【三维设计】高中化学 专题3 常见的烃 第一单元 脂肪烃 第一课时 脂肪烃 第一课时 脂肪烃的性
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高中化学学习材料唐玲出品专题3 常见的烃第一单元脂肪烃课前预习情景导入在初中我们已了解到天然气的主要成分为CH4,甲烷俗称沼气。
也初步了解了有机物有易燃烧的通性。
在必修Ⅱ的学习中我们知道,天然气和沼气的主要成分——甲烷为最简单的有机物,与一氧化碳或氢气相比,相同条件下等体积的甲烷燃烧时,释放的热量较多,是高效、较洁净的燃料。
在石油的炼制过程中,也会得到一系列和甲烷相似的化合物,如乙烷、丙烷、丁烷等,这些化合物都是碳氢化合物,统称为烃。
在石油的炼制过程中,除了获得一系列的低分子烷烃外,还能得到许多有机化合物,在石油的分馏过程中得到的产物都是混合物,它们分子中的碳氢原子个数均不同,但经过石油的催化裂化反应能得到相对分子质量较小,沸点较低的烃。
石油的裂解使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。
通过本节课我们将会学习到乙烯、乙炔等脂肪烃的性质,脂肪烃的主要来源以及石油的化学工业。
在必修Ⅱ的基础上进行知识的系统化,对石油的化学工业进行更专业化的学习。
知识预览一、脂肪烃的性质1.烃是一类十分重要的有机化合物,烃可以分为__________和__________。
属于脂肪族的化合物的烃为__________,其分子中一定不含__________;属于芳香族的化合物的烃为__________,其分子中一定含__________。
2.根据脂肪烃的结构,人们把含双键和叁键等不饱和键的脂肪烃称为__________,简称不饱和烃;把不含不饱和键的脂肪烃称为__________,简称饱和烃。
3.脂肪烃包括__________、__________、__________等。
__________是饱和烃,__________是不饱和烃。
4.用甲烷在光照条件下与氯气或溴蒸气能发生__________,其他的烷烃在一定条件下也能发生此反应。
烷烃发生此类反应时,其分子中的__________被__________代替。
专题3 常见的烃第一单元脂肪烃第一课时脂肪烃的性质【学习任务】1、了解烃、脂肪烃的概念﹐了解烷烃、烯烃、炔烃的物理性质的规律性变化2、掌握烃的分类标准、烷、烯、炔的组成、结构及主要性质3、理解取代反应、加成反应、加聚反应的概念【学习准备】1、烃是如何分类的?根据结构中有无苯环叁键等不饱和键——_______——烷烃、环烷烃不含苯环————含双键、叁键等不饱和键——_________——烯烃、炔烃含有苯环————________2、“西气东输”中的“西气”和沼气的主要成分是什么?3、用塑料袋将青色的生香蕉密封扎起来就能快点变熟了,是什么原因?【学习思考】12【学习活动】学习活动1、烷烃分子的沸点为什么会随着碳原子数的增多而升高呢?学习活动2:取代反应【实验探究3】取一个100mL的量筒,用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和80mLCl2,用灯光照射混合气体,观察发生的现象。
现象:______________________________________________________化学方程式:_____________________ __________________________________________________ ______________________________产物特点:________________________________________________________取代反应:有机物分子里的某些____________ 被其他_____________ 所取代的反应。
学习活动3:加成反应【问题1】乙烷、乙烯和乙炔能否使溴水褪色? 为什么?加成反应:有机物分子中的_____(或______ )两端的碳原子与其它__________直接结合生成新的化合物的反应。
【练习1】写出有关反应方程式:①与H2反应__________________________________②与Br2反应__________________________________③与H2O反应__________________________________④与HCl反应__________________________________【练习2】写出乙炔与溴水、氯化氢反应的方程式:【问题2】CH3-CH=CH2与HBr发生加成反应的产物是什么呢?马尔可夫尼可夫规则(简称“马氏规则”):当不对称烯烃与卤化氢(HX)发生加成反应时,通常H加到含H较多的不饱和碳原子一侧。
专题3常见的烃第一单元脂肪烃第1课时脂肪烃的结构和性质[学习目标] 1.了解烃的分类,以典型的脂肪烃为例,比较它们在结构和组成上的区别。
2.根据脂肪烃的组成和结构特点认识取代反应、加成反应和加聚反应。
一、烃的分类1.根据烃分子中是否含有________,可分为脂肪烃和芳香烃。
2.根据烃分子中是否含有________________,可分为饱和烃和不饱和烃。
人们把含有双键或叁键的不饱和键的脂肪烃称为________________,把不含不饱和键的脂肪烃称为____________。
二、脂肪烃的物理性质1.烃的状态和溶解性在常温常压下,碳原子数________的烷烃为气态,碳原子数________的烷烃为液态或固态,它们________于水,易溶于有机溶剂,它们的密度比水____。
2.熔、沸点、相对密度的递变规律随着碳原子数的增多,脂肪烃的熔、沸点逐渐______________,相对密度逐渐__________,但相对密度均________。
三、脂肪烃的化学性质1.取代反应(1)烷烃的取代反应在光照条件下,乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式为(2)取代反应的概念有机化合物分子中的某些________________被其它________________所代替的反应。
取代反应的特征是取而代之,有进有出。
2.不饱和烃的加成反应(1)概念构成有机化合物________________的两个碳原子与其它原子或原子团直接结合而生成新物质的反应。
(2)原理:加成反应的特征是加而成之,有进无出。
根据你对加成反应的理解,完成下列反应方程式。
知识点1烃的分类1.下列物质属于脂肪烃的是()A.①②B.②③C.①③D.②④2.根据碳的骨架对下列脂肪烃进行再分类:(1)CH3CH2CH3__________________________________________(2):_______________________________________________________7.关于炔烃的叙述不正确的是()A.分子里含有碳碳叁键的脂肪烃叫做炔烃B.分子里所有碳原子都处在一条直线上C.易发生加成反应和氧化反应D.能使高锰酸钾酸性溶液或溴水褪色8.区别CH4、CH2===CH2、CH≡CH的最简易方法是() A.分别通入溴水B.分别通入酸性高锰酸钾溶液C.分别在空气中点燃D.分别通入盛碱石灰的干燥管9.丙烯在一定条件下发生加聚反应的产物是()10.写出由乙炔为原料制取聚氯乙烯的化学反应方程式。
专题3 常见的烃第一单元脂肪烃课时1学习内容:脂肪烃的物理、化学性质学习目标:1.复习脂肪烃常见的类别;2.了解脂肪烃的物理性质;3.掌握常见脂肪烃:烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃等的化学性质。
4.了解脂肪烃的来源和氯乙烯的生产工艺。
学习重点:烯烃的不对称加成、加聚;二烯烃的加成、加聚;预习自主探究:请同学们阅读课本相关内容,回答下列问题:1.常见脂肪烃可分为饱和烃和不饱和烃,常见的饱和烃包括:,常见的不饱和烃包括:。
2.直链烃熔沸点变化是:随着碳原子数的递增,;常温常压下,常见的气态烃一般包括碳原子数是。
3.烷烃的化学性质中具有代表性的性质是,该反应的特点是。
4.烯烃的化学性质中具有代表性的性质是、和;5.炔烃的化学性质中具有代表性的性质是和;6.苯及其同系物的化学性质中具有代表性的性质是取代反应包括:、、;7.石油的主要成分。
8.常见的石油的炼制方法有;石油的裂化目的是;石油的裂解目的是;9.石油化学工业是指:。
9.绿色化学工艺是指。
10.阅读P46,了解氯乙烯的几种生产工艺:课堂演练:一、烯烃的不对称加成和加聚反应:如:(1)丙烯和水在一定条件下加成:(2)2-甲基-1-丁烯和HCl在一定条件下加成:(3)乙烯和丙烯的混合气体在一定条件下发生加聚反应:二、二烯烃的加成和加聚反应:(1)1,3-丁二烯和Br2以等物质的量混合加成反应:(2)2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)和水等物质的量在一定条件下加成反应:(3)1,3-丁二烯的加聚反应:(4)2-甲基-1,3-丁二烯的加聚反应:(5和 Br2的加成:(6)和等物质的量加成反应:一、脂肪烃的来源:1.脂肪烃主要来源于和;2.石油的加工及其目的:分馏裂化石油加工裂解催化重整四、氯乙烯的生产工艺:阅读课本P46,归纳各方法的优缺点:课堂练习:1.2—甲基丁烷和氯气发生取代反应,得到的一氯代物共有()A.3种 B.4种 C.5种 D.6种2.关于烷烃性质的叙述,错误的是( )A. 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.都能燃烧C.通常情况下跟酸、碱和氧化剂都不反应 D.都能发生取代反应3.制取氯乙烷最合理的方法是()A.乙烷与Cl2取代 B.乙烯与Cl2加成C.乙烯与HCl加成 D.把乙烯通入盐酸中4.质量相同的烷烃和烯烃完全燃烧所需O2的质量()A.前者大于后者 B.前者小于后者 C.前者等于后者 D.不能肯定5.既可用来除去甲烷中的丙烯,又可用来鉴别乙烷与丁烯的方法是()A.把气体通入足量液溴中 B.在导管口处点燃C.一定条件下与H2发生加成反应 D.把气体通入足量溴水中课后练习:1.下列关于聚氯乙烯的有关说法,正确的是()A.聚氯乙烯为纯净物 B.聚氯乙烯可使溴水褪色C.聚氯乙烯的单体可作果实催化剂 D.聚氯乙烯的单体,可使KMnO4溶液褪色2.某气态烃0.5mol能和1molHCl完全加成,加成后产物分子上的氢原子又可被3molCl2取代,则此气态烃可能是()A.CH CCH3 B.CH2=CH2 C.CH CH D.CH2=C(CH3)23.某气态烃20mL完全燃烧时,正好消耗同温同压下的O2100mL,则该烃是()A.C2H6 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H124.1mol丙烷最多和几摩尔氯气发生取代反应()A.4mol B.8mol C.10mol D.2mol5.等质量的下列烃完全燃烧,生成CO2和H2O,耗氧量最多的是()A.C2H6B.C3H8C.C4H10D.C5H126.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,最好依次通过的试剂瓶为()A.澄清的石灰水、浓硫酸 B.酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸C.溴水、浓硫酸 D.浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液7.下列反应属于加成反应的是()A.乙烯使溴水褪色的反应 B.乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应C.甲烷与氯气在光照下的反应 D.乙烯在催化剂作用下与水反应8.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷,它的分子结构和烷烃相似。
专题3 常见的烃《第一单元脂肪烃》3课时《第1课时饱和烃的性质》【学习目标】1.知道脂肪烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目之间的关系。
2.掌握取代反应的特征和饱和烃取代产物种类的判断。
【阅读教材】P40第1段一、脂肪烃的性质【阅读教材】P40“交流与讨论”【信息提供】丁烷、戊烷的沸点C4H10 正丁烷(-0.5℃)异丁烷(-10.2℃)C5H12 正戊烷(36.1℃)异戊烷(27.9℃)新戊烷(9.5℃)(1)直链烷烃的熔沸点随分子中碳原子数的递增而。
(2)碳原子数在以下的烷烃常温下是气态。
(3)同分异构体中,支链越多,熔沸点。
【归纳总结】1.脂肪烃的物理性质相似性:①都不溶于水;②密度都小于水。
递变性:①同系物的熔沸点随碳原子数的递增而升高,②同分异构体的熔沸点随支链的增多而降低,③碳原子数小于5的烃常温下为气体。
例1.在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现如图所示现象,则加入的试剂分别是()A.①是CCl4,②是苯,③是酒精B.①是酒精,②是CCl4,③是苯C.①是苯,②是CCl4,③是酒精D.①是苯,②是酒精,③是CCl4例2.有下列五种物质:①2-甲基丁烷;②2,2-二甲基丙烷;③戊烷;④丙烷;⑤丁烷。
它们的沸点由高到低的顺序正确的是()A.①②③④⑤B.②③④⑤①C.④⑤②①③D.③①②⑤④【阅读教材】P41第1、2段2.饱和烃的性质(1)烷烃(通式)的性质①稳定性,不与强酸、强碱、酸性高锰酸钾等反应。
②可燃性,点燃条件下可与氧气发生燃烧反应,释放能量。
CH 4+2O 2CO 2+2H 2O烷烃燃烧通式:③热分解,高温条件下热分解或断碳链。
CH 4−−→−高温C+2H 2C 16H 34−−−−−−−→−催化剂、加热、加压C 8H 18+C 8H 16④取代反应:CH 4+Cl 2−−→−光照CH 3Cl+HCl CH 3CH 2CH 3+Cl 2−−→−光照CH 3CH 2CH 2Cl+HCl或CH 3CHClCH 3+HClA .概念:有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应称为取代反应。
专题3 常见的烃第一单元脂肪烃第一课时脂肪烃第一课时脂肪烃的性质课时跟踪训练
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列选项中可以说明分子式为C4H6的某烃是1丁炔而不是CH2===CH—CH===CH2的是
( ) A.燃烧有浓烟
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.所有碳原子不在一条直线上
D.与足量溴水反应,生成物上只有两个碳原子上有溴原子
解析:本题关键是看烯烃和炔烃性质的差别:烯烃和炔烃都是不饱和烃,燃烧时都有大量的浓烟;都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;1丁炔中所有的碳原子不可能在一条直线上,而CH2===CH—CH===CH2中的所有碳原子也都不在一条直线上;在与溴水加成时,由于二丁烯不饱和的碳原子有4个,故加上去的溴原子处于4个碳原子上,而1丁炔中不饱和的碳原子有2个,所以加成时溴原子只能加在两个碳原子上。
答案:D
2.(2012·汕头高二检测)烷烃
是烯烃R与氢气发生加成反应后的
产物,则R可能的结构简式有( )
A.4种B.5种
C.6种D.7种
解析:根据烯烃加成的特点,双键碳原子上各增加一个氢原子,所以只要现在相邻两个碳原子都至少有一个氢原子,则原来就有可能存在双键。
需要注意的是,左端的两个甲基位置是相同的,右端的乙基上原来也可能存在双键。
答案:D
3.一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,让混合气体通过盛有溴水的试剂瓶时,试剂瓶的质量增加了8.4 g,组成该混合气体可能是( ) A.乙烷和乙烯B.乙烷和丙烯
C.甲烷和乙烯D.甲烷和丙烯
解析:混合气体的平均相对分子质量:12.5×2=25;物质的量:10 g
25 g·mol -1=0.4
mol 。
依据平均值思想,一定有CH 4,n (CH 4)=10 g -8.4 g
16 g·mol -1=0.1
mol ;n (烯)=0.4 mol -0.1 mol =0.3 mol ;M (烯)=8.4 g 0.3 mol =28 g·mol -1
;所以烯烃是乙烯。
答案:C
4.某烃1 mol 最多能和2 mol HCl 加成,生成氯代烃,此氯代烃1 mol 能和6 mol Cl 2
发生取代反应,生成物中只有碳、氯两种元素,此烃是
( )
A .C 2H 2
B .
C 2H 4 C .C 3H 4
D .C 6H 6
解析:由取代反应中1 mol Cl 2只能取代1 mol H 原子可知,在氯代烃分子中只有6个H 原子,但其中的两个是在和HCl 加成过程中加成上去的,所以,原烃中只有4个H 原子;再根据1 mol 烃最多能和2 mol HCl 加成,说明烃中有一个叁键或两个双键。
本题的另一个思路是最后的生成物中有8个Cl 原子(6个取代产生,2个加成产生),则饱和时应有3个C 原子。
答案:C
5.A 、B 两种有机物组成的混合物,当混合物质量相等时,无论A 、B 以何种比例混合,
完全燃烧时产生的CO 2的质量相等,符合这一条件的组合有:①同分异构体;②同系物;③具有相同的最简式;④含碳的质量分数相同。
其中正确的是 ( )
A .①②③
B .①③④
C .②③④
D .①②③④
解析:由题意可推断出,A 、B 两种有机物含有碳的质量分数必定相等,因此,只有①③④符合题意。
答案:B
6.[双选题]某有机物的分子模型为三种不同大小的球代表三种相对大小 不同的短周期元素原子,则有关该物质的说法不.正确的 ( )
A .该物质结构简式为:CHCl===CCl 2
B .该物质存在顺反异构
C .该物质可由乙炔通过加成反应得到
D .该物质难溶于水且比水重
解析:有机物必须含碳,从化学键数目看,黑球为碳且应以双键相连,三个球代表不同的短周期元素原子,且均为单键,则最小球为只能为H ,大白球为Cl ,A 项正确;B 项双键中有一个碳上连接2个Cl 原子,故不存在顺反异构,B 项错误;乙炔
的两个碳上各含有一个氢,加成后,H不会减少,而从图中看,有一个碳上不存在氢原子,C项错误;该物质为有机物,则难溶于水,且相对分子质量大,D项正确。
答案:BC
7.(2010·全国卷Ⅱ)三位科学家因在烯烃复分解反应研究中的杰出贡献而荣获2005年度诺贝尔化学奖,烯烃复分解反应可示意如下:
下列化合物中,经过烯烃复分解反应可以生成的是(
)
解析:本题考查烯烃的性质,意在考查考生阅读信息、分析信息和处理问题的能力。
根据信息,断键规律是两个碳碳双键均断裂,形成两个新的碳碳双键。
按此规律,可以判断A选项合理。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(12分)根据要求完成下列表格
答案:
9.(8。
有机物甲的结构简式为
,它是由不饱和烃乙的两个分子在一定条件下自身加成
而得到的。
在此反应中除生成甲外,同时还得到另一种产量更多的有机物丙,其最长的碳链仍为5个碳原子,丙是甲的同分异构体。
则乙的结构简式是________________________________________,
丙的结构简式是_____________________________________________________。
解析:根据题目提供的信息及甲的结构简式判断,有机物甲是由2分子不饱和烃乙发生信息中的加成反应得到的,故乙的结构简式为 ;此分子按如下方式 发生
自身加成得到
答案: 答案:
10.(7分)将太阳能有效地转化为电能是解决化石燃料耗尽后解决世界能
源问题的关键。
有人提出以降冰片二烯为介质将太阳能转换为电能的方法:首先让降冰片二烯吸收太阳光转化为其同分异构体四环烷,而后四环烷在催化剂的作用下重新转化为降冰片二烯并放出热量,生成的降冰片二烯循环使用。
(1)降冰片二烯的键线式是,其分子式为________________。
(2)环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
降冰片二烯可由环戊二烯和乙炔经发生类似的丁二烯与乙烯所发生环化加成反应而制得,试写出该反应的化学方程式:________________________________。
解析:(1)分析降冰片二烯的键线式:七个折点,所以降冰片二烯分子中,有七个碳原子;而只有最上端的碳原子连有两个氢原子,而另外的六个碳原子则分别连有一个氢原子,所以容易写出降冰片二烯的分子式C7H8。
(2)环戊二烯和乙炔生成降冰片二烯时,环戊二烯两个双键断裂,在原两个双键的
中间形成一个新双键,乙炔三键断裂为双键,相互“搂抱”生成降冰片二烯,化学
方程式为+CHCH―→。
答案: (1)C7H8
(2)+CHCH―→
11.(12分)有A、B两种烃,其相关信息如下
(1)烃A 的最简式是________; (2)烃A 的结构简式是____________。
(3)烃B 的三种二溴代物的结构简式为_________________________________ ____________________________________________________________________; (4)烃C 为烃B 的同系物,常温下为气态且只有一种一溴代物,则烃C 的一溴代物的结构简式为________(填一种即可)。
解析:(1)烃A 完全燃烧的产物中n (CO 2)∶n (H 2O)=2∶1,则烃A 的分子式为(CH)n ; (2)因28<M (A)<60,所以烃A 的分子式C 3H 3或C 4H 4,结合另外两个信息可知烃A 的结构简式是。
(3)烃B 为饱和链烃,通常情况下呈气态,则烃B 为CH 4或C 2H 6或C 3H 8或C 4H 10;有同
分异构体,则不可能为CH 4、C 2H 6、C 3H 8,所以烃B 为C 4H 10。
它的三种二溴代物的结构简式分别为
(4)烃B 的同系物中常温下为气态的是CH 4、C 2H 6、C 3H 8,C 3H 8有两种一溴代物,
CH 4
、C 2H 6都只有一种一溴代物,分别为CH 3Br 、C 2H 5Br 。
答案:(1)CH (2)。