新教材必修二丨高中新教材學案導學設計：7.1.3學案設計一

第3課時烷烴的性質學習目標1.了解烷烴的主要物理性質和化學性質。2.知道甲烷能發(fā)生氧化反應和取代反應,掌握取代反應的概念。重、難點重點:甲烷發(fā)生取代反應的化學方程式的書寫和實驗。難點:取代反應的特點。課堂探究【自主預習】1.烷烴的物理性質名稱結構簡式常溫時的狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466難溶乙熔CH3CH3氣-183.3-88.60.572難溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585難溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-138.4-0.50.5788難溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262難溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780難溶烷烴的物理性質:

。

2.烷烴的化學性質(1)穩(wěn)定性:通常條件下與、或等強氧化劑不反應。

(2)可燃性:烷烴都能燃燒。①甲烷的燃燒:。

②丙烷的燃燒:。

③烷烴的燃燒通式:。

(3)分解:烷烴在較高溫度下會發(fā)生分解。這個性質常被應用于石油化工和天然氣化工生產中,由烷烴可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。(4)取代反應?！緦嶒?-1】取兩支試管,均通過排飽和NaCl溶液的方法收集半試管CH4和半試管Cl2,分別用鐵架臺固定好(如圖)。將其中一支試管用鋁箔套上,另一支試管放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置,比較兩支試管內的現象。甲烷與氯氣的反應(1)現象:

。

(2)化學方程式:。

(3)取代反應:。

(4)連續(xù)反應的化學方程式:。

【課堂練習】實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。光照下反應一段時間后,下列裝置示意圖中能正確反映實驗現象的是()【總結】烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應的有關規(guī)律:(1)反應條件:。

(2)反應物:。

(3)反應產物:。

【知識拓展】烷烴是一類最基本的有機物,從結構上可以看作其他各類有機物的母體。烷烴的性質在一定程度上體現了有機物的通性。與無機物相比,大多數有機物的熔點比較低,且難溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑;大多數有機物容易燃燒,受熱會發(fā)生分解;有機物的化學反應比較復雜,常伴有副反應發(fā)生,很多反應需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進行。有機物除了有以上通性,依據其組成和結構的不同,還具有很多特性,我們在以后的學習中會逐步接觸。核心素養(yǎng)專練1.北京奧運會“祥云”火炬使用的燃料為丙烷。下列關于丙烷的說法正確的是()A.1mol丙烷完全燃燒需4mol氧氣B.與丁烷互為同分異構體C.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.分子式為C3H82.下列反應中,光照對反應幾乎沒有影響的是()A.氯氣與氫氣的反應 B.次氯酸的分解C.甲烷與氯氣的反應 D.甲烷與氧氣的反應3.下列反應中,不屬于取代反應的是()A.CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClB.CH4+2O2CO2+2H2OC.CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBrD.C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl4.在常溫、常壓下,取下列四種氣態(tài)烴各1mol,分別在足量的氧氣中燃燒,消耗氧氣最多的是()A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H65.某氣態(tài)烴在密閉容器內與氧氣混合完全燃燒,如果燃燒前后容器內(溫度高于100℃)壓強保持不變,該烴可能是()A.C2H6 B.C2H4 C.C3H8 D.C3H66.下列敘述中錯誤的是()A.點燃甲烷不一定會爆炸B.甲烷燃燒放出大量的熱,所以是一種很好的氣體燃料C.煤礦的礦井要注意通風并嚴禁煙火,以防爆炸事故的發(fā)生D.點燃甲烷前不必進行驗純7.在光照條件下,將等物質的量的甲烷和氯氣充分反應,所得產物中物質的量最多的是()A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CHCl3 D.HCl8.若甲烷與氯氣以物質的量之比1∶3混合,在光照下得到的產物可能是①CH3Cl;②CH2Cl2;③CHCl3;④CCl4,其中正確的是()A.① B.②C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物9.已知正四面體形分子E和直線形分子G反應,生成四面體形分子L和直線形分子M(組成E分子的元素原子序數小于10,組成G分子的元素為第三周期的元素)。如下圖所示,則下列判斷中正確的是()A.常溫常壓下,L是一種液態(tài)有機物B.E是一種含有非極性鍵的分子C.干燥的G能漂白有色物質D.上述反應的類型是取代反應10.公元前一世紀,我國已使用天然氣,天然氣的主要成分為甲烷。下列關于甲烷的敘述中,錯誤的是()A.通常情況下,甲烷與強酸、強堿、強氧化劑不起反應B.甲烷的化學性質比較穩(wěn)定,不能被任何氧化劑氧化C.甲烷與氯氣反應,無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4,都屬于取代反應D.甲烷的四種取代物都難溶于水11.把1molCH4和一定量Cl2組成的混合氣體通入大試管中,將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中,放在光亮處,回答下列問題:(1)片刻后試管中的現象:①試管內氣體的黃綠色變淺;②管壁上出現;③試管內。

(2)反應結束后,試管內的產物最多的是,空間構型呈正四面體的產物為。

(3)若(2)中生成的四種有機產物的物質的量相同,則反應消耗的Cl2的物質的量為。

(4)已知CH4分子在空間呈正四面體形,1個C原子與4個H原子各共用一對電子形成4條共價鍵,C原子位于中心,4個H原子位于4個頂點。如圖所示為一個立方體,已畫出1個C原子(在立方體中心)、1個H原子(在立方體頂點)和1條共價鍵(實線表示)。請畫出另外3個H原子的合適位置和3條共價鍵。12.利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現實。某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程,其設計的模擬裝置如下:根據設計要求回答:(1)B裝置有三種功能:①控制氣流速度;②均勻混合氣體;③。

(2)設V(Cl2)V(CH4)(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是。

(4)E裝置的作用是(填字母)。

A.收集氣體 B.吸收氯氣C.防止倒吸 D.吸收氯化氫(5)在C裝置中,經過一段時間的強光照射,發(fā)現硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生,寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式:。

(6)E裝置除生成鹽酸外,還含有油狀有機物,從E裝置中分離出油狀有機物的最佳方法為。該裝置還有缺陷,原因是沒有進行尾氣處理,其尾氣主要成分為(填字母)。

a.CH4b.CH3Clc.CH2Cl2d.CHCl3e.CCl413.已知某種氣態(tài)化石燃料中含有碳和氫兩種元素。為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質量分數,可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒,并使產生的氣體全部通入如圖所示的裝置,得到如表所列的實驗數據(U形管中干燥劑只吸收水蒸氣,且假設產生的氣體完全被吸收)。稱量質量實驗前實驗后干燥劑+U形管的質量/g101.1102.9石灰水+廣口瓶的質量/g312.0314.2根據實驗數據求:(1)實驗完畢后,生成物中水的質量為g。假設廣口瓶里生成一種正鹽,其質量為g。

(2)生成的水中氫元素的質量為g。

(3)生成的CO2中碳元素的質量為g。

(4)氣態(tài)化石燃料中碳元素與氫元素的質量比為。

參考答案課堂探究【自主預習】1.烷烴均為難溶于水的無色物質,其熔點、沸點和密度一般隨著分子中碳原子數的增加(同時相對分子質量也在增大)而升高,在常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),再到固態(tài)2.(1)強酸強堿高錳酸鉀(2)①CH4+2O2CO2+2H2O②C3H8+5O23CO2+4H2O③CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2O(1)在室溫下,甲烷與氯氣的混合氣體無光照時不發(fā)生反應。光照時,試管內氣體顏色逐漸變淺,試管壁出現油狀液滴,試管內水面上升(2)(3)有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應叫取代反應(4)CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl【課堂練習】D【總結】(1)反應條件為光照,其光照為漫射光,強光直射易發(fā)生爆炸(2)反應物為鹵素單質,如甲烷與氯水、溴水不反應,但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(3)雖然反應物的用量、反應時間的長短等因素會造成各種產物的比例不同,但甲烷與氯氣反應生成的產物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與HCl形成的混合物。反應產物中HCl的物質的量最多。核心素養(yǎng)專練1.D2.D3.B4.C5.B6.D7.D8.D9.D10.B11.【答案】(1)油狀液滴出現白霧,液面上升(2)HClCCl4(3)2.5mol(4)12.【答案】(1)③干燥混合氣體(2)大于或等于4(3)吸收過量的氯氣(4)CD(5)CH4+2Cl2C+4HCl(6)分液ab13.【答案】(1)1.8