第二章 第一节 烷烃-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修3【精讲精练】人教版（教师用书word）

第一节　烷烃 素养目标 素养目标 1．认识烷烃的结构特点、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．认识同系物的概念，掌握同系物的判断，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，培养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__。 [思考探究] 1．下列有关说法正确的是________。 ①符合通式CnH2n＋2的一定是烷烃。 ②常温下，碳原子数大于4的烷烃都是液体或固体。 ③在光照条件下，等物质的量的乙烷和Cl2混合发生取代反应生成的有机产物只有一氯乙烷。 ④乙烯(C2H4)与环丙烷(C3H6)互为同系物。 ⑤互为同系物。 提示　① 2．分子式为C7H16的烷烃，分子结构中含有三个—CH3的同分异构体共有几种？ 提示　若支链为—CH3，主链含有6个碳原子，符合条件的有CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3，CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3；若支链为—CH2CH3，主链含有5个碳原子，符合条件的有CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3；支链不可能大于3个碳原子，故符合条件的烷烃有3种。 3．已知卤代烃难溶于水。甲烷与氯气发生取代反应，其氯代产物与HCl如何分离？ 提示　卤代烃难溶于水，HCl易溶于水，所以甲烷与氯气发生取代反应，其氯代产物与HCl分离可采用水洗法。 4．具有相同的碳原子的烷烃，为什么支链越少，熔点越高？ 提示　烷烃支链越少，分子排列就越紧密，分子间吸引力大，熔点就越高。 [归纳提升] 1．甲烷与Cl2取代反应的数量关系 在光照条件下，将1 mol甲烷和1 mol氯气充分反应，物质的量之间的关系： ①n(HCl)最大，且n(HCl)＝n(Cl2) ②n(HCl)＝n(CH3Cl)＋2n(CH2Cl2)＋3n(CHCl3)＋4n(CCl4) ③n(CH4)＝n(CH3Cl)＋n(CH2Cl2)＋n(CHCl3)＋n(CCl4) 2．“四同”比较 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素 定义 结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物 分子式相同，结构不同的化合物 同种元素组成的不同单质 质子数相同，中子数不同的原子 结构 相似 不同 不同 电子排布相同，原子核结构不同 对象 化合物 化合物 单质 原子(核素) 性质 物理性质不同， 化学性质相似 物理性质不同， 化学性质不一定相同 物理性质不同 物理性质不同， 化学性质相同 例子 CH4和CH3CH3 丙烯和环丙烷 O2和O3 H和H 1．(2022·滨海高二期中)在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是(　　) 物质名称及结构简式 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0 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，戊烷都是液体 C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低 D．分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随支链的增加，沸点降低 解析　D　新戊烷沸点为9.5 ℃，标准状况为0 ℃，新戊烷为液体，A错误；C5H12包括了正戊烷、异戊烷、新戊烷，而新戊烷的沸点是9.5 ℃，标准状况下是液体，20 ℃时是气体，B错误；从图中数据可知，烷烃随碳原子数的增加，沸点逐渐升高，C错误。 第二章　烃化学·选择性必修3　有机化学基础2.1 mol丙烷与氯气发生取代反应，最多能消耗Cl2的物质的量为(　　) A．4 mol