7.1 饱和烃--2023-2024学年高一化学教材同步解读（沪科版2020必修第二册）.zip

第七章 常见的有机化合物 7.1 饱和烃 课标导航 1.知道天然气的主要成分，理解甲烷的分子结构及化学性质 2.知道烷烃、烃基、同系物的概念,了解烷烃物理性质的递变规律,理解烷烃的同分异构现象，会写丁烷、戊烷的同分异构体 3.掌握同分异构现象的含义，能判断简单有机物的同分异构体，初步学会同分异构体的书写 知识点拨 知识点拨01 天然气 1.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。 2.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。 知识点拨02 甲烷的分子结构和性质 1. 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 2. 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。 3. 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 4. 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。 知识点拨03烷烃及同分异构体 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，5-16的为液态，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，烷烃的密度逐渐变大,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） 拓展2：烷烃的二氯取代物的书写方法 （1）先固定一个氯原子在链端碳原子上，然后再碳链上移动另一个氯原子，写出全部的结构；（2）然后将固定在链端碳原子上的氯移到第二个碳原子上，依然在碳链上移动另一个氯原子，写出与上面不同的结构；依次类推即可 （3） 氧化反应：在点燃的条件下都能和氧气反应生成二氧化碳和水（随着碳原子数的增多，燃烧越来越不充分，火焰明亮并伴有黑烟） CnH2n+2+（3n+1）/2O2nCO2+(n+1)H2O （4） 热解：在高温时，烷烃能分解成小分子 注：热解包括裂化和裂解，在无氧条件下，烷烃在高温下的反应称为裂化，依据温度的不同和催化剂的不同，可以分为热裂化和催化裂化，更高的温度又叫裂解 ，是深度裂化。 4. 同系物 （1） 定义：结构相似，在分子组成上相差n个CH2原子团的物质（n≥1）。 注意：1结构相似，是指官能团要相同，2 分子组成上相差n个CH2原子团的也不一定是同系物，例如：C2H4和C3H6，可以是烯烃还