2018-2019学年高中化学 第二章 烃和卤代烃 第一节 第1课时《烷烃》知识点归纳及例题解析 新
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第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃第1课时烷烃烯烃【基础知识】高二班姓名1、烷烃分子通式:2、烷烃的化学性质:(1)取代反应:CH4+ Cl2 (只写一氯取代)CH3CH3 + Cl2 (只写一氯取代)(2)氧化反应:CH4 + O2C n H2n+2+ O2(3)热分解反应:C4H10或C4H103、烯烃分子通式:4、烯烃的化学性质:(1)氧化反应:①燃烧:C2H4 + O2C n H2n + O2②被酸性高锰酸钾溶液:生成。
(2)加成反应:乙烯与溴的反应:乙烯与H2的反应:乙烯与HCl的反应:乙烯与水的反应:丙烯与HCl的反应的方程式(2个):;。
(3)加成聚合反应,简称加聚反应:nCH2=CH2 ;丙烯加聚反应:【课后作业】1.下列说法正确的是()A.甲烷分子中C、H间是非极性键B.甲烷分子是空间三角锥结构C.甲烷的结构式为CH4D.甲烷的实验式是CH42.下列五种烃①2-甲基丁烷②2,2-二甲基丙烷③戊烷④丙烷⑤丁烷,按沸点由高到低的顺序排列的是()A.①>②>③>④>⑤B.②>③>⑤>④>①C.③>①>②>⑤>④D.④>⑤>②>①>③3.光照按等物质的量混合的甲烷和氯气组成的混合物,生成的物质的量最多的产物是( ) A.CH3Cl B.CH2Cl C.CCl4D.HCl4.(双选)有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷,它的组成与烷烃相似。
下列说法错误的是A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2 B.甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水()C.甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷D.甲硅烷的热稳定性强于甲烷5.下列关于乙烯和乙烷的说法中,不正确的是()A.乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃B.乙烯分子中所有原子处于同一平面上,乙烷分子中的原子不在同一平面上C.乙烯分子中的双键和乙烷分子中的C—C单键更稳定,性质更活泼D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烷不能根据以下叙述,回答6-8小题:下图是4个碳原子相互结合的8种有机物(氢原子没有画出)A-H。
选修5第二章 烃和卤代烃 第一节 脂肪烃学案 第1课时【学习目标】1了解烷烃、烯烃、炔烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。
2能以典型代表物为例,理解烷烃、烯烃、炔烃等有机化合物的化学性质。
【重点难点】烷烃 烯烃的结构特点和主要化学性质 【知识回顾】1、烷烃:仅含 键和C —H 键的饱和链烃。
通式: (n≥1)2、烯烃:分子里含有一个 的不饱和链烃叫做烯烃。
通式: (n≥2)(分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃)3、写名称或结构简式CH 3Cl 一氯乙烷 CH 3CH 2Cl 2CH 3CH 2CH 2Cl CH 3CHClCH 3 CH 3CHClCH 2ClCH 3CCl 2CH 3 CH 2=CH —CH=CH 2【教学过程】一、烷烃和烯烃1、物理性质递变规律[思考与交流]P28表2—1和表2—2: 绘制碳原子数与沸点或相对密度变化曲线图:(1)熔、沸点和密度:随着分子里碳原子数的增加,熔、沸点逐渐 。
相对密度逐渐 ,但都比水的密度 。
(2)状态: 由气态(分子中碳原子数n≤ )逐渐过渡到液态(5≤n ≤16)、固态(17≤n)。
(新戊烷在常温下为气态)(3)溶解性: 溶于水,易溶于有机溶剂。
【练习】:下面是我们已经学过的烷烃或烯烃的化学反应,请写出其反应的化学方程式。
(1)乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应:_________________;(2)乙烯与溴的反应:_________(3)乙烯与水的反应:___________; (4)乙烯生成聚乙烯的反应:_________________。
★ 自主学习,先学后教,当堂消化。
学案组编人: 张文奇 审核人: 孙文军 编号:GEHXXA5301H u a X u e X u e A n高二化学2、有机基本反应类型(1) 取代反应:有机物分子里的某些 或 被其他原子或原子团所取代的反应。
如烃的卤代反应。
(2) 加成反应:有机物分子中 (三键)两端的碳原子与其他原子或原子团所直接结合生成新的化合物的反应。
第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃第 1 课时烷烃和烯烃•新知导学物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于4 时,烷烃和烯烃在常温下呈气态,其他的烷烃和烯烃常温下呈或液态( 新戊烷常温下为气态) 。
固态溶解性都不溶于水,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。
密度随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大。
烷烃、烯烃的密度小于水的密度。
2. 烷烃的化学性质——与甲烷相似(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) 取代反应——特征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:光照CH3CH3+Cl 2――→CH3CH2Cl +HCl。
(3) 氧化反应——可燃性烷烃。
烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2 和H2O,燃烧的通式为:3n+1 点燃C n H2 n+2+O――n CO2+( n+1)H 2O。
3.烯烃的化学性质——与乙烯相似(1) 加成反应——特征反应丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成(2) 氧化反应①烯烃能使酸性高锰酸钾溶液的紫色1,2- 二溴丙烷的化学方程式为:CH3—CH===C2H+Br2②可燃性:烯烃燃烧的通式为:褪去。
点燃3nC n H2n+O2――→ n CO2+n H O定条件――→(3) 加聚反应:烯烃加聚反应的通式:n R1—CH===C—H R2 4.烯烃的顺反异构(1) 顺反异构由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象,称为顺反异构。
两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构;两个相同的原子或原子团分别排列在双键的两侧的称为反式结构。
如(2) 形成条件一是具有碳碳双键,二是要求在组成双键的每个碳原子上必须连接两个不同的原子或原子团。
(3) 顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
第1课时 烷烃[学习目标定位] 知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系,能以典型代表物为例,理解烷烃的化学性质,认识烷烃的特征结构。
1.甲烷的分子式是CH 4,结构式是,空间构型是正四面体形。
(1)通常状况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应,但在特定条件下,甲烷也能发生某些反应。
(2)甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈淡蓝色,反应的化学方程式:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O 。
(3)甲烷与Cl 2在光照条件下发生反应的化学方程式:CH 4+Cl 2――→光照CH 3Cl +HCl(只写第一步),该反应为取代反应。
甲烷与Cl 2发生反应的产物有5种,其中常温下为气态的有2种,具有正四面体结构的物质是CCl 4,产物中量最多的是HCl 。
2.烃是仅由C 、H 两种元素组成的有机化合物,又叫碳氢化合物。
下列有机化合物中属于链烃的是①⑤⑥,环烃的是②,芳香烃的是②,脂肪烃的是①④⑤。
④CH2===CH—CH===CH2⑤CH≡CH探究点一脂肪烃的类别与通式1.有下列三种有机物:①CH3—CH3②CH3—CH2—CH3③CH3—CH2—CH2—CH3(1)它们共同的结构特点是碳原子间都以单键形成碳链、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C n H2n+2(n≥1)。
2.分析比较下列两组有机物,回答下列问题:A组:①CH2===CH2②CH2===CH—CH3③CH3—CH===CH—CH3B组:①CH≡CH②CH3—C≡CH③CH≡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C n H2n(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C n H2n-2(n≥2)。
[归纳总结](1)常见脂肪烃的类别与通式①烷烃:C n H2n+2(n≥1);②烯烃:C n H2n(n≥2);③炔烃:C n H2n-2(n≥2)。
(2)同系物的概念是结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。
(3)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)。
[活学活用]1.下列说法不正确的是( )A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物B.具有相同通式的有机物不一定互为同系物C.两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14D.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解析判断两种有机物是否是同系物时,必须从两方面考虑:①分子结构是否相似,即必须为同一类物质,且符合同一通式;②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,即同系物相对分子质量相差14的整数倍。
选项A中C3H8和C6H14都为烷烃,一定为同系物,选项A正确;环烷烃和烯烃通式相同(C n H2n),但结构特点不同,二者不是同系物,选项B正确;选项D中的化合物结构特点不一定相似,选项D不正确。
2.下列物质:①O2②氯仿③CH3CH2CH2OH ④O3⑤CHCl3⑥CH3OCH2CH3⑩CH3OH。
其中属于同系物的有(填序号,下同),互为同分异构体的有,互为同素异形体的有,属于同位素的有,是同一种物质的有。
答案 ③和⑩或⑧和⑩ ③⑥⑧ ①和④ ⑦和⑨②和⑤解析 本题考查的是同系物、同分异构体、同位素、同素异形体的判断。
同素异形体:O 2和O 3;同位素:;同一种物质:氯仿和CHCl 3;同系物:CH 3OH 和CH 3CH 2CH 2OH 或CH 3OH 和;同分异构体:CH 3CH 2CH 2OH 、CH 3OCH 2CH 3、探究点二 烷烃的性质1.阅读教材表2-1并结合你已学知识内容,填写下表:与甲烷相似:(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CH 3CH 3+Cl 2――→光照CH 3CH 2Cl +HCl 。
(3)氧化反应——可燃性烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO 2和H 2O ,燃烧的通式为C n H 2n +2+3n +12O 2――→点燃n CO 2+(n +1)H 2O 。
(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:C 16H 34――→催化剂高温C 8H 16+C 8H 18。
[归纳总结](1)随碳原子数的增加,烷烃物理性质的递变规律:熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大,状态:气态(碳原子数≤4)→液态→固态。
(2)烷烃的化学性质很稳定,与强酸、强碱、强氧化剂不发生反应,能燃烧发生氧化反应,与卤素单质能发生取代反应,高温下发生裂化(或裂解)。
[活学活用]3.①丁烷 ②2甲基丙烷 ③戊烷 ④2甲基丁烷⑤2,2二甲基丙烷,其沸点排列顺序正确的是( )A .①>②>③>④>⑤B .⑤>④>③>②>①C .③>④>⑤>①>②D .②>①>⑤>④>③答案 C解析 对于烷烃而言,含有碳原子数多,相对分子质量大的烃,分子间作用力大,沸点较高,即沸点:③、④、⑤>①、②;对于含有相同碳原子数的烷烃,支链越多,沸点越低,即①>②;③>④>⑤,故有③>④>⑤>①>②。
4.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( )A .在烷烃分子中,所有的化学键都是单键B .烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO 4溶液的紫色褪去C .分子通式为C n H 2n +2的烃一定是烷烃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 B解析烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状,碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和,无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,选项A说法正确;烷烃属饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,选项B 说法不正确;因分子通式C n H2n+2中的氢原子已达完全饱和,因此符合通式C n H2n+2的有机物一定是烷烃,选项C说法正确;烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特征之一,选项D说法正确。
(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,三看是否相差“CH2”原子团。
(2)比较烷烃的熔点、沸点思维流程(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(光照)、②氧化(点燃)、③分解(高温)。
1.取代反应是有机化学中一类重要的反应,下列反应属于取代反应的是( )A.丙烷与氯气在光照的作用下生成氯丙烷的反应B.乙烯与溴的四氯化碳溶液生成二溴乙烷的反应C.乙烯与水生成乙醇的反应D.乙烯自身生成聚乙烯的反应答案 A2.下列叙述正确的是( )A.各元素的质量分数相等的物质一定是同系物B.具有相同分子通式的不同有机物一定属于同系物C.同系物之间互为同分异构体D.两个相邻的同系物的相对分子质量之差为14答案 D解析可用枚举法解答本题。
如HCHO与CH3COOH,其各元素的质量分数相同,但不是同系物关系;单烯烃与环烷烃的分子通式相同,但不是同系物关系;同系物之间相差一个或若干个CH2原子团,因而不可能是同分异构体关系。
3.下列说法中,正确的是( )A.烷烃的分子中,所有碳原子不可能位于同一平面上B.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐降低C.所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应D.所有的烷烃间一定互为同系物答案 C解析烷烃分子中的所有碳原子可能位于同一平面上(如CH3—CH3、CH3CH2CH3),也可能不都位于同一平面上[如(CH3)2CHCH3分子中最多只有3个碳原子共平面];随着碳原子数的增加,烷烃的分子间作用力逐渐增大,使其熔、沸点逐渐升高;烷烃的特征反应是取代反应,也就是说烷烃在光照条件下都能与Cl2等卤素单质发生取代反应;分子式相同的不同烷烃之间互为同分异构体,分子式不同的烷烃之间互为同系物。
4.下列有关简单的烷烃的叙述中正确的是( )①都是易燃物②特征反应是取代反应③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基A.①和③ B.②和③ C.只有① D.①和②答案 D解析烷烃含有碳和氢两种元素,都能燃烧生成二氧化碳和水,①正确;烷烃都易发生取代反应,②正确;相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH2原子团,③不正确。
5.关于烷烃性质的叙述,正确的是( )A.都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.都是液体C.都能溶于水D.都是气体答案 A解析烷烃是饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项正确;常温下,碳原子数≤4的烷烃为气态,碳原子数>4的烷烃为液态或固态,B、D两项不正确;烷烃都不溶于水,C项不正确。
6.主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )A.2种B.3种C.4种D.5种答案 A解析符合题意要求的同分异构体有和。
需要注意的是烷烃分子中乙基不能出现在第2位碳上,否则主链上就不是5个碳原子而是6个碳原子,如:。
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