第二章 第一节　烷烃-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3同步导学案配套教参（人教版，单选）

第一节　烷烃 [核心素养发展目标]　1.了解烷烃的结构、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。 　烷烃的结构和性质 授课提示：对应学生用书第24页 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4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。同系物可用通式表示，如链状烷烃的通式为CnH2n＋2。烷烃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 物理性质 变化规律 状态 常温下，碳原子数小于或等于 4时烷烃呈气态，大于4时呈液态或固态(新戊烷常温下为气态) 溶解性 都难溶于水，易溶于有机溶剂 沸点 随着烷烃碳原子数的增加，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低 密度 随着烷烃碳原子数的增加，密度逐渐增大；但都小于水的密度 (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，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱以及溴的四氯化碳溶液反应。 ②燃烧通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 ③取代反应：烷烃与卤素单质在光照下发生取代反应。 判断下列说法是否正确，正确的画“√”，不正确的画“×”。 1．天然气、液化石油气、水煤气和柴油的主要成分都是烷烃。(　　) 2．辛烷(C8H18)是汽油的成分之一。辛烷完全燃烧的化学方程式为2C8H18＋25O216CO2＋18H2O。(　　) 答案：1.×　2.√ 授课提示：对应学生用书第25页 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。 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。 1．下列有关说法不正确的是(　　) A.天然气的主要成分为CH4 B.1 mol Cl2与1 mol CH4在光照条件下恰好完全反应，则产物只有CH3Cl C.反应CH3CH3＋Br2CH3CH2Br＋HBr，属于取代反应 D.CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构 解析：A.天然气的主要成分是甲烷，故A正确；B.甲烷和氯气在光照条件下发生反应，生成的有机物有四种，还有无机物氯化氢，不只有CH3Cl，故B错误；C.乙烷中的氢原子被溴原子取代生成溴代烃，属于取代反应，故C正确；D.根据分子式，可推测CH4的空间结构只有平面正方形和正四面体两种可能。若为平面正方形结构，则其二元取代物有两种同分异构体，而正四面体结构的二元取代物不存在同分异构体，所以CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构而不是平面结构，故D正确。 答案：B 2．下列叙述中正确的是(　　) A.饱和链烃又叫烷烃，是一类饱和脂肪烃 B.相对分子质量相等、结构不同的化合物，互称为同分异构体 C.组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物 D.碳原子之间都以碳碳单键结合的烃叫做烷烃 解析：根据烷烃、脂肪烃、同分异构体、同系物等概念的内涵进行分析判断。 答案：A 　烷烃的命名 授课提示：对应学生用书第25页 1．烃基 (1)烃基：烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团。 (2)常见的烃基 ①甲烷分子去掉1个氢原子是甲基(—CH3)。 ②乙烷分子去掉1个氢原子是乙基(—CH2CH3)。 ③丙烷分子去掉1个氢原子后的烃基有两种，正丙基的结构简式是—CH2CH2CH3、异丙基的结构简式是—CH(CH3)2。 ④丁烷分子去掉1个氢原子后的烃基有4种。 ⑤戊烷分子去