鲁科版高中化学选择性必修3第1章第3节第1课时烷烃及其性质基础课课件

第1课时烷烃及其性质(基础课)第1章有机化合物的结构与性质烃第3节烃素养目标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性质，如取代反应、氧化反应等。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。旧知回顾下列各物质：①O2和O3；②12C和14C；③C2H6和C3H8；④(1)互为同位素的是②。(2)互为同素异形体的是①。(3)互为同分异构体的是④。(4)互为同系物的是③。一、烷烃及其物理性质1．烷烃烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃，通式为CnH2n＋2(n≥1)。必备知识自主预习2．烷烃的物理性质

规律物理性质熔点、沸点一般随碳原子数的增加而____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____、____变到____密度密度比水__，且随相对分子质量的增加而____溶解性不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂升高气态液态固态小增大判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(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____、____、________和______等都不发生反应。×√强酸强碱强氧化剂还原剂

CH3CH2Cl＋HCl

想一想日常生产、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。甲烷是所有有机化合物中碳元素含量最低的。关键能力情境探究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1∶1混合在光照的条件下能不能得到纯净的一卤代物？认识烷烃的取代反应提示：不能。不管比例如何，烷烃和卤素单质的反应都不会停留在第一步，所以得到的卤代烃是混合物。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，下层溶液无色。反应条件紫外线(或强烈日光照射)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：C－H键和X－X键成键：C－X键和H－X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产物特点产物的量①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②反应消耗的n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋……＝n(HX)，产物中HX的物质的量最多1．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．该反应的生成物最多有四种D．该反应的现象是量筒内气体颜色变浅，量筒内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在光照条件下反应，可生成CH3Cl、HCl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4等，故C不正确；甲烷和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，所以量筒内气体颜色会变浅，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。]2．一定温度下，CH3CH2CH3的氯化、溴化反应能量变化及一段时间后产物的选择性如图。下列叙述错误的是(

)资料：R·＋X·―→RX(R·为烷基自由基，X·为卤素自由基)；通常活化能越大，反应速率受温度影响越大。A．丙烷氯代或溴代反应均可能产生同分异构体B．正丙基自由基(CH3CH2CH2·)比异丙基自由基[·CH(CH3)2]稳定C．升高温度，体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大D．以丙烷为原料通过“卤代－水解”过程合成2-丙醇时，Br2比Cl2更适于作取代试剂√B

[丙烷氯代反应可生成互为同分异构体的CH3CH2CH2Cl和(CH3)2CHCl，丙烷溴代反应可生成互为同分异构体的CH3CH2CH2Br和(CH3)2CHBr，A项正确；正丙基自由基(CH3CH2CH2·)具有的能量比异丙基自由基[·CH(CH3)2]具有的能量高，能量越低越稳定，则异丙基自由基比正丙基自由基稳定，B项错误；生成1-氯丙烷的活化能比生成2-氯丙烷的活化能大，通常活化能越大、反应速率受温度影响越大，故升高温度，生成1-氯丙烷的速率增大得更快，体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大，C项正确；以丙烷氯代反应生成的2-氯丙烷的选择性为55%，而发生溴代反应生成的2-溴丙烷的选择性为97%，故以丙烷为原料通过“卤代－水解”过程合成2-丙醇时，使用Br2作为取代试剂所得产品的纯度更高，即Br2比Cl2更适于作“卤代－水解”过程的取代试剂，D项正确。]3．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷与氯气反应的部分历程如下：①引发：Cl2―→Cl·＋Cl·等；②链反应：Cl·＋CH4―→·CH3＋HCl，·CH3＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl等；③终止：Cl·＋Cl·―→Cl2，Cl·＋·CH3―→CH3Cl等。下列说法错误的是(

)A．引发时可以通过热辐射、光照等条件B．链反应可以反复进行C．生成物只有四种D．生成物中可能出现CH3CH3√C

[烷烃发生卤代反应的条件一般为光照，引发时可以通过热辐射、光照等条件，故A正确；根据反应历程可知，Cl·在链反应中既有消耗又有生成，所以链反应可以反复进行，故B正确；甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl等，故C错误；两个·CH3可以结合生成CH3CH3，所以生成物中可能出现CH3CH3，故D正确。]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。探究烃类物质燃烧的相关规律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？

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。

3．同温同压下，气态烃(CxHy)完全燃烧前、后气体体积变化规律

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y＝4y＜4y＞41．下列烃①CH4，②C4H8，③C7H8，④C6H12分别完全燃烧，耗氧量分析不正确的是(

)A．等物质的量时耗氧量最多的是①B．等物质的量时③和④的耗氧量相等C．等质量时耗氧量最大的是①D．等质量时②和④的耗氧量相等√

2．amL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)，体积共缩小2amL。则这三种烃可能是(

)A．CH4、C2H4、C3H4 B．C2H6、C3H6、C4H6C．CH4、C2H6、C3H8 D．C2H4、C3H4、C3H6√A

[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，amL该烃完全燃烧后恢复至常温常压就一定缩小2amL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。]3．一定条件(0.1MPa，100℃)下，0.05mol某烃在氧气中完全燃烧。将生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，质量分别增加5.4g和11g。该烃与氯气发生取代反应所得的一氯取代物没有同分异构体，则这种烃是(

)A．2-甲基丙烷 B．2，2-二甲基丙烷C．2-甲基丁烷 D．2，2，3，3-四甲基丁烷√

51．下列说法错误的是(

)A．C3H8和C4H10一定是同系物B．CH4的二氯代物只有一种结构证明甲烷是正四面体结构C．正丁烷的沸点高于异丁烷D．丙烷分子中，三个碳原子可能在同一条直线上学习效果随堂评估√243题号15243题号1D

[结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的有机化合物互为同系物，C3H8和C4H10均为烷烃，在分子组成上相差1个CH2，一定互为同系物，A正确；CH4为正四面体结构，分子中的四个氢原子是等效的，所以CH4的二氯代物只有一种结构，B正确；同分异构体中支链越多，熔、沸点越低，正丁烷的沸点高于异丁烷，C正确；丙烷分子可以看作是两个甲基取代甲烷分子中的两个H形成的，甲烷分子为正四面体结构，则丙烷分子中的三个碳原子一定不在同一条直线上，呈锯齿状，D错误。]52．下列说法错误的是(

)A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小B．

互为同系物C．丙烯与HCl加成可以得到互为同分异构体的两种有机物D．由CH4结构可知CCl4也是正四面体结构，而丙烯分子中所有原子不可能共面23题号14√523题号14

53．等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是(

)A．CH4

B．C2H6C．C3H8 D．C6H1423题号41√A

[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。]5243题号14．已知某有机化合物的空间填充模型为

，标准状况下，22.4L的该物质与足量氯气在光照条件下反应的产生的分子中含氯元素的化合物共有(

)A．7种

B．8种C．9种

D．10种√5243题号1D

[空间填充模型为

的有机化合物为乙烷，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，产物有：一氯乙烷1种：CH3CH2Cl；二氯乙烷2种：CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl；三氯乙烷2种：CH3CCl3、CH2ClCHCl2；四氯乙烷2种：CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2；五氯乙烷1种：CHCl2CCl3；六氯乙烷1种：CCl3CCl3，此外取代过程中还会生成HCl，因此产生的分子中含氯元素的化合物总共有10种。]243题号15．丁烷的分子结构可简写成键线式结构

，有机化合物A的键线式结构为

，请回答下列问题：(1)有机化合物A的分子式为________。(2)用系统命名法命名有机化合物A，其名称为_________________。(3)有机化合物A完全燃烧的化学方程式为__