高中化學(xué)第1章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴第3節(jié)第2課時烷烴的化學(xué)性質(zhì)烴的燃燒規(guī)律課件魯科版選修

第2課時

烷烴的化學(xué)性質(zhì)烴的燃燒規(guī)律第1章第3節(jié)烴核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO1.宏觀辨識與微觀探析：微觀探析烷烴的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而體會烷烴的穩(wěn)定性和取代反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能根據(jù)甲烷化學(xué)性質(zhì)推知烷烴的化學(xué)性質(zhì)，由烷烴通式寫出其燃燒的化學(xué)方程式，并推知烴完全燃燒的規(guī)律，建立解答烴燃燒相關(guān)問題的思維模型。新知導(dǎo)學(xué)啟迪思維探究規(guī)律達(dá)標(biāo)檢測檢測評價達(dá)標(biāo)過關(guān)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN課時對點(diǎn)練注重雙基強(qiáng)化落實(shí)01新知導(dǎo)學(xué)1.穩(wěn)定性因?yàn)橥闊N分子中碳?xì)滏I和碳碳單鍵的鍵能較高，所以常溫下烷烴很不活潑，與

、

、

和

都不反應(yīng)。2.取代反應(yīng)在

條件下，烷烴能與Cl2、Br2等鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。反應(yīng)舉例：CH3CH3＋Cl2

(一氯取代)。3.與氧氣的反應(yīng)烷烴可在空氣或氧氣中燃燒生成CO2和H2O，燃燒的通式為____________

。強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)氧化劑還原劑CH3CH2Cl＋HCl一、烷烴的化學(xué)性質(zhì)CnH2n＋2＋光照烷烴取代反應(yīng)需注意的5個方面(1)反應(yīng)的條件——光照。(2)反應(yīng)物狀態(tài)——鹵素單質(zhì)(F2、Cl2、Br2、I2)而不是其水溶液。(3)反應(yīng)的特點(diǎn)——?dú)湓颖畸u素原子逐步取代，多步反應(yīng)同時進(jìn)行。(4)反應(yīng)產(chǎn)物——混合物(多種鹵代烴)，不適宜制備鹵代烴。(5)定量關(guān)系——n(X2)＝n(一鹵代物)＋2n(二鹵代物)＋3n(三鹵代物)＋…＝n(HX)。歸納總結(jié)例1光照條件下，將1mol甲烷和1mol氯氣混合充分反應(yīng)后，得到的產(chǎn)物為3Cl、HCl、CCl43Cl、CH2Cl23Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl√解析雖然甲烷和氯氣按等物質(zhì)的量混合，但實(shí)際上反應(yīng)不會只停留在生成CH3Cl的第一步取代，而是四步取代反應(yīng)幾乎同時發(fā)生，所以生成物就是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。易錯警示(1)無論Cl2是少量還是足量，烷烴的取代反應(yīng)的產(chǎn)物一定是多種氯代物的混合物。(2)烷烴和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，每1molH原子被取代，則生成1molHCl，消耗1molCl2，而不是消耗0.5molCl2，參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量與生成的HCl的物質(zhì)的量相等。例2液化氣的主要成分是丙烷，下列有關(guān)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(yīng)C.丙烷比其同分異構(gòu)體丁烷易液化D.1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2√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(gòu)成鋸齒狀的鏈狀結(jié)構(gòu)，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(yīng)，B正確；丙烷與丁烷互為同系物，C錯誤；1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2，D正確。2.烴完全燃燒耗氧量與生成CO2和H2O的規(guī)律(1)等質(zhì)量的烴(CxHy)完全燃燒時，

的值越大，則H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越

，耗氧量越

，生成的水越

，生成的CO2

。(2)等物質(zhì)的量的烴(CxHy)完全燃燒時，

的值越大，耗氧量越多。其中

值越大，生成的CO2越多；

值越大，生成的水越多。

。1.烴類(CxHy)完全燃燒的化學(xué)方程式：大多多越少二、烴的燃燒規(guī)律xy(3)最簡式(實(shí)驗(yàn)式)相同的有機(jī)物不論以何種比例混合，只要混合物的總質(zhì)量一定，則完全燃燒時生成的CO2的量

，生成的H2O的量

，耗氧量也

。(4)不同的有機(jī)物完全燃燒時，若生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比相同，則它們分子中C原子與H原子的原子個數(shù)比也相同。一定一定一定3.同溫同壓下，氣態(tài)烴(CxHy)完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律(1)燃燒后溫度高于100℃時，水為氣態(tài)反應(yīng)前后氣體體積變化V前＝V后V前＞V后V前＜V后x、y滿足的條件_______________(2)燃燒后溫度低于100℃時，水為液態(tài)，反應(yīng)后氣體體積變化是

。y＞4y＝4y＜4利用烴類燃燒通式處理相關(guān)問題時的注意事項(xiàng)(1)水的狀態(tài)是液態(tài)還是氣態(tài)。(2)氣態(tài)烴完全燃燒前后，氣體體積變化只與烴分子中氫原子個數(shù)有關(guān)。(3)注意烴是否完全燃燒，也就是O2是否足量。歸納總結(jié)例3

(2018·重慶校級月考)120℃時，1體積某氣態(tài)烴和4體積O2混合，完全燃燒后恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，氣體的體積不變，該烴分子中所含的碳原子數(shù)不可能是A.1√易錯提醒若反應(yīng)前后恢復(fù)到室溫，水為液態(tài)，烴完全燃燒后，氣體體積減少。例4下列各組化合物中，不論兩者以什么比例混合，只要總質(zhì)量一定，則完全燃燒時消耗O2的質(zhì)量和生成水或CO2的質(zhì)量不變的是4

C2H6

2H6

C3H62H4

C3H6

2H4

C3H4√解析質(zhì)量一定時，生成的水或CO2的質(zhì)量不變，則兩種有機(jī)物中C、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要相等。C項(xiàng)，由于兩者的最簡式相同，因此兩種有機(jī)物中C和H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，故只要質(zhì)量一定時，則完全燃燒時消耗O2的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量和CO2的質(zhì)量不變。易錯警示若兩種有機(jī)物，不論以什么比例混合，只要總物質(zhì)的量一定，則完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量和生成水的量(或CO2的量)不變時，應(yīng)滿足每個分子中H原子數(shù)(或C原子數(shù))相等。學(xué)習(xí)小結(jié)XUEXIXIAOJIE02達(dá)標(biāo)檢測1.下列有關(guān)烷烴性質(zhì)的敘述正確的是A.烷烴分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)B.烷烴中碳元素表現(xiàn)負(fù)價，易被酸性KMnO4溶液氧化C.在光照條件下，烷烴可與溴水中的溴發(fā)生取代反應(yīng)D.烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物√解析烷烴性質(zhì)的穩(wěn)定性是相對的，一定條件下可發(fā)生取代、燃燒等反應(yīng)；烷烴不能和酸性KMnO4溶液反應(yīng)；烷烴發(fā)生的自由基取代反應(yīng)并不能在水溶液中進(jìn)行，故不能被溴水中的溴取代。12345672.下列化學(xué)性質(zhì)中，烷烴不具備的是A.一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)B.可以在空氣中燃燒C.與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)D.能使酸性高錳酸鉀溶液退色√解析

烷烴可以在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)，也可以燃燒、發(fā)生取代反應(yīng)，但烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液退色。12345673.下列烷烴在光照下與Cl2反應(yīng)只生成一種一氯代物的是3CH2CH2CH3B.C.D.1234567√解析A選項(xiàng)中有2種等效氫；B選項(xiàng)中有2種等效氫；C選項(xiàng)中有1種等效氫；D選項(xiàng)中有4種等效氫。12345674.物質(zhì)的量相同的下列烴，完全燃燒，耗氧量最多的是2H6

4H6

5H107H8√12345675.標(biāo)準(zhǔn)狀況下35mL氣態(tài)烷烴完全燃燒，恢復(fù)到原來狀況下，得到二氧化碳?xì)怏w140mL，則該烴的分子式為5H12

4H102H6

3H8√12345676.(2018·泰安高二檢測)C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4，下列相關(guān)敘述正確的是A.甲、乙、丙屬同系物，均可與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)5H12表示一種純凈物C.甲、乙、丙中，丙的沸點(diǎn)最低D.丙有3種不同沸點(diǎn)的二氯取代物1234567√7.1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測得四種有機(jī)取代產(chǎn)物物質(zhì)的量相等，則消耗的Cl2為_____mol，被氯原子取代的氫原子有____mol。其中碳含量最小的取代產(chǎn)物的空間構(gòu)型是____________。四種取代產(chǎn)物中有一種不存在同分異構(gòu)體，且能說明CH4是正四面體結(jié)構(gòu)而不是平面結(jié)構(gòu)，該產(chǎn)物是________。1234567正四面體形CH2Cl2解析因?yàn)镃H4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的4種取代產(chǎn)物中的碳原子均來自于CH4，由碳原子守恒可知，共生成1mol取代產(chǎn)物，且每一種產(chǎn)物物質(zhì)的量均為0.25mol。由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均來自Cl2，由CH4和Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式知共消耗Cl2：0.25mol＋0.25mol×2＋0.25mol×3＋0.25mol×4＝2.5mol。一個Cl2分子中的一個氯原子進(jìn)入HCl，一個氯原子進(jìn)入有機(jī)物，故n(H)取代＝n(Cl2)＝2.5mol。碳含量最小的取代產(chǎn)物是CCl4，它的空間構(gòu)型與甲烷相同。不管CH4是正四面體結(jié)構(gòu)還是平面結(jié)構(gòu)，CH3Cl、CHCl3、CCl4都不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，對于CH2Cl2，若CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，CH2Cl2不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，若CH4為平面結(jié)構(gòu)，則CH2Cl2有兩種同分異構(gòu)體。123456703課時對點(diǎn)練題組一烷烴的取代反應(yīng)1.在光照條件下，相等物質(zhì)的量的CH3CH3與Cl2反應(yīng)，生成物中物質(zhì)的量最多的是3CH2Cl 2ClCHCl23CCl3

√123456789101112131415對點(diǎn)訓(xùn)練DUIDIANXUNLIAN解析由于乙烷分子中氫原子的性質(zhì)完全相同，所以下列反應(yīng)應(yīng)同時進(jìn)行，而非只發(fā)生一元取代反應(yīng)。123456789101112131415……由此可見，生成的產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。2.(2018·西安八校聯(lián)考)下列烴在光照下與氯氣反應(yīng)，只生成一種一氯代物的有甲基丙烷

B.環(huán)戊烷C.2,2-二甲基丁烷

甲基戊烷√123456789101112131415123456789101112131415解析A項(xiàng)，

中含有2種類型的氫原子，其一氯代物有2種；B項(xiàng)，

中只有1種類型的氫原子，其一氯代物只有1種；C項(xiàng)，

中含有3種類型的氫原子，其一氯代物有3種；D項(xiàng)，

中含有4種類型的氫原子，其一氯代物有4種。3.(2018·銀川高二檢測)某烷烴發(fā)生氯代反應(yīng)后，只能生成三種沸點(diǎn)不同的一氯代產(chǎn)物，此烷烴是A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3√123456789101112131415解析題組二烷烴性質(zhì)的綜合4.(2018·河口縣民中月考)下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述，錯誤的是A.都能使酸性KMnO4溶液退色B.都能燃燒C.都不溶于水D.都能發(fā)生取代反應(yīng)√解析烷烴都不能使酸性高錳酸鉀溶液退色，A錯誤；烷烴都能燃燒，如果是完全燃燒生成二氧化碳和水，B正確；烷烴都不溶于水，C正確；烷烴都能發(fā)生取代反應(yīng)，D正確。1234567891011121314155.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功的是①甲烷氣體通入空氣中點(diǎn)燃獲得熱量②甲烷氣體通入氯水中制取一氯甲烷③甲烷通入酸性高錳酸鉀溶液中，可使紫色退去④甲烷通入濃硝酸中分解得到碳單質(zhì)和氫氣A.只有①②

B.只有①C.只有④

D.①②③④√解析甲烷分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，通常不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，不能使溴水或酸性KMnO4溶液退色。但是在一定條件下，甲烷也會發(fā)生某些反應(yīng)，如燃燒、與氯氣的取代反應(yīng)。123456789101112131415√123456789101112131415解析烷烴分子中無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I，都是單鍵，①正確；烷烴屬于飽和鏈烴，其化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定，通常烷烴不與酸、堿、氧化劑(如酸性KMnO4溶液)反應(yīng)，也不能使溴水退色，②⑤錯誤；因?yàn)榉肿油ㄊ紺nH2n＋2中的氫原子已完全飽和，因此符合通式CnH2n＋2的烴一定是烷烴，③錯誤；烷烴在光照下都能與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，這是烷烴的主要特性之一，④正確；故選C。1234567891011121314157.下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述中，不正確的是A.烷烴隨相對分子質(zhì)量的增大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)

遞變到液態(tài)，相對分子質(zhì)量大的則為固態(tài)B.烷烴的密度隨相對分子質(zhì)量的增大逐漸增大C.烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)D.烷烴能使溴水、酸性KMnO4溶液都退色√解析烷烴是飽和烴，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有代表性的反應(yīng)是取代反應(yīng)，C對；與烷烴發(fā)生取代反應(yīng)的必須是鹵素單質(zhì)，溴水不能與烷烴反應(yīng)，酸性KMnO4溶液也不能將烷烴氧化，D錯。123456789101112131415題組三烴的燃燒規(guī)律與應(yīng)用8.等質(zhì)量的下列烷烴，完全燃燒消耗氧氣最多的是4

2H63H8

6H14√解析判斷等質(zhì)量的不同烴燃燒時的耗氧量，可先簡化其分子式為CHx，x越大，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就越大，耗氧量就越多。本題中A為CH4；B為CH3；C為CH；D為CH，故答案為A。1234567891011121314159.1mol某烷烴(化學(xué)通式為CnH2n＋2)完全燃燒，需要6.5mol氧氣，這種烷烴的化學(xué)式為3H8

4H105H126H14√123456789101112131415則n＝4，故選B?！?23456789101112131415√123456789101112131415B項(xiàng)，x＝4，y＝10，不符合，錯誤；C項(xiàng)，x＝2，y＝6，符合關(guān)系式，即原烴的分子式為C2H6，正確；D項(xiàng)，x＝3，y＝8，不符合，D錯誤。12345678910111213141512.兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后得到CO2和H2O的物質(zhì)的量隨混合烴的總物質(zhì)的量的變化如圖所示，則下列對混合烴的判斷正確的是①一定有乙烯②一定有甲烷③一定有丙烷④一定無乙烷⑤可能有乙烷⑥可能有丙炔A.②③⑤

B.⑤⑥

C.②④⑥

D.①④√解析由圖可知兩種氣態(tài)烴的平均組成為CH4，根據(jù)碳原子平均數(shù)可知，混合氣體一定含有CH4，由氫原子平均數(shù)可知，另一氣態(tài)烴中氫原子數(shù)目為4，碳原子數(shù)目大于，不超過4。12345678910111213141513.有A、B、C三種烴，已知：①B完全燃燒的產(chǎn)物n(CO2)∶n(H2O)＝2∶3；②C為飽和鏈烴，通常狀況下呈氣態(tài)，其二氯代物有三種；③A是B分子中的氫原子全部被甲基取代的產(chǎn)物；A遇Br2的CCl4溶液不退色，其一氯代物只有一種。請完成下列問題：(1)B的最簡式為_____，分子式為_____，其二溴代物有____種。CH3解析由B的燃燒產(chǎn)物可推出B中n(C)∶n(H)＝1∶3，B的最簡式為CH3，故B的分子式只能是C2H6，B為乙烷，二溴代物有兩種。123456789101112131415C2H62綜合強(qiáng)化ZONGHEQIANGHUA(2)C的三種二氯代物的結(jié)構(gòu)簡式為________________、______________、_________________。解析由②可推斷C應(yīng)為異丁烷，在飽和氣態(tài)鏈烴中只有異丁烷的二氯代物有三種。123456789101112131415(3)A的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________。解析甲基取代乙烷中的所有氫原子生成2,2,3,3-四甲基丁烷。12345678910111213141514.(1)10個碳原子以內(nèi)的烷烴，一氯代物只有一種的共有四種，試寫出其結(jié)構(gòu)簡式：_______、_________、________________、____________________。CH4CH3CH3123456789101112131415解析利用等效氫法可推知，符合條件的烷烴分子只有一種等效氫原子。(2)烴A與含氫量最高的烴B互為同系物，在光照條件下，1體積A最多可與6體積Cl2完全反應(yīng)(同溫同壓)，烴A的結(jié)構(gòu)簡式是__________。CH3CH3解析含氫量最高的烴為CH4，即A為烷烴；由1體積A最多與6體積Cl2完全反應(yīng)知，A分子中含有6個H原子，即C2H6。123456789101112131415(3)烴B的相對分子質(zhì)量為72，每個B分子中有42個電子，B的一溴代物種數(shù)是它同分異構(gòu)體中最多的。B的名稱為______________。2-甲基丁烷123456789101112131415解析由72÷14＝5……2知B為C5H12，符合分子中有42個電子。C5H12的同分異構(gòu)體有3種：①CH3CH2CH2CH2CH3②③一溴代物②有四種，而①有三種，③有一種，其中②符合題意。15.烴A的結(jié)構(gòu)簡式為(1)用系統(tǒng)命名法命名烴A：_______________________；烴A的一氯代物具有不同沸點(diǎn)的產(chǎn)物有____種。2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷1012345678910111213141512345678