内容正文:
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
学习目标
重点难点
1.认识烷烃、烯烃、炔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.了解脂肪烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
3.认识加成、取代、加聚反应的特点和规律,了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。
重点
1.烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质。
2.有机反应类型的特点和规律。
3.石油的裂化、裂解原理。
难点
1.烯烃、炔烃的结构与性质,加聚反应。
2.石油的裂化、裂解原理。
第1课时 脂肪烃的类别 烷烃的性质
新知探究(一)——烃的分类和脂肪烃的物理性质
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 烃和芳香烃。
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
①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;C17以上为 态。
[微点拨] 由于支链越多,沸点越低,新戊烷在常温下为气态。
②熔、沸点
随碳原子数的增加,即烷烃的相对分子质量越大,烷烃的熔、沸点越高;碳原子数相同(相对分子质量相同),支链越多,熔、沸点越低。
③密度:随碳原子数的增加而逐渐增大,但都小于水的密度。
④溶解性:烷烃都难溶于水,易溶于有机溶剂。
(2)烯烃、炔烃的物理性质
烯烃、炔烃的物理性质和烷烃相似。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)分子中含有苯环的烃一定属于芳香烃。 ( )
(2)碳原子数小于4的烃常温下一定是气体。 ( )
(3)碳原子数相同的烷烃、烯烃、炔烃,沸点相同。 ( )
(4)1⁃戊烯比2⁃甲基⁃1⁃戊烯的沸点高。 ( )
(5)标准状况下,11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA。 ( )
2.下列物质属于烃类的是 ( )
A.C2H4O B.C4H8
C.二氯甲烷 D.C6H5NO2
3.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
4.下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是 ( )
①丁烷 ②2⁃甲基丙烷 ③戊烷 ④2⁃甲基丁烷 ⑤2,2⁃二甲基丙烷
A.①>②>③>④>⑤ B.⑤>④>③>②>①
C.③>④>⑤>①>② D.②>①>⑤>④>③
新知探究(二)——烷烃的化学性质
1.稳定性
常温下烷烃的化学性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。
2.可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,链状烷烃燃烧的通式为
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
写出丙烷完全燃烧的化学方程式: 。
[微点拨] 链状烷烃的组成通式可以用CnH2n+2表示。
3.卤代反应
(1)卤代反应:烷烃中的氢原子被卤素原子取代,生成卤代烃,并放出卤化氢的反应。
(2)丙烷与氯气的卤代反应:
CH3CH2CH3+Cl2 或CH3CH2CH3+Cl2 。
[微点拨] 烷烃的特征反应是取代反应,在光照条件下与纯净的卤素单质反应,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。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(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。 ( )
2.烷烃具备的化学性质是 ( )
A.能使溴水褪色
B.一定条件下与氢气发生加成反应
C.与Cl2发生取代反应
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
3.(2024·苏州中学段考)甲基环戊烷()常用作溶剂及色谱分析标准物质,也可用于有机合成。下列有关该有机化合物的说法错误的是 ( )
A.分子式为C6H12
B.光照下可以与Cl2发生取代反应
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
4.已知烷烃A蒸气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 。
课下请完成课时跟踪检测(九)
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 脂肪烃的类别 烷烃的性质
新知探究(一)
1.(1)碳、氢 (2)①脂肪 ②不饱和 饱和 2.(1)①气 液 固
[题点多维训练]
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.选B 只含C、H两种元素的有机物属于烃,C2H4O还含有O元素,不属于烃,故A错误;C4H8只含有C、H元素,属于烃,故B正确;二氯甲烷还含有Cl元素,不属于烃,故C错误;C6H5NO2还含有N、O元素,不属于烃,故D错误。
3.选D 由表中数据可知,新戊烷的沸点为9.5 ℃,所以在标准状况下其为液体,在1.01×105 Pa、20 ℃时新戊烷为气体,A、B项错误;随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐升高,C项错误;由C5H12同分异构体的沸点可知,随着烷烃支链的增加,沸点逐渐降低,D项正确。
4.解析: 选C 对于烷烃,碳原子数越多,沸点越高;对于碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低;因此,综合排序为③>④>⑤>①>②。新知探究(二)
2.C3H8+5O23CO2+4H2O
3.(2)CH3CH2CH2Cl+HCl +HCl
[题点多维训练]
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.选C 烷烃不能与溴水发生反应而使溴水褪色,A项错误;烷烃中碳已饱和,不能与氢气发生加成反应,B项错误;烷烃的化学性质很稳定,与酸、碱不反应,与酸性高锰酸钾溶液也不反应,D项错误。
3.选C 甲基环戊烷的分子式为C6H12,光照下可以与Cl2发生取代反应,A、B项正确;不能使酸性KMnO4溶液褪色,D项正确;烷烃均难溶于水,C项错误。
4.解析:根据A蒸气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。
答案:(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
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