第二章 第1节 烷烃-（教师WORD）2021-2022学年高中化学【精讲精练】人教版选择性必修3·有机化学基础 新课标辅导

第一节　烷烃 素养目标 1．通过对甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型的分析，掌握烷烃的结构特点、化学键类型与空间构型，逐渐形成宏观辨识与微观探析的学科素养。 2．通过甲烷的性质预测烷烃的化学性质，再设计实验方案验证，逐渐形成科学探究与创新意识的学科素养。 3．通过对含不同碳原子个数的烷烃分子结构的分析，认识同系物的概念，掌握同系物的判断，形成证据推理与模型认知的学科素养。 4．通过练习、归纳熟悉烷烃的系统命名，形成有机化合物系统命名法的思维模型，并运用模型对有机化合物进行命名，形成证据推理与模型认知的学科素养。 知识点一　烷烃的结构和性质 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、烷烃的结构 1．结构特点 分子中的碳原子都采取__sp3__杂化，以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或__氢原子__结合，形成σ键。烷烃分子中的共价键全部是__单键__。 2．链状烷烃的通式为__CnH2n＋2__。 3．同系物 结构__相似__，分子组成上相差一个或若干个__CH2原子团__的化合物称为同系物。 二、烷烃的性质 1．物理性质的递变规律 性质 变化规律 状态 常温下含有__1～4__个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态 沸点 随着碳原子数的增多，沸点逐渐__升高__；同分异构体之间，支链越多，沸点__越低__ 相对 密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水__小__ 水溶性 均__难__溶于水 2．化学性质 烷烃的结构决定了其性质与甲烷__相似__。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [对点练习] 1．下列有关烷烃的叙述中，正确的是(　　) A．烷烃分子中所有的化学键都是单键 B．除甲烷外，很多烷烃都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 C．分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 D．所有的烷烃中碳原子均采取sp2杂化 解析　甲烷分子中只含有碳氢单键，碳原子数大于2的烷烃分子中含有碳碳单键、碳氢单键，A正确；烷烃的化学性质稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，无法使其褪色，B错误；分子通式为CnH2n＋2的烃，是饱和烃，一定是烷烃，C错误；烷烃中碳原子都采取sp3杂化，伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，D错误。 答案　A 2．下列几种烷烃的沸点，根据下列数据推断丙烷的沸点可能是(　　) 物质 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点 －162 ℃ －89 ℃ －1 ℃ ＋36 ℃ A．约－40 ℃ B．低于－162 ℃ C．低于－89 ℃ D．高于＋36 ℃ 解析　根据表中数据可知，随着碳原子数增多，烷烃的沸点越高，所以丙烷的沸点介于乙烷和丁烷的沸点之间，即介于－89 ℃和－1 ℃间，所以A正确。 答案　A [思考探究] 1．碳原子数大于4的烷烃常温下一定是非气态吗？ 提示：不一定，新戊烷在常温下也是气体。 2．乙烷能与溴的四氯化碳溶液反应吗？ 提示：不能。 [归纳提升] 1．烷烃的结构及其物理性质的变化规律 (1)结构 烷烃分子中，以任意一个碳原子为中心，与其相结合的4个原子构成四面体结构。所以烷烃分子(CH4、C2H6除外)中的碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状排列。 (2)烷烃物理性质的变化规律 ①随着分子中的碳原子数的增多，熔、沸点逐渐升高；烷烃同分异构体的熔、沸点则随着分子中支链数的增多而降低，如正丁烷的熔、沸点高于异丁烷。 ②随着分子中的碳原子数的增多，密度逐渐增大，但其密度都小于水的密度。 ③都不溶于水，易溶于有机溶剂。 ④随着分子中的碳原子数的增多，常温下的状态由气态逐渐过渡到液态、固态，其中分子中碳原子数小于或等于4的烷烃为气态，新戊烷在常温下也为气态。 2．烷烃的化学性质 (1)稳定性 性质稳定，一般不与强酸、强碱、强氧化剂反应。 (2)取代反应的特点 ①烷烃的取代反应是连锁反应，一般不能停留在某一阶段。 ②在卤素与烷烃发生取代反应的过程中，1 mol卤素单质只能取代1 mol氢原子。 ③烷烃只能与纯净的卤素单质在光照条件下发生取代反应，而不能与卤素的水溶液反应。 (3)烷烃的可燃性 烷烃在空气中都可以燃烧而生成CO2和H2O，分子中碳原子数比较少的烃在燃烧时会产生淡蓝色的火焰，但随着分子中碳原子数的增多，含碳量会不断增大，燃烧时会燃烧不完全，甚至会在燃烧中产生黑烟。 (4)受热分解 分子中含碳原子较多的烷烃在受热时会发生分解，烷烃分解产物中有烯烃。 [题组集训] 1．在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列说法不正确的是(　　) 物质 沸点(℃) 正丁烷 －0.5 正戊烷 36.1 异戊烷 27.8 新戊烷 9.5 正己烷 69.