专题3 第1单元 第1课时 脂肪烃的性质-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题3　石油化工的基础物质——烃 第一单元　脂肪烃的性质及应用 第1课时　脂肪烃的性质 课时作业 02 目录 CONTENTS 预习作业 01 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．脂肪烃的物理性质 4 液态 固态 物理性质 变化规律 状态 当碳原子数小于或等于____时，烷烃、烯烃、炔烃在常温下呈气态，其他的烷烃、烯烃、炔烃常温下呈_______或_______(新戊烷常温下为气态) 溶解性 都______溶于水，易溶于有机溶剂 沸点 随碳原子数的增加，沸点逐渐_______。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越_____ 密度 随碳原子数的增加，相对密度逐渐_______。烷烃、烯烃、炔烃的相对密度_______水的密度 难 升高 低 增大 小于 预习作业 4 2．脂肪烃的化学性质 (1)烷烃的化学性质 卤代反应(取代反应)：如丙烷与氯气的反应 (2)烯烃、炔烃的化学性质 ①氧化反应 a．_____使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ＋HCl CH3CH2CH2Cl＋HCl 能 预习作业 5 ②加成反应 a．乙烯和HCl反应：__________________________________。 b．乙烯的水化：________________________________。 c．丙烯和HBr加成：____________________________________。 d．乙炔和溴分步加成：______________________________________________ ____________________________________。 CH3CH==CH2＋HBr―→ 　 CH≡≡CH＋Br2―→BrCH==CHBr、BrCH==CHBr＋Br2―→Br2CH—CHBr2 预习作业 6 ③加聚反应 预习作业 7 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物都属于脂肪烃。(　　) (2)分子通式为CnH2n的烃不一定属于烯烃。(　　) (3)乙烯、乙炔常温下可以与H2、HCl发生加成反应。(　　) (4)相邻的两个烷烃分子组成上相差一个甲基。(　　) (5)烷烃分子中，所有的碳原子不可能位于同一平面。(　　) × √ × × × 预习作业 8 2．下面有关丙烷、丙烯和丙炔的说法正确的是(　　) A．丙烷、丙烯、丙炔的球棍模型分别为 B．相同物质的量的3种物质完全燃烧，生成的气体在标准状况下的体积比为3∶2∶1 C．相同质量的3种物质完全燃烧，丙烷消耗的氧气量最多 D．丙烷的一氯代物只有1种 预习作业 9 解析　丙炔分子中的3个碳原子在同一条直线上，A错误；标准状况下相同物质的量的3种物质完全燃烧，生成的CO2气体的体积相等(不考虑水的体积，因标准状况下水不是气态)，B错误；三种物质中丙烷的含氢量最高，等质量的氢元素与碳元素，耗氧量：氢>碳，故等质量的3种物质完全燃烧，丙烷消耗的氧气量最多，C正确；丙烷的一氯代物有2种，D错误。 预习作业 10 3．下列五种烃：①正丁烷；②异丁烷；③丙烷；④辛烷；⑤乙烷，按它们的沸点由高到低的顺序排列为(　　) A．④①②③⑤ B．①④②③⑤ C．⑤③②①④ D．④①③⑤② 解析　烷烃分子中碳原子数越多的沸点越高；同分异构体之间，支链越多的沸点越低。因此五种烃中，按它们的沸点由高到低的顺序排列为④①②③⑤，A正确。 预习作业 11 4．CH3—CH==CH—CH3发生聚合反应生成的高聚物分子的结构简式正确的是(　　) A． B． C． D． 预习作业 12 预习作业 13 6．(1)已知某烃的相对分子质量为58，则此烃的分子式为_______；若它的核 磁共振氢谱只有2组峰，则它的结构简式为__________________________________。 (2)相对分子质量为70的烯烃的分子式为________；若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃，则该烯烃可能的结构简式为 ______________________________________________________。 C4H10 或CH3—CH2—CH2—CH3 C5H10 、　　　　　　　　、 预习作业 14 (3)有机物A的结构简式为 若A是单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有_____种结构；若A是炔烃与氢气加成后的产物，则此炔烃可能有_____种结构。 5 1 预习作业 15 解析　(2)该烯烃加成后所得的产物(烷烃)中含有3个甲基，表明在烯烃分子中只含有一个支链。当主链为4个碳原子时，支链为1个—CH3，此时烯烃的碳骨架结构为　　　　　　 ，其双键可在①、②、③三个位置，有三种可能的结构。 (3)有机物A的碳骨架结构为　　　　　　　　 其双键可处于①、②、③、④、 ⑤五个位置，而三键只能处于①一个位置。 预习作业 16 课时作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列不属于脂肪烃的是(　　) A. B． C．CH3—CH3 D．CH3—CH==CH2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 19 3．以乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl，可行的反应途径是(　　) A．先加Cl2，再加Br2 B．先加Cl2，再加HBr C．先加HCl，再加HBr D．先加HCl，再加Br2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 20 4．下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是HC≡≡C—CH2—CH3，而不是CH2==CH—CH==CH2的事实的是(　　) A．燃烧有浓烟 B．能使酸性KMnO4溶液褪色 C．能与溴发生1∶2加成反应 D．与足量溴水反应，生成物中只有2个碳原子上有溴原子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 21 5．分别完全燃烧1 mol C2H6、C2H4、C2H2、C2H6O，消耗氧气最多的是(　　) A．C2H6 B．C2H4 C．C2H2 D．C2H6O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 22 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 23 6．下列关于2­甲基­1­丁烯[CH2==C(CH3)CH2CH3]的说法错误的是(　　) A．与1­丁烯(CH2==CHCH2CH3)互为同系物 B．官能团有甲基、碳碳双键 C．该有机物的所有碳原子可能共平面 D．与环戊烷互为同分异构体 解析　2­甲基­1­丁烯与1­丁烯结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团，因此二者互为同系物，A正确；甲基不属于官能团，B错误；乙烯是平面分子，该有机物中与不饱和C原子连接的甲基C原子及乙基上的C原子可能在乙烯平面上，即所有碳原子可能共平面，C正确；2­甲基­1­丁烯与环戊烷分子式相同，结构不同，因此二者互为同分异构体，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 24 7．乙烯和丙烯按1∶1物质的量比聚合时，生成聚乙丙树脂，该聚合物的结构简式可能是(　　) A． B． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 26 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 27 8．下列关于烷烃的说法正确的是(　　) A．正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物 B．1 mol乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应 C．C6H14的同分异构体有4种，其熔点各不相同 D．甲烷性质稳定，在高温下不能分解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 28 解析　正丁烷和异丁烷中都有两种等效氢原子，所以均有两种一氯取代物，A正确；1 mol乙烷中含有6 mol氢原子，在光照条件下最多能与6 mol Cl2发生取代反应，B错误；C6H14的同分异构体有正己烷CH3CH2CH2CH2CH2CH3、2­甲基戊烷CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、3­甲基戊烷CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、2，3­二甲基丁烷(CH3)2CHCH(CH3)2、2，2­二甲基丁烷CH3C(CH3)2CH2CH3共5种，其熔点各不相同，C错误；甲烷属于烷烃，性质比较稳定，但在高温下可以分解生成碳和氢气，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 29 9．有机物A的键线式结构为 　　　，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是(　　) A．有机物A的一氯取代物只有4种 B．用系统命名法命名有机物A，名称为2，2，3­三甲基戊烷 C．有机物A的分子式为C8H18 D．B的结构可能有3种，其中一种名称为3，4，4­三甲基­2­戊烯 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 30 解析　根据信息提示，A的结构简式为 　　　　　　　　　 ，有5种不同化 学环境的氢原子，所以A的一氯取代物有5种，故A错误；A是B和H2等物质的量加成后的产物，故A中相邻碳原子上有氢原子的位置都可以是双键，则B可能的结构 简式有3种：　　　　　 　　　　、　　　 　　　 　 、 　　　　 　　　　 ， 依次命名为3，3­二甲基­2­乙基­1­丁烯、3，4，4­三甲基­2­戊烯、3，4，4­三甲基­1­戊烯。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 31 10．某烃的化学式为C4Hm，下列关于C4Hm的说法中正确的是(　　) A．当m＝8时，该烃一定与乙烯互为同系物 B．当m＝4时，该烃一定含有碳碳双键 C．该烃不可能同时含有碳碳双键和碳碳三键 D．1 mol C4Hm完全燃烧，不可能生成3.5 mol H2O 解析　A项，当m＝8时，该烃分子式为C4H8，满足该分子组成的烃可能为环丁烷或丁烯，所以与乙烯不一定互为同系物；B项，当m＝4时，该烃分子式为C4H4，不一定含有碳碳双键，可能含有碳环和碳碳三键；C项，当m＝4时，该烃分子中可能含有1个碳碳双键和1个碳碳三键；D项，1 mol C4Hm完全燃烧，若生成3.5 mol H2O，则该烃的分子中含有7个H，烃分子中含有的氢原子数都是偶数，所以不可能含有7个氢原子。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 32 11．烯烃经臭氧氧化，并经锌和水处理可得到醛和酮。例如： 　　　　　　　　　　 。下列烯烃经臭氧氧化，并经锌和水处理，完全 反应后生成的产物多于一种的是(　　) A．　　　　　B．　　　　　　　　 　　C．　　　　　　D． 解析　A项，　　　　　　　　　　 ；B项， 　　 　　　　　　 　　　　；C项， 　　　　　　　　　　　　　　 ；D项，　　　　　　　　 　　　 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 33 12．一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10 g，混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍，让混合气体通过盛有溴水的试剂瓶时，试剂瓶的质量增加了8.4 g，组成该混合气体的物质可能是(　　) A．乙烷和乙烯 B．乙烷和丙烯 C．甲烷和乙烯 D．甲烷和丙烯 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 34 二、非选择题 13．在烷烃分子中的基团：—CH3、 —CH2—、 　　　 、　　 中的碳原子， 分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。 例如： 　　　　　　　　　 分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1。在烷烃 (除甲烷外)分子中，各种类型的原子个数之间存在着一定的关系。试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 35 3n1＋2n2＋n3 2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2 n3＋2n4＋2 2，2，3­三甲基戊烷； 2，3，3­三甲基戊烷； 2，2，4­三甲基戊烷 (1)烷烃分子中氢原子数为A，A与n1、n2、n3、n4的关系是：A＝___________或A＝____________________。 (2)四种碳原子数之间的关系为n1＝____________。 (3)若某烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，写出该分子的结构简式和键线式，并对其 进行命名：_____________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 36 解析　(1)因为伯、仲、叔、季碳原子结合的H原子数分别为3、2、1、0，所以根据伯、仲、叔碳原子数即可确定烷烃分子中H原子数为3n1＋2n2＋n3；根据烷烃的分子通式为CnH2n＋2，n＝n1＋n2＋n3＋n4，即可确定烷烃分子中的H原子数为2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2。 (2)由(1)中H原子数的关系可得3n1＋2n2＋n3＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，整理即得n1＝n3＋2n4＋2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 37 14．碳、氢元素可形成种类繁多的烃类物质。 (1)如图表示某些烃分子的模型： ①写出a分子的空间构型：__________。 ②c分子中的一个氢原子被苯基取代后的物质共直线的原子最多有_____个。 ③取等质量的上述三种烃充分燃烧，耗氧量最大的是_______(填名称)。 ④25 ℃和101 kPa时，取a、b和c组成的混合烃32 mL，与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了56 mL，原混合烃中c的体积分数为_______。 正四面体 6 甲烷 50% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 38 (2)某烯烃的结构简式： ①用系统命名法对该烃与H2的加成产物命名：____________，该加成产物的十氯取代物有_____种。 ②该烯烃可以加聚生成高分子，写出该高聚物的结构简式___________。该烯烃还能与乙烯以1∶1比例反应形成一种环状化合物，请写出该环状化合物的键线 式_______。 2­甲基丁烷 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 41 15．已知浓硫酸和乙醇的混合液加热后可以产生乙烯。为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学在甲同学的实验中，发现褪色后的溶液中有硫酸根离子，推测在制得的乙烯中还可能有少量还原性气体杂质，由此他提出必须先除去还原性杂质，再与溴水反应。 (1)甲同学实验中溴水褪色的主要化学方程式为__________________________ ______________。 CH2==CH2＋Br2―→ CH2BrCH2Br 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 42 (2)甲同学设计的实验_______(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应，理由是_____(填字母)。 a．使溴水褪色的反应未必是加成反应 b．使溴水褪色的反应就是加成反应 c．使溴水褪色的物质未必是乙烯 d．使溴水褪色的物质就是乙烯 (3)乙同学推测乙烯中必定含有的一种气体是______，可以用__________(填试剂名称)来验证，这种气体与溴水反应的化学方程式是_________________________ _________。 不能 ac SO2 品红溶液 SO2＋2H2O＋Br2==2HBr＋H2SO4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 43 (4)为验证溴水褪色的反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应前后溶液的pH变化的方法，理由是_____________________________ ______________________________________。 如发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将明显增强，故可用pH试纸验证 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 44 　　　　　　　　　　　　　 R b．可燃性：CxHy＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq \o(――→,\s\up16(点燃))xCO2＋eq \f(y,2)H2O。 CH2==CH2＋HCleq \o(――――→,\s\up16(一定条件))CH3CH2Cl CH2==CH2＋H2Oeq \o(―――→,\s\up16(催化剂),\s\do16(△))CH3CH2OH nCH2===CH—CH3eq \o(―――→,\s\up16(催化剂))______________。 CH3CHCHCH3 5．下列反应中，属于取代反应的是(　　) ①CH3CH===CH2＋Br2eq \o(――→,\s\up16(CCl4))CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OHeq \o(―――→,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(△))CH2===CH2↑＋H2O ③CH3COOH＋CH3CH2OHeq \o(,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(△))CH3COOCH2CH3＋H2O ④＋HNO3eq \o(―――→,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(△))＋H2O A．①②　　　　　　B．③④　　　　　　C．①③　　　　　　D．②④ 2．下列各组物质之间的化学反应，反应产物一定为纯净物的是(　　) A．CH2==CH2＋Br2―→ B．CH2==CH—CH2—CH3＋HCleq \o(―――→,\s\up16(催化剂),\s\do16(△)) C．C(CH3)4＋Cl2eq \o(――→,\s\up16(光照)) D．nCH3—CH==CH2eq \o(―――→,\s\up16(催化剂),\s\do16(△)) 解析　根据有机物(CxHyOz)完全燃烧的通式：CxHyOz＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)－\f(z,2)))O2eq \o(――→,\s\up14(点燃))xCO2＋eq \f(y,2)H2O可知，1 mol C2H6、C2H4、C2H2、C2H6O分别完全燃烧，消耗氧气的物质的量分别为3.5 mol、3 mol、2.5 mol、3 mol，则消耗氧气最多的是C2H6。 [归纳总结]　有机物燃烧耗氧量大小的规律 (1)物质的量相同的烃(CxHy)或烃的含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时，耗氧量由eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)－\f(z,2)))决定。 (2)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，因1 mol C(12 g)消耗1 mol O2，4 mol H(4 g)消耗1 mol O2，故质量相同的烃，w(H)越大eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(即\f(y,x)越大))，耗氧量越多。 (3)最简式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧时耗氧量一定相等。如乙炔和苯的混合物。 C．CH2—CH2—CH==CH—CH2 D．CH2—CH2—CH2—CH2—CH2 解析　乙烯和丙烯发生加聚反应时，双键断开为单键，不饱和的碳原子相互连接形成长链。则乙烯和丙烯按1∶1物质的量比聚合时可表示为nCH2==CH2＋eq \o(―――→,\s\up16(催化剂))，该反应还可表示为nCH2==CH2＋eq \o(―――→,\s\up16(催化剂))，A正确。 [归纳总结]　加聚产物的书写 加聚反应本质上是加成反应，在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链，写在主链的垂直位置上。如： eq \o(―――→,\s\up16(催化剂)) 。 eq \o(―――――→,\s\up16((1)O3),\s\do16((2)Zn/H2O)) 解析　混合气体的平均相对分子质量：12.5×2＝25；物质的量：eq \f(10 g,25 g·mol－1)＝0.4 mol。烯烃的相对分子质量最小为28，故该混合气体中一定有CH4，n(CH4)＝eq \f(10 g－8.4 g,16 g·mol－1)＝0.1 mol；n(烯烃)＝0.4 mol－0.1 mol＝0.3 mol；M(烯烃)＝eq \f(8.4 g,0.3 mol－1)＝28 g·mol－1；所以烯烃是乙烯。 解析　(1)③等质量的烃含氢质量分数越大，耗氧量越大，所以等质量的甲烷、乙烯和乙炔充分燃烧，耗氧量最大的是CH4；④25 ℃和101 kPa时，根据烃CxHy燃烧通式， CxHy＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2―→xCO2＋eq \f(y,2)H2O　ΔV 1 x＋eq \f(y,4) x 1＋eq \f(y,4) 32 mL 56 mL eq \f(1,32)＝eq \f(1＋\f(y,4),56)，解得y＝3，因为CH4和C2H4都含有4个氢原子，C2H2含有2个氢原子，设C2H2所占的体积分数为z，则CH4和C2H4占(1－z)，所以4(1－z)＋2z＝3，解得z＝eq \f(1,2)，即原混合烃中c的体积分数为50%。 (2)①该烷烃有四种类型的氢原子，其十氯代物与二氯代物的种类一样多，两个氯原子取代在同一个碳原子上的有3种，根据定一移二法，两个氯原子取代在不同碳原子上的有7种，所以十氯取代物共有10种。 解析　(3)乙同学发现甲同学实验中褪色后的溶液中有SOeq \o\al(2－,4)，可推知乙烯气体中含有还原性气体SO2，这是因为浓硫酸具有脱水性，能使部分乙醇脱水炭化，在加热时，碳与浓硫酸发生氧化还原反应生成SO2气体。 $$