高二化学 第五章 烃导学案.docx

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高二化学第五章烃导学案

2019-2020年高二化学第五章烃导学案

【新知探讨】

1、含有   的化合物叫做有机物（但是CO、CO2和碳酸盐等属于无机物），通常还含有H、O、N、S、X、P等元素。

仅含  和   两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称为   。

根据结构的不同，烃可分为      、     、       和       等。

2、有机物种类和数目繁多的主要原因是：

①             ②             ③             ④                。

3、甲烷的分子式：

   电子式：

   结构式：

      空间构型为：

          。

4、甲烷是一种没有      没有     的气体，标况下的密度是    ，难溶于水。

5、通常情况下，甲烷比较稳定，但在特定条件下，能与    发生氧化反，与     在   条件下发生       反应，在高温条件下发生分解反应。

6、在通常条件下，甲烷与高锰酸钾、强碱和强酸不反应，但能与氧气在点燃的条件下发生反应，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，在空气中燃烧时火焰呈    色。

反应方程式为：

                    （提示：

有机反应往往很复杂，有机化学方程式用“→”表示，不用“=”表示。

）

7、甲烷与氯气能够发生取代反应：

（1）取代反应是指：

                                                 。

（2）实验5-2中的实验现象有：

①                ②                 

③                 （请弄清原因。

）反应方程式为：

（注明有机物的名称和状态，了解它们的溶解性和作用）。

通过观察分析：

①甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代时，需要       各氯分子。

②反应产物中一共有    种分子，有    种有机物分子，分子数最多的是     。

8、甲烷在高温条件下分解，生成炭黑和氢气。

其方程式为：

                    其产物氢气是       及合成汽油等工业的原料；炭黑是      的原料。

【课后练习】

一、选择题：

1、有机物中的烃是（ ）的化合物。

A．含有碳 B．含有碳和氢C．仅含有碳和氢  D．燃烧后生成CO2和H2O

2、下列物质中，可以跟甲烷发生化学反应的是（ ）

A．溴  B．强酸C．强碱          D．高锰酸钾溶液

3、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响是   （ ）

A．氯气与氢气反应  B．氯气与甲烷反应

C．次氯酸分解                  D．甲烷与氧气反应

4、下列关于有机化合物性质的叙述，不正确的是 （  ）

A．大多数难溶于水，熔点低         B．受热容易分解

C．容易燃烧                       D．容易导电

5、下列气体只能用排水法收集的是             （  ）

A．NH3        B．NO      C．Cl2      D．CH4

6、某物质在空气中充分燃烧生成CO2和H2O，则该物质 （  ）

A．只含碳元素              B．只含氧元素

C．只含碳、氧两种元素      D．一定含碳、氢元素，可能含氧元素

7、下列物质能与甲烷发生取代反应的是    （  ）

A．氯化氢   B水     C氢氟酸     D溴蒸气

8、在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合反应充分后，得到产物物质的量最大的是             （  ）

A．CH3Cl    BCHCl3   CCCl4       DHCl

9、某物质在空气中完全燃烧时，生成H2O和CO2的分子数比为2：

1，则该物质可能是                                                （   ）

①CH4、 ②C2H2、 ③C2H5OH、④CH3OH。

A．②③     B．①④    C．①③    D．②④

10、甲烷和氯气按等物质的量混合，在光照下得到的产物是：

①CH3Cl ②CH2Cl2③CHCl3④CCl4                            （   ）

A．只有①　B．只有②  C．①②③的混合物   D．①②③④的混合物

11、下列物质：

①金刚石②白磷③甲烷④四氯化碳．其中属于含有极性键的非极性分子是                                            （   ）

A．①②　　　B．③④   C．只有③   　　　D．①②③④

12、将一定量的甲烷完全燃烧，使所生成的气体依次通过装有足量无水氯化钙和氢氧化钠的玻璃管，盛有氢氧化钠的玻璃管质量增加了1.1g，则甲烷在标准状况下的体积为                                         （   ）

A．2.24L　　　B．1.12L    C．0.56L 　　　　D．0.28L

13、某种甲烷和氢气的混合气体VL，完全燃烧需要氧气的体积在相同状况下也是VL，则原混合气体中，甲烷和氢气的体积比是           （   ）

A．1∶1　B．1∶2  C．2∶1  　　D．3∶1

14、氯仿可作麻醉剂，但常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒物质光气COCl2，反应式为2CHCl3+O2→2COCl2+2HCl。

为防止事故，在使用前检验氯仿是否变质，应用的试剂是（  ）

A．NaOH溶液       B．AgNO3溶液     C．HCl溶液      D．H2O

15、一定量甲烷燃烧后得到CO、CO2、水蒸气混和气体共重49.6g，通过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2g，则CO2的质量为：

（  ）

A．12.5g         B．13.2g    C．19.7g       D．24.4g

16、若要使0.5mol甲烷和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要Cl2的物质的量为：

（  ）

A．2.5mol          B．2mol         C．1.25mol           D．0.5mol

17．在相同的条件下，甲烷和一氧化碳按体积比为1:

4混合，如燃烧1L这样的混合气体，所需氧气的体积为（          ）

A．5L            B．1L       C．0.8L        D．0.4L

二、填空题

21.标况下，11.2L某气态烃的质量为8克，其中C的质量分数为75%，该烃的式量为      电子式为        结构式为    结构简式为          

22.为除去混在甲烷中的CO2和H2O，可将混合气体通过盛有        的洗气瓶，除去     再通过盛有       的洗气瓶，除去            ；也可将混合气体           一次性将杂质气体除去。

23、实验室鉴别甲烷、氢气、一氧化碳三种气体时，可根据他们燃烧的产物加以区别。

只生成       的是            ，只生成                  的是                   ，既生成                  又生成           的是            。

24、甲烷和氯气反应后，生成的氯代物有        种，其中         是非极性分子，         是极性分子，         和          是工业上的重要溶剂，        是一种效率较高的灭火剂，              在常温下呈气态，         的俗名叫氯仿。

三、计算题（其中25、26题为必做题，27、28为选做题）

25、甲烷与氧气混和后，气体密度为同温同压下H2密度的15倍，求原混和气体中甲烷与氧气的体积比。

26．一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气共30.4g，该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后，浓硫酸增重14.4g，求

（1）参加反应的甲烷质量；        

（2）燃烧产物中的CO2质量

第二节烷烃

第一课时

【新知探讨】

一、烷烃的结构和性质

1、烷烃，也称为，结构特点是碳原子间都以______键结合成_______，碳原子上剩余价键全部跟___________相结合．

2、烷烃的通式为。

3、烷烃的物理性质

随着分子中碳原子数的增加，烷烃的物理性质会呈现变化。

如常温下其状态由　变到　又变到_____沸点逐渐________相对密度__________。

烷烃不易溶于水，而易溶于有机溶剂。

4、结构简式举例：

甲烷、乙烷

[练习]将下列结构简式恢复成结构式：

①CH3CH（CH3）CH2CH3

②（CH3）2CHCH2CH3

③C（CH3）4

5、烷烃的性质

（1）物理性质：

。

[阅读]课本中表5—1。

小结：

常温下，随碳原子数的递增，

状态：

熔沸点：

液态时密度

（2）化学性质（跟相似）

①通常情况下，。

②。

③。

例1：

等质量的下列烃完全燃烧，消耗氧气最多的是（）

A．CH4B．C2H6C．C3H6D．C6H6

二、同系物

概念：

[思考]：

围绕同系物的概念思考下列问题

①同系物之间是否具有相同的分子式?

为什么?

②你是如何理解概念中“结构相似”的相似。

③请同学运用数学归纳法推导出烷烃的分子通式。

④有人根据烷烃的通式CnH2n+2推论：

当n=0时，分子式为H2，所以H2是烷烃的同系物。

此说法是否正确?

说明理由。

⑤同系物之间结构相似，那么你来推断一下它们之间化学性质会如何呢?

物理性质又是怎样呢?

二、烃基

烃基：

若为烷烃，叫做烷烃基，如-CH3甲基、CH3CH2—乙基。

[练习]①写出甲基、乙基的电子式。

②烷基的通式为。

③烃基能否为单独存在的物质?

三、烷烃的命名

（1）习惯命名法：

适用于碳原子数比较少的烷烃。

例：

（2）系统命名法：

这是一种国际统一的一种命名法，它可以从名称确切的表示出这种有机物的结构特点。

例2．命名下列烷烃：

解析烷烃的命名原则（步骤）：

选主链、定位次、写名称。

（1）选定主链——最长碳链——为“丁烷”。

（2）确定起点——主链中靠近取代基的一端——确定支链的位置，并编号（2号位有甲基）

（3）出名称——取代基在前，主链在后。

名称为2—甲基丁烷

[练习]命名下列烷烃

[注意]①主链碳原子数在十以下的，从一到十依次用天干表示，即：

甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸；主链碳原子数在十一以上的，就用数字来表示，

②取代基的位置用小写阿拉伯数字“1、2、3……”表示，相同取代基的数目用中文小写“二、三、四……”表示。

③通常较简单的取代基写在前面，复杂的写在后面。

④多个阿拉伯数字之间用逗号分开，位次号码与取代基之间、不同取代基之间用短线分开。

⑤若有两个不同支链，且分别处于距主链两端相等的位置，则应从较简单支链的那端开始编号。

⑥若有两个相同支链，且分别处于距主链两端相等的位置，但中间还有支链，编号时应遵循支链位号之和最小的原则。

⑦选取主链时，若存在两个等长的碳链，应选支链数最多的碳链作为主链。

[课后练习]：

1、判断命名的正误。

2—乙基丙烷（）2，4—二乙基戊烷（）

3—甲基丁烷（）3—甲基—5—乙基己烷（）

2—甲基丁烷（）3，5—二甲基庚烷（）

2．根据下列名称写出结构简式：

①2—甲基丙烷②2，2，3，3—四甲基戊烷③2，2—二甲基—3—乙基戊烷

3．现有一种烃可以表示为：

命名该化合物时，应认定它的主链上碳原子数目是（）

A．8B．9C．10D．11

4．下列名称中不正确的是（）

A．2—甲基丁烷B．1，2—二甲基戊烷

C．3，4—二甲基戊烷D．2—甲基—4—乙基庚烷

5．10mL某气态烷烃，在50mLO2完全燃烧，得到液态水和35mL混合气体，所有气体体积都是在同温同压下测定，该气态烃可能是（）

A．甲烷B．乙烷巳丙烷D．丁烷

6．两种气态烷烃1L，完全燃烧生成同温、同压下CO21.8L，则混合气体中一定含有（填写物质名称）。

7．在1．01×105Pa、120℃的条件下，将1L丙烷和若干升O2混合点燃，燃烧后恢复到原温度和压强时，测得混合气体的体积为mL。

将燃烧后的气体再通过碱石灰，气体剩余nL，已知m-n=a。

请填写下列空白：

若a=7，则nL气体只能是；若燃烧前后始终保持1.01×105Pa和120℃，则a的最大值为。

第二课时

[复习引入]:

1．命名CH3CH（CH2CH3）CH（CH2CH3）CH2CH（CH3）2

2．求出烷烃分子中最大含碳量以及最大含氢量各为多少?

在甲烷、乙烷分子中，按所处的位置来看，所有的碳、氢原子都是等同的，用一个—CH3取代其中的任何一个氢原子，得到同样结果。

[思考]：

写出丙烷的结构式。

按所处的位置来看，丙烷中有几种碳原子、氢原子。

用一个—CH3取代其中的氢原子，可得到哪些物质?

写出它们的分子式，并用系统命名法命名之。

由上可知，两种丁烷的和相同，但和不同，故属于不同的物质。

这在有机化学中称为同分异构现象。

正因为有同分异构的现象，有机物的世界才是多姿多彩的。

四、同分异构现象

[阅读]课本P121，比较正丁烷和异丁烷。

[小结]它们的熔点>，密度>。

[原因]

[注意]①

②

（1）同分异构现象：

。

（2）同分异构体：

。

到现在为止，我们已学过了四个带同字的概念。

同位素、同素异形体、同系物和同分异构体，请同学比较这四个概念。

概念

内涵

比较的对象

实例

同位素

同素异形体

同系物

同分异构体

[练习]下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T2③12C和14C④CH3CH2CH2CH3和（CH3）2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5

和

互为同位素的是，互为同分异构体的是，互为同系物的是，互为同素异形体的是，是同一物质的是。

五、同分异构体的书写

例4写出己烷（C6H14）所有同分异构体的结构简式，并用系统命名法命名之。

[练习]请按正确的顺序写出C5H12的同分异构体，并比较所写同分异构体的沸点的高低。

小结：

烷烃熔沸点的比较

①。

②。

[练习]比较下列四种物质的熔沸点：

①正戊烷②异戊烷③新戊烷④正己烷。

例5试写所有丁基的结构简式。

[小结]①烷烃、烃基的同分异构体主要是由侧链的组成和位置不同引起的。

书写同分异构体时要避免“重写漏写”。

②给出分子式书写可能的同分异构体时应按：

主链由长到短，支链碳原子由少到多，由中到边（不到端），取代基由整到散的方法书写。

③在烷烃同系物中，随着碳原子数目的增多，碳原子的结合方式就越趋复杂，同分异构体的数目也越多。

碳原子数

1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，……20

同分异构体数目

1，1，1，2，3，5，9，18，35，75，159，……366319

例6：

某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，此种烃的分子式可以是（）

A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C5H12

例7：

2—甲基丁烷与氯气发生取代反应，可能得到的一氯代物有几种?

若某烷烃的蒸气密度是3.214g/L（标准状况）。

它进行取代反应后得到的一卤代物只有一种，试推测其结构简式。

[课后练习]：

1、判断丙烷、丁烷的沸点高低。

前者比后者。

2、下列四组物质中，互为同位素；是同素异形体；是同分异构体；是同系物。

①O2和O3②35Cl和37Cl③CH3CH3和CH3CH2CH3

④CH3CH2C（CH3）2CH2CH3和CH3CH2CH（CH3）CH（CH3）CH3

3、烃A的相对分子质量为72。

每个A分子中有42个电子。

A的一溴代物种数是它的同分异构体中最多的。

A的名称是。

4、烃A与含氢量最高的烃B属于同系物。

在光照条件下，1体积A最多可与6体积氯气完全反应（同温、同压），烃A的结构简式是。

5、某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有2个—CH3，2个—CH2—和1个>CH—，它的可能结构只有四种。

请写出这4种可能的结构简式。

2.结构简式是

的有机物应命名为（）

A.2—甲基—2—乙基丁烷

B.3—甲基—3—乙基己烷

C.2，2—二甲基戊烷

D.3，3—二甲基戊烷

3.下列有机物命名正确的是（）

A.1—甲基戊烷B.3，3—二甲基戊烷

C.2—乙基丁烷D.3，3—二甲基丁烷

6．1mol丙烷在光照情况下，最多可以摩尔氯气发生取代反应。

（）

A．4molB.6molC．8molD．10mol

7．下列事实可以说明甲烷分子具有正四面体结构的是（）

A．CH4没有同分异构体

B．一氯甲烷没有同分异构体

C．二氯甲烷没有同分异构体

D．四氯化碳没有同分异构体

8、乙烷在光照条件下与氯气混合,最多可产生几种物质（）

A．6种B．7种C．9种D．10种

9．某一定量碳氢化合物燃烧后生成8.8gCO2和4.5g水，已知该气体对氢气的相对密度为29。

该化合物的二氯代物有三种，试推断该烃的结构简式。

10．在常温下的一密闭容器中事先放人1.56g过氧化钠，然后再通人O2，再通人C2H6，用电火花引爆，直至反应完全为止，恢复到原温度，容器内压强近似为零。

求：

（1）通入的气体O2和C2H6的体积比（相同条件下）为。

（2）通人O2的质量不能超过多少克?

11、标准状况下，密度0.717g/L的某气态烃0.5L,在足量氧气中充分燃烧，反应后的气体先通过浓硫酸，浓硫酸增重0.9g;再通过氢氧化钠溶液，溶液增重1.1g。

通过计算判断此烃的分子式。

第三节乙烯烯烃

【新知探讨】

一、乙烯的分子结构

乙烯的分子式：

结构式：

结构简式：

电子式：

空间构型：

键角：

约120°

乙烷分子中C-C

乙烯分子中C=C

键长

0.154nm

0.133nm

键能

345.6KJ/mol

610KJ/mol

（1、两个碳原子之间形成的共价键的越短，键能越大2、C=C的键能并非C-C键能的两倍，而比两倍小）

二、乙烯的制法：

（一）工业制法：

从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来的。

例：

北京燕山石油化学总公司前进化工厂生产乙烯。

（二）实验室制法：

（复习甲烷的制法）

1．试剂：

乙醇和浓；思考：

如何混和？

操作需注意什么？

2．反应

（分子内脱水）

乙醇分子的构成：

分子内段键位置：

3．装置：

液一液加热型，（要求学生回忆并确定应与哪种气体发生装置类似）

，实验室制法发生装置；但略有不同；分液漏斗→温度计（出示乙烯发生装置）

4．浓的作用：

5．本反应可能发生的副反应：

①

②

③

思考：

1．以上副反应将导致什么现象？

2．以上副反应将导致乙烯中混有什么杂质，如何除去？

三、乙烯的性质：

（一）物理性质：

、、难溶于水，密度为1.25g/L（标况）的气体。

（二）化学性质：

（结合实验现象）

1．能够使溴水褪色加成反应：

实验现象：

化学反应方程式：

加成反应定义：

例：

（学生思考：

此反应和制乙烯的反应是可逆反应吗？

）

2．氧化反应

（1）与O2反应：

化学反应方程式：

现象：

爆炸极限：

空气中含乙烯体积分数3.4%-34%（遇火极易爆炸，比甲烷猛烈）

（2）能被酸性高锰酸钾氧化

（说明因有C=C，较活泼，易被氧化）

3．聚合反应：

（看书体会）

聚乙烯

或：

（高分子化合物，一种重要的塑料）

聚合反应：

分子量小的化合物分子互相结合成为分子量很大的化合物分子。

这种反应叫聚合反应

加聚反应：

聚合反应是加成反应，也叫加成聚合反应，简称加聚反应

四、乙烯的用途

1．石油化工最重要的基础原料（制塑料，合成纤维等）

2．植物生长调节剂，催熟果实（例苹果与弥猴桃放在一起可加快弥猴桃变熟）　　

例题1，将0.2mol两种气态烃组成的混合气完全燃烧后得到（标况）和7.2g水。

下列说法正确的是（）

A．一定有乙烯B．一定有甲烷C．一定没有乙烷D．一定没有甲烷

例题目的：

初步学会利用平均分子式解有关混合物的题（答：

BC）

例2，以乙醇为原料制取1，2一二氯乙烷，反应的化学方程式为：

___________________；________________；　　

例3现有乙烷，乙烯、氯气和氢气，欲制纯净的氯乙烷，反应的化学方程式为

______________；_________________________；　　

例4120℃时，某气态烃与氧气混合装入密闭容器中，点燃爆炸后回到原温度，此时容器内气体的压强同反应前相同。

此烃可能是（）

A．B．C．D．

[课后练习]：

一、选择题（每小题有1~2个选项符合题意）

1．下列物质中，所有的原子都在同一平面上的分子是：

（）

A．氨气B．乙烷C．甲烷D．乙烯

2．有关实验室制乙烯的说法中，不正确的是：

（）

A．温度计水银球要插入反应物液面以下，

B．反应容器（烧瓶）中应加入少许瓷片

C．反应物是乙醇加3mol/L硫酸的混合液

D．反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑

3．可以用来鉴别甲烷和乙烯的操作（）

A．分别将气体通入酸性高锰酸钾溶液B．分别将气体跟氯化氢混合

C．分别将气体通入溴水中，D．分别将气体通入盛水的洗气瓶。

4．为了除去甲烷中混有的少量乙烯最好采用（）

A．混合气通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶B．混合气跟氯化氢混合

C．混合气通过盛足量溴水的洗气瓶D．混合气通过盛水的洗气瓶

5．实验测得乙烯和氧气混合气体的密度是氢气的15倍，可知其中乙烯的质量分数为（）

A．50%B．25%C．46.7%D．72.5%

6．制取一氯乙烷最好采用的方法是：

（）

A．乙烷和氯气反应B．乙烯和氯气反应

C．乙烯和氯化氢反应D．乙烯和氢气、氯气反应

7将60g由甲烷和乙烯组成的混合气体通入盛有