2.烷烃_新人教版高中化学必修一、二_新人教版高中化学必修下册_微课高一化学必修2（视频课）_必修二讲义（2019人教版）_第七章有机化合物[9节]

第 57 课时： 烷烃 【学习目标】 熟悉甲烷的基本性质。 掌握同系物的基本概念。 【重点难点】 1.重点：甲烷的空间结构； 甲烷的物理化学性质。 2.难点：同系物的基本概念。 【高频考点】 甲烷的取代反应。 【教学内容】 一、甲烷 1. 结构 结构式： 结构简式： 球棍模型： 第 1 页1. 结构 甲烷不是平面结构，是立体结构。 键角为 109°28′。 2. 物理性质 甲烷是一种无色无味的气体，密度是 0.717g/L（标准状况），极难溶 于水。 3.化学性质 （1）氧化反应 CH +2O →(点燃)CO +2H O 4 2 2 2 不与酸性高锰酸钾反应。 （2）取代反应 ①定义： 有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反 应。 ②甲烷的取代反应 CH +Cl →（光照）CH Cl+HCl 4 2 3 CH Cl +Cl →（光照）CH Cl +HCl 3 2 2 2 CH Cl +Cl →（光照） CHCl +HCl 2 2 2 3 CHCl +Cl →（光照） CCl +HCl 3 2 4 ③现象 液面上升； 产生油状液滴； 第 2 页黄绿色变浅； 液面附近有水雾。 二、烷烃 1.通式 C H n 2n+2 2.同系物 类似烷烃，性质与结构相似，且分子式相差一个或者若干个 CH 的一 2 系列物质，称为同系物。 3.物理性质 与甲烷类似，难溶于水。随着碳数增多，熔沸点增高。密度小于水。 4.化学性质 可以在氧气中燃烧。 不可以被酸性高锰酸钾氧化。 可以在一定条件下与卤素单质发生取代反应。 【经典例题】 1.判断下列说法是否正确 ①将甲烷与氯水一同放在光照下，可以制备一氯甲烷。（ ） ②甲烷发生取代反应的有机产物均为液态。（ ） 第 3 页③将 1mol 甲烷和 1mol 氯气混合发生反应，可以得到 1molCH Cl 3 （ ） ④将 1mol 甲烷完全转化为 CCl ，需要消耗 4mol 氯气。（ ） 4 2.请写出烷烃与氧气反应化学方程式。 C H +2+(3n+1)/2 O →(点燃)nCO +(n+1)H O n 2n 2 2 2 【本课小结】 甲烷不是平面结构。 甲烷可以发生氧化反应和取代反应。 烷烃这一系列物质为同系物。 【课后作业】 1. 下列化合物中不属于烷烃的是（ ）。 A. B. C H C. C H D. C H C H 2. 有关简单烷烃的叙述：①都是易燃物；②特征反应是取代反应； ③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基，其中正确的是（ ）。 A. ①和③ 第 4 页B. ②和③ C. 只① D. ①和② 3. 下列有关烷烃的叙述中，正确的是（ ）。 ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键； ②烷烃能使酸性 溶液褪色； ③分子通式为 KMnO 的烃不一定是烷烃； ④所有的烷烃在C光 H照条件下都能与氯气发生取代反应； ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 A. ①③⑤ B. ②③ C. ①④ D. ①②④ 4. 下列说法中正确的一组是（ ）。 A. 正丁烷和异丁烷是同系物 B. 和 是同一种物 质 CH CH CH CHC H CH C. 和 互为同位素 H D D. 和 互为同分异构体 第 5 页5. 和 按照一定比例充入大试管中。将此试管倒立在盛有 CH 溶液C的l 水槽中，放在光亮处，片刻后发现试管内液面上升且 A试g管NO壁上有油状液滴出现。 （1） 的电子式为 。 （2） CH 和 反应生成一氯甲烷的化学方程 式： CH Cl ，反应类型是 。 （3）若要使 完全和 发生取代反应，并生成相同物 质的量的四种取代m产ol物CH，则需要 Cl 的物质的量为 。 （4）结合化学用语说明水槽中溶液Cl 的变化现象及原 mol 因： 。 【答案与解析】 1. C 烷烃的通式为 。 C 项， 不C符 H合烷烃通式，不属于烷烃，是丙烯，故选 C 项； A 项， C H 符合烷烃通式，属于烷烃，故不选 A 项； B 项， C H 符合烷烃通式，属于烷烃，故不选 B 项； D 项， C H 符合烷烃通式，属于烷烃，故不选 D 项。 2. D C H 烷烃均为易燃物，特征反应是取代反应，相邻两个烷烃在组成上差一 第 6 页个 ；故①②正确，③错误，故 D 项正确。 3. CCH ①在烷烃分子中，碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键全部与 氢原子结合，故所有的化学键都是单键，故选①； ②烷烃的化学性质非常稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不选 ②； ③分子通式为 的烃一定是烷烃，故不选③； ④所有的烷烃在C光 H照条件下都能与氯气发生取代反应，故选④； ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中不能发生反应，因此不能使溴水褪色， 故不选⑤。 故选①④。 4. B B 项， 和 是都是 3-甲基己CH烷 C，H属 C于H 同CH一C种 H物质C，H 故 B 正确； A 项，正丁烷和异丁烷的分子式相同而结构不同，属于同分异构体， 故 A 项错误； C 项， 具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同 位素， 和 是同种物质，故 C 项错误； H D D 项， 和 结构和组成相同，属于同一种物质，故 D 项错 误。 第 7 页5. （1） （1 分） 光照 （2） ；取代反应（1 分） （3）1.25 CH Cl CH Cl HCl （4） 和 照生成 （气体）、 、 、 、 C，H生 成的Cl 溶于水CH后与Cl 发生C反H 应Cl， 化C学HC方l 程式CC为l HCl HCl ，溶液中有A白gN色O沉淀产生。 【解析】 Ag Cl AgCl （1） 是共价化合物，其电子式为 。 （2）在C光H 照条件下， 和 反应生成 的化学方程式为 光照 CH Cl CH Cl ，该反应是取代反应。 （3）若 完全与 反应生成相等物质的量的四种取代 CH Cl CH Cl HCl 物，则每种取m代ol物CH的物质的量C是l ，该反应 中，被取代的氢原子的物质的量与氯气的m物ol质的量相等m，ol因此生成 一氯甲烷需要 氯气，生成 二氯甲 烷需要mol mo氯l 气，生成 mo三l 氯甲烷 需要 mol mol氯气，生成 mol四氯化碳需 要 mol ꀀ m氯o气l ，共消耗氯气的物质mo的l 量为 mol mol 。 （4）在m光ol照条件下m，ol ꀀ和mol 反应生m成ol 、mol 、 、 、 ，反应一开CH始生成Cl 气体，C随H着 C反l 应C进H 行Cl ， CHC不l 断消CC耗l ，H黄C绿l 色逐渐变浅，又生成CH难 C溶l 于水的 、 、Cl CH Cl CHCl CCl 第 8 页（均为无色液体）， 易溶于有机溶剂，因此使试管壁上有黄色油 滴，同时生成的 Cl易 溶于水，试管内气体压强减小，水位在试管 内上升，但不完全H充Cl满试管， 溶于水后与 溶液反应， 离子方程式为 HCl ，溶液中产Ag生N白O色沉淀。 Ag Cl AgCl 第 9 页