子結構與組成2下列說法中正確的是()A分子式為C7H16的烷烴，含有3個甲基的同分異構體有2種B烷烴的通式為CnH2n2，隨n值增大，碳元素的質量百分含量逐漸減小C分子通式為CnH2n2的烴一定是烷烴D異戊烷與2甲基丁烷互為同系物答案C解析分子式為C7H16的烷烴，含有3個甲基的同分異構體有3種，A項錯誤；烷烴的通式為CnH2n2，C元素的質量分數(shù)為，則隨n值增大，碳元素的質量百分含量逐漸增大，B項錯誤；異戊烷與2甲基丁烷為同一種物質，D項錯誤。【考點】烷烴的組成與結構【題點】烷烴的分子結構與組成題組二烷烴的物理性質及遞變規(guī)律3已知直鏈烷烴A和B，A比B多一個碳原子，則下列說法正確的是()AA的沸點比B高BA的相對密度比B小C一般情況下，同碳原子數(shù)的烷烴的沸點和密度低于烯烴D已知A在常溫下為液態(tài)，則B也一定為液態(tài)答案A【考點】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質及遞變規(guī)律4在1.013105 Pa下，測得的某些烷烴的沸點見下表。據(jù)表分析，下列說法正確的是()物質名稱沸點/正丁烷CH3(CH2)2CH30.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1異戊烷27.8新戊烷9.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在標準狀況時，新戊烷是氣體B在1.013105 Pa、20 時，C5H12都是液體C烷烴隨碳原子數(shù)增加，沸點降低DC5H12隨支鏈增加，沸點降低答案D解析新戊烷的沸點是9.5 ，標準狀況下是液體，20 時是氣體，A、B均錯誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點升高，C錯誤；C5H12的三種同分異構體中，隨支鏈數(shù)增加，沸點逐漸降低，D正確?！究键c】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質及遞變規(guī)律5根據(jù)以下數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點可能是()物質甲烷乙烷丁烷戊烷沸點162 89 1 36 A.約40 B低于160 C低于89 D高于36 答案A解析烷烴的熔、沸點隨分子中碳原子數(shù)的增加而升高，丙烷的沸點應介于乙烷和丁烷之間，答案為A?！究键c】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質及遞變規(guī)律題組三烷烴的化學性質與應用6下列性質中不屬于烷烴具有的性質的是()A完全燃燒產(chǎn)物只有CO2和H2OB與鹵素單質發(fā)生取代反應C都溶于水D通常不與強酸、強堿、強氧化劑反應答案C解析烷烴只有C和H兩種元素組成，完全燃燒只生成二氧化碳和水；烷烴能與鹵素單質發(fā)生取代反應；烷烴均難溶于水；烷烴通常不與強酸、強堿和強氧化劑反應?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查7下列反應中，屬于取代反應的是()CH3CH2CH3Br2CH3CH2CH2BrHBrC4H10O24CO25H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OA B C D答案B解析反應為烷烴典型特征取代反應，反應為氧化反應，反應為酯化反應(取代反應)，反應為硝化反應，為取代反應。【考點】烷烴的化學性質【題點】烷烴的取代反應8燃燒0.1 mol兩種氣態(tài)烴的混合物，生成3.58 L CO2(標準狀況)和3.60 g H2O，則混合氣體中()A一定有甲烷 B一定有乙烷C一定無甲烷 D一定有丙烷答案A解析 生成n(CO2)0.16 mol，生成n(H2O)0.2 mol，因此兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1.6H4，根據(jù)混合物的平均組成可知，碳原子數(shù)小于1.6的烴只有甲烷，而另一種烴中氫原子數(shù)必為4，且碳原子數(shù)大于或等于2?！究键c】烷烴的化學性質【題點】烷烴的燃燒規(guī)律及有關計算題組四烷烴結構與性質的綜合9(2017揚州中學高二期中)某烷烴分子量為72，跟氯氣反應生成的一氯代物只有一種，該烷烴的結構簡式是()DCH3CH2CH3答案B解析烷烴的通式為CnH2n2，該烷烴的相對分子質量為72，所以有12n2n272，即14n70，解得n5，即分子式為C5H12。含5個碳原子的烷烴的一氯取代物只有一種，說明烴分子中12個氫原子的位置均是等效的，分子結構對稱，B項正確?！究键c】烷烴的化學性質【題點】烷烴的燃燒規(guī)律及有關計算10丙烷的分子結構可簡寫成鍵線式結構，有機物A的鍵線式結構為，有機物B與等物質的量的H2發(fā)生加成反應可得到有機物A。下列有關說法錯誤的是()A有機物A的一氯取代物只有4種B用系統(tǒng)命名法命名有機物A，名稱為2,2,3三甲基戊烷C有機物A的分子式為C8H18DB的結構可能有3種，其中一種名稱為3,4,4三甲基2戊烯答案A解析根據(jù)信息提示，A的結構簡式為，有5種不同化學環(huán)境的氫原子，則A的一氯取代物有5種；A是B和H2等物質的量加成后的產(chǎn)物，故A中相鄰碳原子上有氫原子的位置都可以是雙鍵，則B可能的結構簡式有三種：依次命名為3,3二甲基2乙基1丁烯、3,4,4三甲基2戊烯、3,4,4三甲基1戊烯。【考點】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查11有一類組成最簡單的有機硅化物叫硅烷，它的分子組成與烷烴相似，下列說法中錯誤的是()A硅烷的分子通式可表示為SinH2n2B甲硅烷的熱穩(wěn)定性比甲烷強C甲硅烷的沸點比甲烷高D甲硅烷(SiH4)燃燒生成SiO2和H2O答案B解析硅烷的分子組成和烷烴相似，可表示為SinH2n2；硅的非金屬性比碳弱，甲硅烷的熱穩(wěn)定性不如甲烷；SiH4的相對分子質量比CH4大，沸點比甲烷高；與甲烷性質對比，甲硅烷充分燃燒生成二氧化硅和水?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查綜合強化12有A、B、C三種烴，已知：B完全燃燒的產(chǎn)物n(CO2)n(H2O)23。C為飽和鏈烴，通常狀況下呈氣態(tài)，其二氯代物有三種。A是B分子中的氫原子全部被C分子中的最簡單的烴基取代的產(chǎn)物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一種。試回答下列問題：(1)B的最簡式為_，分子式為_，其二溴代物有_種。(2)C的三種二氯代物的結構簡式分別為_、_、_。(3)A的結構簡式為_。答案(1)CH3C2H62(2) 解析(1)由B的燃燒產(chǎn)物可推出B分子中n(C)n(H)13，B的最簡式為CH3，故B的分子式只能是C2H6，為乙烷，其二溴代物有兩種。(2)氣態(tài)烷烴中只有異丁烷的二氯代物有三種，可推斷C應為異丁烷。(3)異丁烷中最簡單的烴基為甲基，甲基取代乙烷中的所有氫原子生成2,2,3,3四甲基丁烷，其分子式為C8H18?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查13某烷烴的結構簡式為CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。(1)該烷烴的名稱是_。(2)該烷烴可用不飽和烴與足量氫氣反應得到。若不飽和烴為烯烴A，則烯烴的結構簡式可能有_種。(3)有一種烷烴C與上述烷烴是同分異構體，它卻不能由任何烯烴催化加氫得到。則C的結構簡式為_。與氯氣發(fā)生取代反應所得一氯代物有_種。答案(1)2甲基3乙基戊烷(2)4(3)1解析根據(jù)烷烴命名原則，該烴最長碳鏈為5個碳原子，命名為2甲基3乙基戊烷。該烷烴若由烯烴加氫而成，則凡是相鄰碳原子上都有氫原子的位置均可插入雙鍵，這樣的位置有4種，故烯烴有4種。烷烴C與CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互為同分異構體，且不能由任何烯烴加氫而成，說明C與CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子數(shù)，且C中相鄰的碳原子上至少有一個碳原子上沒有氫原子，故C的結構高度對稱，結構簡式為【考點】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查14(2017河北武邑中學高二檢測)在烷烴分子中的基團：CH3、CH2、中的碳原子，分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中，n16，n20，n32，n41。在烷烴(除甲烷外)分子中，各種類型的原子個數(shù)之間存在著一定的關系。試根據(jù)不同烷烴的組成和結構，分析出烷烴(除甲烷外)中各原子數(shù)的關系。(1)烷烴分子中氫原子數(shù)為A，A與n1、n2、n3、n4的關系是：A_，或A_。(2)四種碳原子數(shù)之間的關系為n1_。(3)若某烷烴分子中n2n3n41，寫出該分子的結構簡式和鍵線式，并對其進行命名：_。答案(1)3n12n2n32(n1n2n3n4)2(2)n32n42(3) 2,2,3三甲基戊烷；2,3,3三甲基戊烷；2,2,4三甲基戊烷解析(1)因為伯、仲、叔、季碳原子結合的H原子數(shù)分別為3、2、1、0個，所以根據(jù)伯、仲、叔碳原子數(shù)即可確定烷烴分子中H原子數(shù)為3n12n2n3；根據(jù)烷烴的分子通式為CnH2n2，nn1n2n3n4，即可確定烷烴分子中的H原子數(shù)為2(n1n2n3n4)2。(2)由(1)中H原子數(shù)的關系可得3n12n2n32(n1n2n3n4)2，整理即得n1n32n42?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查