第2章第1节烷烃（第1课时烷烃结构与性质）学生版-2021-2022学年高二化学学案（人教版2019选择性必修3）

《20212022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修3）》第二章烃第一节烷烃第1课时烷烃的结构和性质一、烷烃的结构和性质1．烷烃的结构特点（1）烷烃分子结构的分析名称结构模型结构简式分子式烷烃的结构特点甲烷烷烃的结构与甲烷相似，分子中的碳原子以伸向方向的杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成键，分子中的共价键全部是单键。乙烷丙烷正丁烷正戊烷（2）同系物：相似，在分子组成上相差一个或若干个的化合物互称为同系物。

（3）链状烷烃的通式：。2．烷烃的性质（1）化学性质：甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸强碱及溴的四氯化碳溶液反应。甲烷主要化学性质表现为能在空气中燃烧（可燃性）和能在光照下与氯气发生取代反应。【思考与讨论】①烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似，根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质。溶解性(水)可燃性与酸性高锰酸钾溶液与溴的四氯化碳溶液与强酸、强碱溶液与氯气(在光照下)②根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式：。则烷烃燃烧的通式为：CnH2n＋2＋O2eq\o(→,\s\up17(点燃))CO2＋H2O。③根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物。④乙烷与Cl2光照反应可以得到一氯到六氯取代物，请判断其对应的同分异构体有几种？共有多少种取代物？[提示]一氯乙烷(种)，二氯乙烷(种)，三氯乙烷(种)，四氯乙烷(种)，五氯乙烷(种)，六氯乙烷(种)，共种。（2）物理性质：纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小。阅读教材表2－1，归纳整理烷烃的物理性质：物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于时，烷烃在常温下呈气态；烷烃常温下存在的状态由态逐渐过渡到态、态。溶解性都难溶于，易溶于。熔、沸点随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐。密度随碳原子数的增加，密度逐渐，但比水的小。【预习检验】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）所有的烷烃中碳原子均采取sp3杂化()（2）1molCH4完全生成CCl4，最多消耗2molCl2()（3）在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应()（4）烷烃的化学性质稳定，不能发生氧化反应()（5）天然气、汽油、煤油、石蜡中的主要成分为烷烃() （6）标况下，11.2L己烷所含共价键的数目为9.5NA()（7）烷烃的通式为CnH2n＋2，随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐减小()（8）分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物是同系物（）（9）取CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各1g，在足量O2中燃烧，C4H10消耗O2最多（）2．关于烷烃性质的叙述中，不正确的是()A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应D．烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色3．在1.013×105Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是()物质名称沸点(℃)正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在标准状况下，新戊烷是气体B．在1.013×105Pa、20℃时，C5H12都是液体C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低D．C5H12随着支链数的增加，沸点降低4．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子组成和烷烃相似。下列有关说法错误的是()A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水C．甲硅烷(SiH4)的密度大于甲烷(CH4)D．甲硅烷的热稳定性强于甲烷5．燃烧0.1mol两种气态烃的混合物，生成3.58LCO2(标准状况)和3.60gH2O，则混合气体中()A．一定有甲烷 B．一定有乙烷C．一定无甲烷 D．一定有丙烷6．下列关于链状烷烃的说法正确的有()①在链状烷烃分子中，所有的化学键都是单键②分子组成上满足通式CnH2n＋2(n≥1)③分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物一定是链状烷烃④碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式CnH2n＋2⑤链状烷烃的各种同系物的最简式肯定不同A．1个B．2个C．3个D．4个7．用如下装置在实验室探究CH4和Cl2的取代反应(部分夹持装置省略)。下列说法错误的是（）A．圆底烧瓶中反应的离子方程式为：MnO2+4H＋+2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋+Cl2↑+2H2OB．实验中可观察到U形管左侧内壁有油状液滴出现C．向漏斗中滴加紫色石蕊溶液，可验证该取代反应有HCl生成D．烧杯中NaOH溶液可用于吸收残留的Cl28．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是()A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH39．根据要求填空：（1）烹调油烟中含有十一烷，该烷烃的分子式是___________。（2）含有30个氢原子的烷烃的分子式为__________。（3）假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为__________。（4）分子中含有22个共价键的烷烃的分子式为___。（5）分子中含有电子数为42的烷烃的分子式为。（6）某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有2种，这种烷烃的结构简式。（7）在碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的有种，写出它们的结构简式：。10．已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。（1）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。①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为___________________________________。②B燃烧的化学方程式为___________________________________________________。11．烷烃分子中的基团：—CH3、—CH2—、eqo\ac(—CH,\s\up11(|),\s\do11(|))、eqo\ac(—C—,\s\up11(|),\s\do11(|))中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示，例如:CH3eq\o(\o\al(CH,\s\do11(｜),\s\do22(CH3)))eq\o(\o\al(CH,\s\do11(｜),\s\do22(CH3)))eqo\ac(—C—,\s\up11(|),\s\up22(CH3),\s\do11(|),\s\do22(CH3))CH2—CH3分子中n1=6，n2=1，n3=2，n4=1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外)各原子数的关系。(1)烷烃分子中氢原子数为N(H)，则N(H)与n1，n2，n3，n4之间的关系