第二章 第一节　烷烃(word教参) -【优化探究】2021-2022学年新教材高中化学选择性必修3配套教参（人教版）

(5)该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是____________________。 (6)用合理改进后的装置进行实验，测得的数据如表所示： 装置 实验前/g 实验后/g E 22.6 42.4 F 80.2 146.2 则青蒿素的实验式是__________。 解析：Ⅰ.(1)对青蒿进行粉碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出速率。(2)用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品。Ⅱ.(4)为了能准确测定青蒿素，燃烧生成的CO2和H2O的质量，实验前应通入除去CO2和H2O的空气，排尽装置内的空气，防止干扰实验，所以装置A中可以盛放NaOH溶液。装置E和F吸收生成的H2O和CO2，应先吸收水再吸收CO2，所以装置E中可盛放无水CaCl2或P2O5，装置F中可盛放碱石灰。(5)装置F和外界空气直接接触，为了减小实验误差，应在F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置。(6)由表中数据可知m(H2O)＝42.4 g－22.6 g＝19.8 g，则n(H2O)＝1.1 mol，m(CO2)＝146.2 g－80.2 g＝66 g，则n(CO2)＝1.5 mol，所以青蒿素中氧原子的质量m(O)＝28.2 g－(2.2×1) g－(1.5×12) g＝8 g，则n(O)＝0.5 mol，n(C)∶n(H)∶n(O)＝1.5 mol∶2.2 mol∶0.5 mol＝15∶22∶5，所以青蒿素的实验式为C15H22O5。 答案：Ⅰ.(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出速率　(2)蒸馏　(3)B Ⅱ.(4)NaOH溶液(合理即可)　无水CaCl2(或P2O5)　碱石灰　(5)在装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置　(6)C15H22O5 第一节　烷烃 [核心素养发展目标]　1.了解烷烃的结构及分子通式和物理性质变化规律。2.以甲烷为例理解烷烃的结构及化学性质。3.了解烷烃的命名法。 学习任务一　烷烃的性质 1．写出下列化学方程式： ①CH4＋O2：CH4＋2O2CO2＋2H2O。 ②CH4＋Cl2生成一氯甲烷：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。 2．有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应。 1．烷烃的结构 烷烃的分子中，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．烷烃的性质 (1)同系物 结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。烷烃同系物可用通式表示，如链状烷烃的通式为CnH2n＋2。同系物的某些物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性的变化。 (2)烷烃的物理性质 烷烃难溶于水，密度比空气小，且随着相对分子质量的增大，烷烃的密度逐渐增大，熔点和沸点逐渐升高。 (3)烷烃的化学性质 ①通常情况下，烷烃的化学性质比较稳定，很难与强酸、强碱以及强氧化剂发生反应。 ②燃烧通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 ③取代反应：烷烃与卤素单质蒸气在光照下发生取代反应。 问题1　甲烷和氯气反应能制得纯净的CH3Cl吗？ 答案：不能。由已学知识可知，CH4与Cl2的取代反应是逐步进行的：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。四步反应一般是同时发生，生成四种有机取代产物，而不是第一步反应进行完全后再进行第二步，以此类推。所以最终的有机取代产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物。 问题2　烷烃能与溴水发生取代反应生成溴代烷烃吗？ 答案：不能。烷烃和溴蒸气或液溴在光照条件下能发生取代反应生成溴代烷烃，但烷烃和溴水不能发生取代反应。 1．烷烃的取代反应 (1)反应条件——光照。 (2)反应物状态——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)而不是其水溶液。 (3)反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。 (4)反应产物——混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。 (5)定量关系——n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋…＝n(HX)。 2．裂化或裂解反应：烷烃在一定条件(加热，使用催化剂)下发生裂化或裂解反应，可生成碳原子数较少的烷烃和烯烃，高温下还可能生成碳单质和氢气。如C16H34C8H18＋C8H16；CH4C＋2H2。 　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烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ③烷烃分子中的碳碳键具有相同的键长 ④