鲁科版（2019）选择性必修3学案：第1章 第3节 烷烃及其性质

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1、第3节烃基础课时5烷烃及其性质学 习 任 务1.认识烷烃、烃的组成和结构特点。能根据甲烷的性质理解烷烃的化学性质，如取代反应、氧化反应等。培养证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2能根据烷烃的通式书写燃烧的化学方程式，会分析有关的燃烧规律。培养证据推理与模型认知的化学核心素养。一、烷烃及其物理性质1烷烃的类别与存在2烷烃的物理性质规律物理性质熔点、沸点随碳原子数的增加而升高随分子中碳原子数的增加而呈现规律性变化状态(常温、常压)随碳原子数的增加逐渐由气态、液态变到固态密度密度比水小且随相对分子质量的增加而增大溶解性不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂判断正误(正确的打“”，错误

2、的打“”)(1)分子中全是碳碳单键的烃一定是烷烃。()(2)C2H6、C3H8、C4H10的熔沸点依次升高。()二、烷烃的化学性质1稳定性因为烷烃分子中碳氢键和碳碳单键的键能较高，所以常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂等都不发生反应。2取代反应在紫外线(或强烈日光)照射下，烷烃能与Cl2、Br2等卤素单质发生取代反应。反应举例：CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl(一氯取代)。3与氧气的反应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CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)烷烃性质很稳定，常温下不发生任何化学反应。

3、()(2)乙烷能与溴水发生取代反应而褪色。()日常生产、生活中人们为什么倾向于选择甲烷作燃料？提示：质量相同的烃，碳元素的质量分数越低，完全燃烧时放出的热量越多。甲烷是所有有机物中碳元素含量最低的。认识烷烃的取代反应问题1烷烃的取代产物卤代烃是一类重要的有机化工原料，通过烷烃和卤素单质11混合在光照的条件下能不能得到纯净的一卤代物？提示：不能。不管比例如何，烷烃和卤素单质的反应都不能停留在第一步，所以得到的卤代烃是混合物。问题2己烷能不能和溴水在光照下发生取代反应？如果把己烷和溴水混合在一起振荡后有什么现象？提示：不能。卤素单质的水溶液不能和烷烃发生取代反应。如果把己烷和溴水混合，己烷能把溴单

4、质从水中萃取出来，所以现象是液体分层，上层溶液为橙红色，下层无色。反应条件光照反应物烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应)化学键变化断键：CH键和XX键成键：CX键和HX键取代特点分子中的氢原子被卤素原子逐步取代，往往是各步反应同时发生产物特点种类多种卤代烷烃的混合物，HX的物质的量最多产物的量根据碳元素守恒，烷烃的物质的量等于所有卤代烷烃的物质的量之和根据取代反应的特点，有机物中卤素的物质的量等于HX的物质的量等于反应了的X2的物质的量，即反应了的n(X2)n(一卤代物)2n(二卤代物)3n(三卤代物)n(HX)关于取代反应和置换反应的判断的简单方法(1)看参与反应的物质类别：若

5、物质类别是无机物，一定是置换反应，若物质类别均是有机物，则一定不是置换反应。(2)看产物中是否有单质生成：若产物中有单质生成，一定不是取代反应。1(2021河北张家口期中)关于CH4与Cl2的反应(如图所示)，叙述不正确的是()A该反应属于取代反应B该反应的条件是光照C该反应的生成物有四种D该反应的现象是量筒内气体颜色变浅，器壁上有油状液滴生成，量筒内液面上升并产生白雾C甲烷与Cl2在光照条件下的反应属于取代反应，故A正确；该反应在光照条件下进行，故B正确；CH4和Cl2在光照条件下缓慢反应，生成了CH3Cl、HCl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，共5种产物，故C不正确；甲烷和氯气发生取

6、代反应，生成的产物均无色，所以试管中气体颜色会变浅，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和HCl是气体，氯化氢极易溶于水，所以量筒内液面上升并产生白雾，故D正确。2(2021南京高二检测)常温下，1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，若在适当的条件下，完全取代需要消耗6 molCl2，则下列判断正确的是()A该烷烃的分子式为C5H12B可以用AgNO3溶液检验反应生成的无机产物C该烷烃的四氯代物有1种D反应容器中，一氯代物所占的物质的量分数最大B1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，若在适当的条件下，完全取代需要消耗6 molCl2，说明分子中含有6个

7、H原子，该烷烃的分子式为C2H6，故A错误；氯化氢能使AgNO3溶液产生白色沉淀，故B正确；该烷烃的四氯代物有1，1，1，2四氯乙烷、1，1，2，2四氯乙烷，共2种，故C错误；反应容器中，氯化氢所占的物质的量分数最大，故D错误。探究烃类物质燃烧的相关规律天然气的主要成分是甲烷，是一种十分重要的“清洁能源”，与液化石油气(主要成分是丙烷、丁烷)一样都是常用的家用燃气。随着现代社会对环境保护要求的提高，液化石油气正逐渐被天然气所取代。居民家庭中在将液化石油气更换为天然气时，通常需要更换燃气灶具或调整进气量。问题1相同状况下等体积的石油气和天然气，完全燃烧时哪种气体的耗氧量大？提示：CH42O2CO

8、22H2OC3H85O23CO24H2OC4H10O24CO25H2O根据以上方程式可知相同状况下等体积(即等物质的量)的石油气耗氧量大。问题2居民家庭中将液化石油气改为天然气时，如何调整燃气灶的进气量？提示：增大天然气进气量或减小空气进气量。1烃类(CxHy)完全燃烧的化学方程式CxHy(x)O2xCO2H2O。2烃完全燃烧耗氧量与生成CO2和H2O的规律(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，的值越大，则氢元素的质量分数越大，耗氧量越多，生成的水越多，生成的CO2越少。(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，x的值越大，耗氧量越多。其中x值越大，生成的CO2越多；y值越大，生成的水越多

9、。(3)最简式(实验式)相同的有机物不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，则完全燃烧时生成的CO2的量一定，生成的H2O的量一定，耗氧量也一定。(4)不同的有机物完全燃烧时，若生成的CO2和H2O的物质的量之比相同，则它们分子中碳原子与氢原子的原子个数比也相同。3同温同压下，气态烃(CxHy)完全燃烧前、后气体体积变化规律(1)燃烧后温度高于100 时，水为气态反应前后气体体积变化V前V后V前V后V前V后x、y满足的条件y4y4y4(2)燃烧后温度低于100 时，水为液态，反应后气体体积变化是1。1a mL三种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃，充分反应后，恢复到原来的状况(常温、常压下)

10、，体积共缩小2a mL。则这三种烃可能是()ACH4、C2H4、C3H4BC2H6、C3H6、C4H6CCH4、C2H6、C3H8 DC2H4、C3H4、C3H6A如果分别写出各选项中烃对应的燃烧反应的化学方程式，我们会发现只要烃分子中的氢原子数为4，a mL该烃完全燃烧后恢复至常温常压就一定缩小2a mL体积，实际上就是常温下水为液态，缩小的体积就是反应后水蒸气占有的体积，A项正确。2下列说法正确的是()A某有机物燃烧只生成CO2和H2O，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为CnH2nB一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的体积就是生成的水蒸气的体积C某气态烃CxHy与足量O2恰好完

11、全反应，如果反应前后气体体积不变(温度100 )，则y4；若体积减小，则y4；否则y4D相同质量的烃，完全燃烧，消耗O2越多，烃中含氢元素的质量分数就越高D由题意可知有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，生成物中含有碳、氢元素，依据原子守恒可知该物质中一定含有碳、氢元素，氧元素不能确定，故A错误；一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸只能说产物的体积减小的部分是生成水蒸气的体积，故B错误；设该烃的分子式为CxHy，根据CxHy(x)O2xCO2H2O，体积差为x1(x)1，即可得反应前后体积不变，则y4；若体积减小，y4，故C错误；因为一个碳原子对应消耗一个氧气分子，四个氢原子对应消耗一个氧气分子

12、，而一个碳原子的质量等于12个氢原子的质量，12个氢原子消耗三个氧气分子，所以相同质量的烃，完全燃烧，消耗的O2越多，则烃中氢元素的质量分数越高，故D正确。1已知丁烷；2甲基丙烷；正戊烷；2甲基丁烷；2，2二甲基丙烷，下列关于它们的沸点的排列顺序正确的是()ABCDC对于烷烃，随着碳原子数增多，沸点逐渐升高；对于互为同分异构体的烷烃，支链越多，沸点越低，故沸点：。2下列关于烷烃性质的表述错误的是()A完全燃烧产物只有CO2和H2OB与卤素单质发生取代反应C都溶于水D通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应C烷烃一般易溶于有机溶剂难溶于水。3光照条件下，将1 mol甲烷和1 mol氯气混合充分反应后，得

13、到的产物为()ACH3Cl、HClBHCl、CCl4CCH3Cl、CH2Cl2DCH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HClD虽然甲烷和氯气按等物质的量混合，但实际上反应不会只停留在生成CH3Cl的第一步取代，而是四步取代反应几乎同时发生，所以得到的产物就是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。4等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是()ACH4BC2H6CC3H8 DC6H14A判断等质量的不同烃燃烧时的耗氧量，可先简化其分子式为CHx，x越大，氢的质量分数就越大，耗氧量就越多。本题中A为CH4；B为CH3；C为CH2.7；D为CH2.3，故答案为A。5丁烷的

14、分子结构可简写成键线式结构，有机物A的键线式结构为，则：(1)有机物A的分子式为_。(2)用系统命名法命名有机物A，其名称为_。(3)有机物A完全燃烧的化学方程式为_。(4)有机物A与Cl2发生反应生成的一氯代物的可能结构简式为_，写出A与Cl2反应生成任意一种一氯代物的反应方程式：_。答案(1)C8H18(2)2，2，3三甲基戊烷(3)2C8H1825O216CO218H2O(4)CH2ClC(CH3)2CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)3CCl(CH3)CH2CH3、C(CH3)3CH(CH2Cl)CH2CH3、C(CH3)3CH(CH3)CHClCH3、C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2ClC(CH3)3CH(CH3)CH2CH3Cl2C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2ClHCl(其他合理答案也可)