7.1 饱和烃-【帮课堂】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（沪科版2020必修第二册 ）

7.1 饱和烃 学习聚焦 知识精讲 知识点01 天然气 · 天然气的自然界存在 天然气是一种高效且清洁的气体，主要成分就是甲烷，除天然气之外，还有瓦斯气体、煤矿坑道气、可燃冰、页岩气等等，经常使人混淆的是水煤气与石油液化气，前者的主要成分是氢气与一氧化碳，后者的主要成分是乙烷、丙烷、丁烷等。 · 烃类有机物的概念 组成有机物的元素除碳、氢外，常有氧、还有氮、硫、卤素、磷等，其中仅含有碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。甲烷是烃类中分子组成最简单的物质。 【即学即练1】“北溪”天然气管道是俄罗斯向欧洲输气的主要管道。2022 年 9 月 26 日，“北溪”天然气管道发现两个泄漏点，分别位于丹麦和瑞典附近水域。下列说法错误的是 A．天然气的主要成分是 CH4 B．天然气是一种清洁能源 C．甲烷燃烧反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量 D．天然气是不可再生能源 知识点02 甲烷的分子结构和性质 甲烷的结构 名称 分子式 电子式 结构式 空间构型 甲烷 CH4 正四面体 球棍模型 空间填充模型 注意：甲烷的分子结构和白磷的分子结构都是正四面体，但是二者并不完全一样，甲烷是以碳原子为体心，氢原子为顶点的正四面体，而白磷是以4个磷原子为顶点的中空的正四面体。 如何证明甲烷是正四面体结构呢？（答案：二氯甲烷只有一种结构） · 甲烷的物理及化学性质 物理性质： 没有颜色，没有气味的气体，密度比空气小，难溶于水，是天然气，沼气，坑道气的主要成分。 化学性质： （1）稳定性：常温下与溴水，高锰酸钾溶液等都不反应。 （2）可燃性：在空气中点燃纯净的甲烷气体，能够安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热。 CH4+2O2CO2+2H2O （注意：点燃甲烷前，一定要验纯） （3）取代反应：甲烷在光照下能和氯气发生取代反应。 CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl CH4+3Cl2CHCl3+3HCl CH4+4Cl2CCl4+4HCl 提问：该实验的实验现象是什么？如果1mol甲烷和1mol氯气反应，则产物是什么? 答案：量筒壁上出现油状液滴，量筒内水面上升。量筒内气体颜色变浅。 五种产物都有 注意：四种取代产物中只有CH3Cl是气体且比水轻，其他均为液体且比水重，CHCl3又称为氯仿 （4）在隔绝空气加强热的条件下裂解 CH4 C + 2H2 甲烷的实验室制备 （1）反应原料：无水醋酸钠和碱石灰 （2）反应原理： CH3COONa + NaOH Na2CO3 + CH4↑ 拓展： （3）发生装置和收集装置： 发生装置：S + S g （大试管、酒精灯等） 收集装置：排水法或向下排空气法 （4）尾气处理：点燃法 （5）注意事项： ①药品为无水醋酸钠和碱石灰； ②生石灰可稀释混合物的浓度，使混合物疏松，便于甲烷逸出，同时也减少了固体NaOH在高温时跟玻璃的作用，防止试管破裂。此外，NaOH吸湿性强，生石灰还起到吸水的作用可以减小对制备甲烷反应的不利影响。 【即学即练2】和的混合气体在光照下发生反应，实验装置如图。下列说法不正确的是 A．分子中的共价键是s-p键 B．产物分子是极性分子 C．有HCl生成说明该反应是取代反应 D．试管壁出现油状液滴，有机产物的沸点： 知识点03 烷烃 同分异构体现象 1 烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1） 2 烷烃的物理性质 （1） 状态：一般情况下，碳原子数为1-4的烷烃为___气态____态，5-16的为___液态___态，16以上是固态。（注：新戊 烷在常温下为气态） （2） 溶解性：烷烃均_____难溶___于水。 （3） 密度和熔沸点：随着碳原子数的递增，烷烃的熔沸点逐渐____升高____,对于分子式相同的烷烃，支链越多，熔沸点越___低___,随碳原子数增多，烷烃的密度逐渐__升高____,但__小于____水的密度 3 烷烃的化学性质 （1） 一般情况下比较稳定，不能使溴水，高锰酸钾等褪色。 （2） 取代反应：在光照下都能和卤素发生取代反应 拓展1：烷烃的一氯代物的书写方法（主要看烷烃共有几种氢原子，有几种氢就有几种一氯代物） 等效氢的判断：（1）分子中同一个碳原子上连接的氢等效（如甲烷上的氢原子）；（2）同一个碳上所连甲基上的氢 等效（如新戊烷）；（3）处于对称位置上的氢