第1章 第3节 第1课时 烷烃及其性质-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019 单选）

第3节　烃 第1课时　烷烃及其性质 [素养发展目标]　1．认识烷烃的组成和结构特点。2．了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。3．能描述和分析烷烃的典型代表物的重要反应，能书写相应的化学方程式。 烷烃的结构及物理性质 1．烷烃的结构 2．烷烃的物理性质 (1)递变规律(随碳原子数n递增) (2)相似性 烷烃均不溶水，密度均小于水的密度。 3．烷烃的化学性质 烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，与强酸、强碱及强氧化剂和还原剂不反应，但一定条件下可燃烧，与氯气等发生取代反应。 (1)与卤素单质的反应 在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体发生取代反应。 ①乙烷在光照下与氯气发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 ②分子中碳链较长的烷烃与氯气反应时，不同碳氢键断裂可以得到不同的取代产物，如丙烷与氯气在光照条件下发生取代反应的产物是 (1­氯丙烷)、 (2­氯丙烷)。 (2)与氧气的反应 烷烃的燃烧通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 1．烷烃的沸点：①甲烷－161．5 ℃，②乙烷－88．63 ℃，③丁烷－0．5 ℃，④戊烷36．07 ℃。根据以上数据推断丙烷的沸点可能(　　) A．是－42 ℃　　　　　 B．低于－164 ℃ C．高于36 ℃ D．无法判断 A　[根据烷烃沸点递变规律可知丙烷的沸点介于乙烷的沸点和丁烷的沸点之间。] 2．下列性质中，属于烷烃特征的是(　　) A．完全燃烧只生成二氧化碳和水 B．它们不溶于水 C．分子的通式为CnH2n＋2(n≥1)，与氯气发生取代反应 D．它们密度都较小 C　[烃的密度均比较小，完全燃烧均只生成二氧化碳和水，也不溶于水。只有烷烃的通式符合CnH2n＋2(n≥1)。] 学生用书第17页 一、烷烃的取代反应 1．甲烷和氯气反应能制得纯净的CH3Cl吗？ 提示：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。 2．烷烃能与溴水发生取代反应生成溴代烷烃吗？ 提示：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。 反应条件 光照 反应物 烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应) 化学键变化 断键：C—H和X—X 成键：C—X和H—X 取代特点 分子中的氢原子被卤素原子逐步取代，往往是各步反应同时发生 产物 特点 种类 多种卤代烷烃的混合物，HX的物质的量最多 产物的量 ①根据碳元素守恒，烷烃的物质的量等于所有卤代烷烃的物质的量之和 ②根据取代反应的特点，有机物中卤素单质的物质的量等于HX的物质的量等于反应的X2的物质的量，即反应的n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋……＝n(HX) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列有关甲烷取代反应的叙述正确的是(　　) A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl B．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中CH3Cl最多 C．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物 D．1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗2 mol Cl2 C　[甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl最多，B错误；1 mol CH4完全生成CCl4，最多消耗4 mol Cl2 ，D错误。] 1．烷烃只能与卤素单质在光照条件下发生取代反应，不能与其水溶液发生取代反应。以氯气为例，取代反应得到的不只是一氯代物，烷烃分子中的所有氢原子都可被氯原子取代。 2．烷烃和氯气发生取代反应，有1 mol H原子被取代，生成1 mol HCl，消耗1 mol Cl2，因此参加反应的Cl2的物质的量与生成的HCl的物质的量相等；生成物中HCl最多。　　 学生用书第18页 二、烃的燃烧