第一节（第1课时 烷烃和烯烃）-2020-2021学年高二化学必做提升讲义（人教版选修5）

第一节　脂肪烃 第1课时　烷烃和烯烃 【学习目标】 1.了解烷烃的物理性质及其变化规律与分子中碳原子数目的关系； 2.能以典型代表物为例，理解烷烃的组成、结构和主要化学性质。 一 烷烃的组成结构及其物理性质的变化规律 通式 官能团 物理性质 状态 熔沸点 密度 溶解性 烷烃 CnH2n+2 无 随碳原子数的递增，气体（C1～C4）→液体（C5～C16）→固体（C17以上） 随碳原子数的递增，逐渐升高 随碳原子数的递增，逐渐增大（均小于水） 难溶于水 规律总结： ①随碳原子数的增加，烷烃的含碳量逐渐增大。 ②烷烃物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因：同属分子晶体，组成 结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。 ③分子式相同的烃，支链越多，熔沸点越低。例如： 沸点：CH3(CH2)3CH3＞(CH3)2CHCH2CH3＞C(CH3)4。 ④新戊烷在常温下也是气体。 ⑤烃的密度随碳原子数的增多而增大，但都小于水。 二 烷烃的化学性质 1.甲烷是最简单的烷烃，具有以下性质： (1)通常状况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，但在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。 (2)甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，反应的化学方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。 (3)甲烷与Cl2在光照条件下发生反应的化学方程式： CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl(只写第一步)，该反应为取代反应。甲烷与Cl2发生反应的产物有5种，其中常温下为气态的有2种，具有正四面体结构的物质是CCl4，产物中量最多的是HCl。 2.烷烃的化学性质与甲烷相似： (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，只有在特殊条件下(如光照或高温)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CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 (3)氧化反应——可燃性 烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为 CnH2n＋2＋O2nCO2 ＋(n＋1)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：C16H34C8H16＋C8H18。 三　脂肪烃的类别与通式 1.甲烷的分子式是CH4，结构式是，空间构型是正四面体型。 2.有下列三种有机物：①CH3—CH3　 ②CH3—CH2—CH3 ③CH3—CH2—CH2—CH3 (1)它们共同的结构特点是碳原子间都以碳碳单键形成碳链、碳原子剩余的价键全部被氢原子饱和，其类别是烷烃(饱和链烃)。 (2)它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团，其通式是CnH2n＋2(n≥1)。 3.常见脂肪烃的结构特点和通式 (1)烷烃—碳原子之间全部以单键结合的饱和链烃—通式CnH2n＋2(n≥1)。 (2)单烯烃—含一个碳碳双键的不饱和链烃—通式CnH2n(n≥2)。 (3)单炔烃—含一个碳碳三键的不饱和链烃—通式CnH2n－2(n≥2)。 2.同系物的概念 结构相似，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物。 3.同系物的判断要点 (1)一差(分子组成至少相差一个CH2原子团；相对分子质量相差14或14的整数倍)。 (2)二(相)似(结构相似，化学性质相似)。 (3)三相同(即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同，分子组成通式相同)。 课堂练01 1.在1.013×105 Pa下，测得的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)3CH3 36.1 异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.8 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0 A．在标准状况下，新戊烷是气体 B．在1.013×105 Pa、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 答案: D 【解析】新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，20℃时是气体，则A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点逐渐升高；C5H12的3种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低。 2.下列有关烷烃的叙述中，正确的是（ ） A.在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 B.烷烃中除甲烷外，很多都能使紫色KMnO4溶液褪色 C.分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃 D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发