第1章 第3节 第1课时 烷烃及其性质（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修3（鲁科版2019）

第3节|烃 第1课时　烷烃及其性质 [微思考] 　烷烃的熔、沸点为什么随着碳原子数的增加而升高？ 提示：烷烃分子的组成和结构相似，分子之间只存在范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。 [微点拨] ①烷烃的化学性质通常较稳定，与强酸、强碱及强氧化剂、强还原剂不反应，但一定条件下可燃烧，与氯气等发生取代反应。 ②烷烃与卤素发生反应的条件：反应物必须是纯净的氯气，不能是氯水或者氯的四氯化碳溶液；条件必须是光照。 ③烷烃与卤素单质的取代反应有多种有机产物，因此一般不能用于制备某种有机物。 ———————[新知探究(一)]——————————————————————— 烷烃与卤素单质的取代反应 ————————————————————————————— [发展认知] 烷烃与卤素单质(X2)的取代反应 反应条件 光照(放在光亮处，日光直射会发生爆炸) 反应物 纯净的卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应) 化学键 变化 断键：C—H键和X—X键； 成键：C—X键和H—X键 取代特点 烷烃分子中的氢原子被卤素原子逐步取代，且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根据取代的特点，有机物中卤素的物质的量等于HX的物质的量，等于氯气的物质的量，即n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋……＝n(HX) 足球运动员受伤时，医生会在运动员受伤部位喷低沸点的氯乙烷。这是因为液态氯乙烷在运动员身体表面汽化，吸收热量使受伤部位温度降低，能减轻运动员的疼痛。 某实验小组设想通过乙烷和氯气1∶1混合在光照的条件下得到纯净的氯乙烷，这种设想是否合理？ 提示：不合理。不管比例如何，乙烷和氯气的反应都不能停留在第一步，所以得到的卤代烃是混合物。 [跟踪训练] 1．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 解析：选D　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，所以生成物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。 2.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　 ) 解析：选D　甲烷与氯气发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，因此观察到试管内颜色变浅，生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4为油状液体，且氯气易溶于有机物，故观察到试管内壁有浅黄色的油状液滴，只有CH3Cl和HCl为气体，反应后气体的体积减小，且HCl易溶于水，导致试管内压强减小，饱和食盐水会进入试管内形成一段水柱，因此答案为D。 3．若要使0.5 mol CH4完全与氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的4种取代物。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 解析：选C　0.5 mol CH4完全与Cl2反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的量均为0.125 mol，被取代的氢原子的物质的量为(1＋2＋3＋4)×0.125 mol＝1.25 mol，发生取代反应时，每有1 mol氢原子被取代，消耗1 mol Cl2，故该反应需要氯气的物质的量为1.25 mol。 ———————[新知探究(二)]———————————————————————— 烃类燃烧规律 ————————————————————————— [典例导引] [典例]　现有①CH4　②C2H4　③C2H6　④C3H6　⑤C3H8五种有机物。 (1)等质量的以上物质中，在相同状况下体积最大的是________。 (2)等质量的以上物质完全燃烧时，消耗O2的量最多的是________。 (3)同状况、等体积、等物质的量的以上物质完全燃烧时，消耗O2的量最多的是________。 (4)等质量的以上物质完全燃烧时，生成的CO2最多的是____________，生成水最多的是________。 (5)在120 ℃，1.01×105Pa时，以上气态烃和足量的O2完全燃烧，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的是____________。 [解析]　V＝Vm·，同质量时，气体体积与气体的摩尔质量成反比，所以同质量的五种气体，在相同状况下，CH4的体积最大。对于同质量的烃CxH