内容正文:
第一单元 脂肪烃的性质及应用
第1课时 脂肪烃的类别 烷烃的性质
[核心素养发展目标] 1.能从化学键的饱和性等微观角度认识脂肪烃的结构及分类,能写出典型代表物的结构简式。2.能通过CH4的性质,理解烷烃的化学性质,能书写相关反应的化学方程式。
一、烃的类别及脂肪烃的物理性质
1.烃的组成、结构及其分类
(1)烃:仅由________两种元素组成的有机物。
(2)烃的分类
①根据分子中是否含有苯环,烃分为________和________。
②根据烃的结构,脂肪烃分为________脂肪烃(如烯烃、炔烃)和________脂肪烃(如烷烃)。
2.脂肪烃的物理性质
(1)烷烃的物理性质
物理性质
递变规律
状态
烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态
C1~C4________态;C5~C16________态[新戊烷C(CH3)4在常温常压下是________];C17以上为________态
熔、沸点
①随碳原子数的增加,即烷烃的相对分子质量越大,烷烃的熔、沸点越________;
②碳原子数相同(相对分子质量相同),支链越多,熔、沸点越________
密度
随碳原子数的增加而逐渐增大,但都________水的密度
溶解性
烷烃都________溶于水,________溶于有机溶剂
(2)烯烃、炔烃的物理性质
烯烃、炔烃的物理性质和烷烃相似。
(1)烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物都属于脂肪烃( )
(2)分子中含有苯环的烃一定属于芳香烃( )
(3)碳原子数小于4的烃常温下一定是气体( )
(4)碳原子数相同的烷烃、烯烃、炔烃,沸点相同( )
(5)1⁃戊烯比2⁃甲基⁃1⁃戊烯的沸点高( )
(6)标准状况下,11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA( )
1.在1.01×105 Pa条件下,测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析,下列说法正确的是( )
物质名称
沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3
-0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2
27.9
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
68.7
A.在标准状况下新戊烷是气体
B.在1.01×105 Pa、20 ℃时,C5H12都是液体
C.随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐降低
D.随着C5H12支链的增加,沸点逐渐降低
2.有下列几种烷烃,其沸点由高到低的顺序为 (用序号表示)。
①丁烷 ②2⁃甲基丙烷 ③戊烷 ④2⁃甲基丁烷 ⑤2,2⁃二甲基丙烷 ⑥2,2⁃二甲基丁烷 ⑦正己烷
二、烷烃的结构及化学性质
1.烷烃的结构特点
(1)空间结构:以________原子为中心形成若干四面体空间结构,碳链呈________排列。
(2)键的类型:烷烃分子中的共价键全部是________键(C—C、C—H)。
(3)烷烃的通式:_______________。
2.烷烃的化学性质
(1)可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O。
写出丙烷完全燃烧的化学方程式:_____________________________。
(2)卤代反应
烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。
如丙烷与氯气的卤代反应:CH3CH2CH3+Cl2
注意 a.烷烃的取代反应是在光照条件下与纯净的卤素单质的反应。b.连续反应:反应过程不会停留在某一步,所以产物较为复杂,不适合制备物质。c.定量关系:1 mol卤素单质只能取代1 mol H,同时生成1 mol HX。
(1)1 mol 丙烷与氯气发生取代反应,最多能消耗Cl2的物质的量为8 mol( )
(2)甲烷、乙烷和丙烷具有相似的化学性质( )
(3)在光照条件下,丙烷不但和氯气发生取代反应,也可以和氯水发生反应( )
(4)烷烃的稳定性是相对的,有些含碳原子数多的烷烃可以使酸性KMnO4溶液褪色( )
(5)要制备纯净的CH3CH2Cl,可用CH3CH3和Cl2按物质的量之比1∶1反应( )
(6)正丁烷和Cl2反应可生成2种一氯代物,两者互为同分异构体(不考虑立体异构)( )
1.下列叙述正确的是( )
A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以CH2Cl2有两种不同的结构
B.C3H6、C5H10、C7H16都属于烷烃
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高
2.1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有( )
A.3种 B.6种 C.5种 D.7种
3.已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。
(1)烷烃A的分子式为 。
(2)写出A可能存在的结构简式: 。
(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①用系统命名法命名,B的名称为 。
②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为 。
③B燃烧的化学方程式为 。
答案精析
一、
1.(1)碳、氢 (2)①脂肪烃 芳香烃 ②不饱和 饱和
2.(1)气 液 气体 固 高 低 小于 难 易
正误判断
(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
应用体验
1.D
2.⑦>⑥>③>④>⑤>①>②
二、
1.(1)碳 锯齿状 (2)单 (3)CnH2n+2(n≥1)
2.(1)C3H8+5O23CO2+4H2O (2)CH3CH2CH2Cl
正误判断
(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
应用体验
1.D
2.C [烷烃的燃烧通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O,1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol,则=11,解得n=7,该烷烃的分子式为C7H16,主链有5个碳原子时,取代基是2个甲基的同分异构体有4种,取代基是乙基的同分异构体有1种,所以共有5种同分异构体。]
3.(1)C5H12
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
(3)①2,2⁃二甲基丙烷
②C(CH3)4+Cl2C(CH3)3CH2Cl+HCl
③C(CH3)4+8O25CO2+6H2O
解析 根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍,推知其相对分子质量为72,设其分子式为CnH2n+2,求得n=5,则分子式为C5H12。
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