(教用word)第1章 第3节　第1课时　烷烃-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修第三册(鲁科版2019)

第3节　烃 第1课时　烷烃 学习任务目标 1．认识烷烃的结构，进而体会烷烃的稳定性和取代反应等化学性质。 2．能根据甲烷化学性质推知烷烃的化学性质，由烷烃通式写出其燃烧的化学方程式，并推知烃完全燃烧的规律，建立解答烃燃烧相关问题的思维模型。 1．天然气水合物，即可燃冰，含甲烷80%～99.9%，可直接燃烧，是一种新型清洁能源。甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O。 2．甲烷在光照条件下可与Cl2发生反应得到多种卤代烃，其中只有CH3Cl常温下为气态，CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为液态，反应生成气态卤代烃的化学方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，该反应的反应类型为取代反应。 一、烷烃的概述 1．烷烃的类别：烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃。 2．烷烃的存在：广泛存在于自然界中。 存在 名称 分子式 苹果表面的蜡状物质 二十七烷 C27H56 圆白菜叶子表层 二十九烷 C29H60 蚂蚁分泌的信息素 十一烷 C11H24 十三烷 C13H28 石蜡和凡士林 20个以上碳原子的烷烃 — 二、烷烃的性质 1．物理性质 (1)颜色：均为无色物质。 (2)溶解性：都不溶于水，而易溶于苯、乙醚等有机溶剂。 (3)密度：烷烃的密度比水小。 (4)随着碳原子数的增多，熔点和沸点一般随着碳原子数的增加而升高。常温、常压下的状态随着碳原子数的增加逐渐由气态、液态变到固态。 2．烷烃的化学性质 (1)稳定性 因为烷烃分子中碳氢键和碳碳单键的牢固程度较高，所以常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂等都不反应。 (2)取代反应 在紫外线(或强烈日光)条件下，烷烃能与Cl2、Br2等卤素气态单质发生取代反应。 举例：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl(一氯取代)。 (3)与氧气的反应 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)烷烃分子中可存在双键。 (×) (2)甲烷是最简单的烷烃。 (√) (3)烷烃在一定条件下可与卤素单质发生取代反应。 (√) (4)1 mol CH4和1 mol Cl2在光照条件下发生取代反应，其产物只有一氯甲烷。 (×) 2．光照条件下，将1 mol甲烷和1 mol氯气混合充分反应后，得到的产物为(　　) A．CH3Cl、HCl B．HCl、CCl4 C．CH3Cl、CH2Cl2 D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl D　解析：虽然甲烷和氯气按等物质的量混合，但实际上反应不会只停留在生成CH3Cl的第一步取代，而是四步取代反应几乎同时发生，所以生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。 3．液化气的主要成分是丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　) A．丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上 B．在光照条件下能够与Cl2发生取代反应 C．丙烷比其同分异构体丁烷易液化 D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2 C　解析：丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，C错误；1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2，D正确。 4．若要使0.5 mol CH4和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的4种取代产物，则需要氯气的物质的量为(　　) A．2.5 mol B．2 mol C．1.25 mol D．0.5 mol C　解析：由于氯气发生的取代反应是1个氯原子替换出1个氢原子，另一个氯原子则与氢原子结合生成氯化氢，因此参加反应的氯气的物质的量等于生成的氯代烃中氯原子的物质的量，而4种氯代烃的物质的量相等，即各有0.125 mol，所以所需的氯气的物质的量为0.125 mol×1＋0.125 mol×2＋0.125 mol×3＋0.125 mol×4＝1.25 mol。 5．如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭，里面有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将此装置放在有光的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。 (1)假设甲烷和氯气反应充分，且只产生一种有机化合物，请写出化学方程式： ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是