3.1.1 脂肪烃的类别　烷烃 学案（含答案）

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1、第一单元第一单元 脂肪烃脂肪烃 第第 1 课时课时 脂肪烃的类别脂肪烃的类别 烷烃烷烃 核心素养发展目标 1.宏观辨识与微观探析： 从化学键的饱和性等微观角度理解脂肪烃的分 类。2.证据推理与模型认知：能通过模型假设、证据推理等方式理解同类物质的化学性质， 会书写对应的反应方程式。 一、烃及其分类 1烃 仅由碳、氢两种元素组成的有机物。 2烃的分类 (1)根据分子中是否含有苯环 脂肪烃：不含苯环 芳香烃：含有苯环 (2)脂肪烃的分类 不饱和烃：含有双键或叁键等不饱和 键的脂肪烃，如烯烃、炔烃 饱和烃：不含不饱和键的脂肪烃，如烷烃 例 1 烷烃、烯烃、炔烃的分类依据主要是( ) A分子内所含的元

2、素种类 B分子内碳链长短 C分子内碳原子间的成键方式 D分子内碳、氢原子数的关系 答案 C 解析 脂肪烃中可根据碳原子之间的成键方式不同分为烷烃、烯烃和炔烃。 二、脂肪烃的物理性质 1烷烃的物理性质 物理性质 变化规律 状态 当碳原子数小于或等于 4 时，在常温下呈气态，其他的烷烃常温下 呈固态或液态(新戊烷常温下为气态) 溶解性 都难溶于水，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 相对密度 随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷烃的密度小于水的密度 2.烯烃、炔烃的物理性质 烯烃、炔烃的物理性质与烷烃相似。 例 2 (2018 大理州新世

3、纪中学月考)下列烷烃中，沸点最高的是( ) A2- 甲基丙烷 B2,2- 二甲基丙烷 C正己烷 D2- 甲基戊烷 答案 C 解析 正己烷和 2- 甲基戊烷的相对分子质量比 2- 甲基丙烷、2,2- 二甲基丙烷大，所以正己烷 和 2- 甲基戊烷的沸点比 2- 甲基丙烷、2,2- 二甲基丙烷高，己烷的同分异构体中正己烷支链最 少，所以正己烷的沸点最高。 【考点】烷烃的物理性质与用途 【题点】烷烃的物理性质与递变规律 脂肪烃类熔、沸点一般较低。其变化规律： 组成与结构相似的物质(即同系物)，相对分子质量越大，其熔、沸点越高。 相对分子质量相近或相同的物质(如同分异构体)，支链越多，其熔、沸点越低。

4、三、 烷烃的结构特点与化学性质 1烷烃及其结构特点 (1)烷烃 分子中的碳原子间都以单键结合成链状， 剩余价键都与氢原子结合的饱和烃叫烷烃， 如甲烷、 丁烷等。烷烃的通式为 CnH2n2(n1)。 (2)结构特点：分子中的碳原子全部饱和，除甲烷、乙烷以外，烷烃分子中的碳原子之间呈锯 齿状排列。 2化学性质 (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(如光照或高温)下才能发生某些反应。 (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 CH3CH3Cl2 光照 CH3CH2C

5、lHCl。 (3)氧化反应可燃性 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O， 燃烧的通式为CnH2n23n1 2 O2 点燃 nCO2 (n1)H2O。 (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： C16H34 催化剂 加热、加压 C8H16C8H18。 例 3 下列说法中正确的是( ) A分子式为 C7H16的烷烃，含有 3 个甲基的同分异构体有 2 种 B烷烃的通式为 CnH2n2，随 n 值增大，碳元素的质量分数逐渐减小 C分子通式为 CnH2n2的烃一定是烷烃 D异戊烷与 2- 甲基丁烷互为同系物 答案 C 解析 分子式为 C7H16

6、的烷烃，含有 3 个甲基的同分异构体有 3 种，A 项错误；烷烃的通式 为 CnH2n2，碳元素的质量分数为 12n 14n2100% 12 142 n 100%，则随 n 值增大，碳元素的 质量分数逐渐增大，B 项错误；异戊烷与 2- 甲基丁烷为同一种物质，D 项错误。 【考点】烷烃的组成与结构 【题点】烷烃的结构特点 分子通式为CnH2n2的烃一定是烷烃， 碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。 但符合通式CnHm 且碳原子数不同的烃不一定互为同系物。 例 4 液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是( ) A丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上 B在光照条件下能够与 Cl

7、2发生取代反应 C丙烷比其同分异构体丁烷易液化 D1 mol 丙烷完全燃烧消耗 5 mol O2 答案 C 解析 丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故 3 个碳原子不在同一直线上，A 正确；丙烷在光照条件下与 Cl2发生取代反应，B 正确；丙烷 与丁烷互为同系物，C 错误；1 mol 丙烷完全燃烧消耗 5 mol O2，D 正确。 【考点】烷烃的结构与性质综合分析 【题点】烷烃结构与性质的综合考查 相关链接 烷烃取代反应的特点 (1)一氯乙烷与乙烷相比较，碳链结构保持不变，只是乙烷分子中的一个氢原子被氯原子所取 代。 (2)烷烃与卤素单质发生的取代反应不会

8、停留在第一步，如一氯乙烷会继续与氯气反应生成二 氯乙烷、三氯乙烷等。故一氯乙烷一般不用乙烷与氯气发生取代反应制取。 (3)烷烃能与卤素单质反应，不能与卤素单质的水溶液反应。 (1)比较烷烃的熔、沸点的思路 (2)烷烃分子的结构特点：碳原子以单键形成链状结构；烷烃的主要性质：取代反应(光照)、 氧化反应(点燃)、分解反应(高温)。 1正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物都属于脂肪烃( ) (2)碳原子数目小于 5 的烃常温下都是气体( ) (3)烷烃分子中的碳原子一定在同一条直线上( ) (4)碳原子数相同的烃，沸点相同( ) (5)相邻的两个烷烃分子组成上相

9、差一个甲基( ) (6)烷烃分子中，所有的碳原子不可能位于同一平面( ) (7)1- 戊烯比 2- 甲基- 1- 丁烯的沸点高( ) (8)乙烷在光照条件下与氯气反应，可生成 9 种同分异构体( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 2下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是( ) 丁烷 2- 甲基丙烷 戊烷 2- 甲基丁烷 2,2- 二甲基丙烷 A B C D 答案 C 解析 对于烷烃，碳原子数越多，沸点越高；对于碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越 低；因此，综合排序为。 3(2018 河口县民中月考)下列关于烷烃性质的叙述错误的是( ) A都能使酸性 K

10、MnO4溶液褪色 B都能燃烧 C都不溶于水 D都能发生取代反应 答案 A 解析 烷烃都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A 错误；烷烃都能燃烧，如果是完全燃烧生成 二氧化碳和水，B 正确；烷烃都不溶于水，C 正确；烷烃都能发生取代反应，D 正确。 【考点】烷烃的性质 【题点】烷烃的化学性质 4下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( ) A甲烷与氯气的物质的量之比为 11，混合发生取代反应只生成 CH3Cl B甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中 CH3Cl 最多 C甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物 D1 mol CH4完全生成 CCl4，最多消耗 2 mol Cl2 答案 C 解析 甲烷与

11、氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步， 故得不到纯净的 CH3Cl， A 错误、 C 正确；甲烷与氯气的反应中每取代 1 mol 氢原子，消耗 1 mol 氯气，生成 1 mol HCl，故产 物中 HCl 最多，B 错误；1 mol CH4完全生成 CCl4，最多消耗 4 mol Cl2，D 错误。 5在光照条件下，将 1 mol CH4与 Cl2反应，得到等物质的量的 4 种取代产物，则消耗 Cl2 的物质的量为( ) A1 mol B2 mol C2.5 mol D10 mol 答案 C 解析 由于 CH4Cl2 h CH3ClHCl，CH42Cl2 h CH2Cl22HCl，CH43

12、Cl2 h CHCl33HCl，CH44Cl2 h CCl44HCl。1 mol CH4生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 各为 0.25 mol，则消耗 Cl2的物质的量为 0.25 mol0.25 mol20.25 mol30.25 mol4 2.5 mol。 6已知烷烃 A 的密度是相同条件下 H2密度的 36 倍。 (1)该烷烃 A 的分子式为_。 (2)写出 A 可能存在的结构简式：_。 (3)若 A 的某种同分异构体 B 的一氯代物只有一种。 用系统命名法命名，B 的名称为_。 B 与 Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为_。 B 燃烧的化学方程式为_。 答案 (1)C5H12 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 (3)2,2- 二甲基丙烷 C(CH3)4Cl2 h C(CH3)3CH2ClHCl C5H128O2 点燃 5CO26H2O 解析 根据 A 的密度是相同条件下 H2密度的 36 倍， 推知其相对分子质量为 72， 设分子式为 CnH2n2，求得 n5，则分子式为 C5H12。