高中化学选修5导学案-脂肪烃的物理性质烷烃的化学性质

第二章 烃和卤代烃

第一节 脂肪烃

第一课时 脂肪烃的物理性质 烷烃的化学性质

【明确学习目标】

1.了解烷烃、烯烃的物理性质与分子中碳原子数目的关系。 2．理解烷烃、烯烃的结构、烷烃的化学性质。

课前预习案

【知识回顾】

分析比较下列两组有机物，回答下列问题：

A组：①CH3—CH3 ②CH3—CH2—CH3 ③CH3—CH2—CH2—CH3 B组：①CH2==CH2 ②CH2==CH—CH3 ③CH3—CH==CH—CH3 C组：①CH≡CH ②CH3—C≡CH ③CH≡C—CH2—CH3

(1)A组有机物共同的结构特点是 ，其类别是 ；其通式是 。

(2)A组有机物共同的结构特点是 ，官能团是 ，类别是 ，其通式是 。

(3)B组有机物共同的结构特点是 ，官能团是 ，类别是 ，其通式是 。 【新课预习】阅读教材P26---31，思考下列问题

1.通过P28表格数据,分析烷烃、烯烃、炔烃物理性质的相似性和递变性；2.烷烃的化学性质。 【预习中的疑难问题】

课堂探究案

一、【合作探究1】烷烃、烯烃的物理性质 根据P28表一和表二，分别制作烷烃、烯烃分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图。通过所绘制的曲线图你能得到什么信息？

物理性质 状态 溶解性 沸点 变化规律 当碳原子数小于或等于 时，烷烃和烯烃在常温下呈气态，其他的烷烃和烯烃在常温下呈 或 (新戊烷常温下为气态) 都 溶于水， 溶于有机溶剂 随碳原子数的增加，沸点逐渐 。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越 随碳原子数的增加，相对密度逐渐 。烷烃、烯烃的密度 水密度 的密度 注：①符合通式CnH2n＋2的物质 是烷烃，但是符合通式CnH2n的物质 是烯烃，也可能是 ；②含碳质量分数w(C)：随n(C)增大：烷烃w(C) ，但总 于85.7%；烯烃w(C) ，总 85.7%；③随碳原子数增多，烷烃、烯烃的熔沸点和相对密度呈增大趋势，但不是线性关系，也不成比例关系。

例1.下列说法正确的是（ ）

A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数增多而逐渐升高，常温下由气态变到液态，甚至固态。

B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重。

C．炔烃中有一部分物质易溶于水

D．某烃是链状，分子中含有两个碳碳双键，则属于脂肪烃，但因含有两个碳碳双键，故随碳原子数增多，此类物质的熔沸点不一定升高。

二、【合作探究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 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。

应用：①碱金属除 保存在 中，其它的一般保存在 ；②实验室中氢氧化亚铁的制备时在把另一个药品加入到试管中之前，滴加少许 。

(2)特征反应——取代反应（复习甲烷和氯气的反应） ①装置

②现象:气体颜色 ，试管中液面 ，试管内壁上有 ，水槽中有 ③条件：

④特点：反应一旦引发，则不易控制，难以得到纯净物。

例2．乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，可生成 种有机取代物，消耗的氯气的物质的量与有机取代物 相等，生成产物最多的是 ，其物质的量与 相等。

(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 。甲烷燃烧的火焰为 ，有机物中碳含量越高，火焰越 ，黑烟越浓。

(4)分解反应——高温裂化或裂解（隔绝空气加热或催化剂）

1000℃ CH4 C+2H2

较多碳原子的烷烃分解为含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C4H10 。

例3.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实.某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下：

(1) B装置有三种功能：①控制气流速度；②__________；③_____________ (2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x的取值范围是___ (3)D装置中的石棉上均匀附着KI粉末，其作用是______________________ (4)E装置的作用是____________(填编号)；

A、收集气体 B、吸收氯气 C、防止倒吸 D、吸收氯化氢

(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出产生黑色小颗粒的化学方程式___________________________

(6)装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_________。该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气的主要成分是______(填编号) A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4 （7）为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质，可用 溶液吸收多余的氯气。若该溶液配制时不慎浓度过低，发生反应的化学方程式是__________。根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是__________（填化学式）,长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是___________（用字母代号填）。A.O2 B.Cl2 C.CO2 DHClO （8）据报道，某年某月某日位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。当人们逃离爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，最适宜采用的该物质是 。

A.NaOH B.NaCl C. KBr D. Na2CO3

例4.一个碳原子上连有三个氢原子，这样的氢原子称为伯氢；只连有两个氢原子，这样的氢原子称为仲氢；例如：－CH3中的氢原子为伯氢，－CH2－中的氢原子为仲氢。在烷烃中伯氢和仲氢被取代的活性因反应的条件不同而不同。在高温下伯氢与仲氢被取代的活性相等，则可以称之活性比为11。请回答下列问题：（1）已知丙烷在高温下与氯气发生取代反应，反应式如下：

则在一氯代丙烷中1－氯丙烷在产物中的占有率为 ； （2）常温下丙烷也能与氯气发生取代反应，反应式如下：

则在常温下伯氢和仲氢的相对活性比为 。

课堂练习案

1．120℃，0．1mol烃与1molO2（过量）混合，完全燃烧后通过足量的Na2O2固体，

固体增重15克， 从Na2O2中溢出的全部气体为16．8L（标况）。则该烃的分子式是( )

A．C4H8 B．C4H10 C．C5H10 D．C5H12

2．如图一段封闭的U形管，封闭的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液体，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在一定的光照下缓慢反应，则中间气柱的位置和长度的变化情况是（假定中间气柱未移出U形管的水平部分）( )

A．右移，变长 B．右移，变短 C．右移，不变 D．不变，变长 3. 2013年CCTV－4报道地球空气温度和30年前相比升高1.5℃左右，为控制温室效应，可以将二氧化碳转化为化工原料，如在适当的条件下，二氧化碳和氢气以1︰3的体积比进行反应，可生成某类重要的化工原料和水，则该类化工原料不可能是( )

A.甲醇(CH3OH) B.乙烯 C.乙醇 D.甲烷 4．在一定条件下，将8 g CH4和O2组成的混合气体充入一体积固定的密闭容器(容器内有足够的Na2O2固体)，此时容器内压强为P1，用电火花不间断地点燃，

使其充分反应，恢复至原温度，结果固体增重3.2 g，此时容器内压强为P2。则P1：P2为( )

A．3:2 B．2:1 C．5:2 D．5:3

5．相对分子质量为100的烃，且含有四个甲基的同分异构体共有（不考虑立体异构）

A．3 B．4 C．5 D．6 6．含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表： 烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ 燃烧热/kJ· moL-1 -88.6 1 560.7 -42.1 2 219.2 -0.5 2 877.6 36.1 3 535.6 根据表中数据，下列判断错误的是（ ） A.正庚烷在常温常压下肯定不是气体 B.烷烃燃烧热和其所含碳原子数呈线性关系 C.随碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高 D.随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增大 7．下列关于烷烃和烯烃的说法中，正确的是（ ） A．烯烃能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，而烷烃则不能

B．丙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，则丙烯与氯气在任何条件下都不能发生去取代反应

C．乙烯推测丙烯的结构是分子中所有原子在同一平面上

D．可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中乙烯是将混合气体通过盛有溴的四氯化碳溶液。

8．1.01×105 Pa、150℃时，将1 L C2H4、2 L C2H6与20 L O2混合并点燃，完全 反应后O2有剩余。当反应后的混合气体恢复至原条件时，气体体积为( ) A．15 L B．20 L C．23 L D．24 L

9．下列各组化合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量不变的是( )

A．CH4、C2H6 B．C2H6、C3H6 C．C2H4、C3H6 D．C3H4、C3H6

10．某混合烃由两种气态烃组成，取2.24 L该混合烃燃烧后，得到3.36 L CO2

和3.6 g水，则下列关于该混合烃的组成判断正确的是(气体体积均在标准状况下测定)( )

A．可能含甲烷 B．一定含乙烷

C．一定是甲烷和乙烯的混合气体 D．可能是甲烷和丙炔的混合气体 11．有机物分子中最多有多少个原子共面( )

A．12 B．16 C．20 D．24

12．下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是( )

A．①② B．②③ C．③④ D．②④