第1章 第3节 第1课时 烷烃及其性质-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3教师用书word（鲁科版 单选版）

第3 节　烃 学习目标 重点难点 1.认识烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的组成和结构特点,比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异。 2.能写出烯烃、炔烃的官能团,各类烃简单代表物的结构简式和名称;能够列举烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的典型代表物主要物理性质。 3.能描述和分析各烷烃、烯烃、炔烃、苯及苯的同系物的典型代表物的重要反应,能书写相应的化学方程式。 重点 1.烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的化学性质。 2.溴苯的制备。 难点 1.烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的化学性质。 2.理解苯环上碳碳间的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的化学键。 第一课时　烷烃及其性质 新知探究(一)——烷烃结构及物理性质 1.烃 (1)定义:只由碳、氢两种元素组成的有机化合物。 (2)烃的分类 烃 2.烷烃的组成和结构特点 组成 只含C、H两种元素 结构 特点 分子中碳原子之间以单键结合成碳链,碳原子剩余的价键与氢原子结合而成的链烃,属于脂肪烃 3.烷烃的物理性质 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)烷烃分子中所有的化学键都是单键,碳原子之间只以碳碳单键结合的烃一定是烷烃 (×) (2)分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃 (√) (3)丙烷为链状烃,所以丙烷分子中的碳原子在一条直线上 (×) (4)标准状况下,11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA (×) (5)戊烷的三种同分异构体中,沸点最低的是新戊烷 (√) 2.下列说法正确的是 (　　) A.烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1),随n的增大,碳元素的质量分数逐渐减小 B.和互为同分异构体 C.丙烷的空间填充模型为 D.分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同 解析:选D　烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1),其中C元素的质量分数为=,随n的增大,碳元素的质量分数逐渐增大,A错误。由于碳碳单键可以旋转,而且烷烃命名时要从离支链较近的一端为起点,给主链上C原子编号并对两个有机化合物进行命名,表示的物质都是2⁃甲基丁烷,因此属于同一物质,B错误。图示为丙烷的球棍模型,C错误。分子式为C2H6的分子中只有一种H原子,一氯取代物只有一种;而分子式为C5H12的烷烃可能是,该物质分子中也只有一种H原子,一氯取代物只有一种,D正确。 3.已知①丁烷;②2⁃甲基丙烷;③正戊烷;④2⁃甲基丁烷;⑤2,2⁃二甲基丙烷,下列关于它们的沸点的排列顺序正确的是 (　　) A.①>②>③>④>⑤ B.⑤>④>③>②>① C.③>④>⑤>①>② D.②>①>⑤>④>③ 解析:选C　对于烷烃,随着碳原子数增多,沸点逐渐升高;对于互为同分异构体的烷烃,支链越多,沸点越低,故沸点:③>④>⑤>①>②。 新知探究(二)——烷烃的化学性质 1.烷烃的性质预测 以甲烷的化学性质为依据,结合烷烃的结构特征,进行迁移学习,可对烷烃的化学性质作出如下预测: 2.烷烃的化学性质 (1)稳定性 因为烷烃分子中碳氢键和碳碳单键的牢固程度较高,所以常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂等都不发生反应。 (2)取代反应 烷烃可与卤素单质在光照或高温条件下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷,化学方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。 　　[微思考]　丁烷如果和氯气发生取代反应生成一氯代物,可以生成几种一氯代物(不考虑立体异构)?分别写出它们的结构简式。 　　提示:四种。CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CHClCH2CH3、(CH3)3CCl、(CH3)2CHCH2Cl。 (3)氧化反应(与氧气反应) 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,同时放出大量的热。燃烧的通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。 　　[微点拨]　质量相同的烃,碳元素的质量分数越低,完全燃烧时放出的热量越多。在所有烃中,烷烃的碳元素的质量分数比碳原子相同的其他烃都低,因此人们倾向于选用烷烃尤其是相对分子质量小的烷烃做燃料。 [题点多维训练] 1.下列有关说法错误的是 (　　) A.天然气的主要成分是CH4 B.天然气是不可再生能源 C.甲烷的燃烧热数值与参加反应甲烷的量有关 D.CH4是非电解质 解析:选C　天然气的主要成分是甲烷,A正确; 天然气属于化石能源,不可再生,B正确;25 ℃、101 kPa下,甲烷的燃烧热是1 mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时的反应热,与甲烷的用量无关,C错误;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物,CH4是非电解质,D正确。 2.在光照条件下,将a mol甲烷与足量Cl2反应,测知四种产物的物质的量比依次为2∶1∶1∶2,则消耗Cl2的物质的量为 (　　) A.a mol　　　　　　　 B.1.25a mol C.2.5a mol D.4a mol 解析:选C　在光照条件下,将a mol甲烷与足量Cl2反应,测知四种产物的物质的量比依次为2∶1∶1∶2,根据碳元素守恒,可知生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4分别为mol、mol、 mol和 mol,烷烃取代反应,卤素原子每取代1 mol氢原子均需要1 mol卤素单质,则消耗 Cl2物质的量n= mol×1+ mol×2+ mol×3+ mol×4=2.5a mol。 3.完全燃烧1.00 g某脂肪烃,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O。质谱法测得其相对分子质量为100。下列说法不正确的是 (　　) A.该脂肪烃属于烷烃,其分子式为C7H16 B.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有4种 C.1 mol该脂肪烃充分燃烧,耗氧量为11 mol D.该脂肪烃的同分异构体中沸点最低的物质的键线式为 解析:选B　完全燃烧1.00 g某脂肪烃,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O,质谱法测得其相对分子质量为100,其中脂肪烃的物质的量是0.01 mol,二氧化碳的物质的量是=0.07 mol,水的物质的量是=0.08 mol,所以该脂肪烃的分子式为C7H16,因此属于烷烃,A正确;该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种:、、、、,B错误; 该脂肪烃充分燃烧的方程式为C7H16+11O27CO2+8H2O,1 mol该脂肪烃充分燃烧,耗氧量为11 mol,C正确;该脂肪烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低,支键最多,D正确。 4.如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4,同温、同压下乙管中注入50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,气体在甲管中反应,针管用日光照射一段时间。 (1)下列是某同学预测的实验现象: ①气体最终变为无色;②实验过程中,甲管活塞向内移动;③甲管内壁有油珠;④产生火花。 其中正确的是　　　　。  (2)甲管中发生的化学反应类型为　　　　　　。  (3)反应后,甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是　　　　。  A.水　　　　　　　　 B.氢氧化钠溶液 C.硝酸银溶液 D.饱和食盐水 (4)反应后,若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到　　　　　　　　　　　　　　　　,若再向其中滴入几滴石蕊溶液,又观察到　　　　　　　　　。  解析:(1)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,因为氯气过量,所以混合气体的颜色逐渐变浅,不会变成无色;反应后有油状液滴(二氯甲烷、三氯甲烷与四氯化碳)出现;反应过程中气体的体积减小,导致试管内的压强低于外界大气压,体积减小,甲管活塞向内移动。(3)反应后,甲管中剩余气体为氯气、氯化氢和CH3Cl,三者都能与碱反应,可以用氢氧化钠溶液吸收。(4)甲管中的氯气、氯化氢溶于水,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,氯离子能与AgNO3溶液产生氯化银白色沉淀;其余有机物不溶于水,溶液分层,所以将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到液体分为两层,产生白色沉淀;若再向其中滴入几滴石蕊溶液,由于有盐酸,溶液变红,又由于存在次氯酸,次氯酸具有强氧化性,会把红色物质氧化,故观察溶液先变红后褪色。 答案:(1)②③　(2)取代反应　(3)B (4)液体分为两层,产生白色沉淀　先变红后褪色 |归纳拓展|烷烃与卤素单质取代反应总结 反应条件 光照 反应物 烷烃和气态卤素单质 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 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 物质 的量 关系 ①根据碳原子守恒,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,有机生成物中卤素原子的物质的量等于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) 注意 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; ②取代反应得到的不只是一卤代物,烷烃分子中的所有氢原子都可被卤素原子取代 学科网（北京）股份有限公司 $