精品(鲁科版)化学选修五:1.3.2《烷烃的化学性质》学案.doc
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1、中学化学精品资料第2课时烷烃的化学性质学习目标定位1.能根据甲烷的性质理解烷烃的化学性质,如取代反应、氧化反应等。2.由烷烃的通式会写其燃烧的化学方程式,会分析有关的燃烧规律。 1烷烃又叫饱和链烃。烷烃分子中碳原子之间的共价键全部为碳碳单键,其中碳原子皆为饱和碳原子,也就是说,烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和。简言之,烷烃具有“单”“链”“饱”的结构特点。2甲烷的分子式是CH4,结构式是,空间构型是正四面体。(1)通常状况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应,但在特定条件下,甲烷也能发生某些反应。(2)甲烷在空气中安静的燃烧
2、,火焰呈淡蓝色,反应的化学方程式:CH42O2CO22H2O。(3)甲烷与Cl2在光照条件下发生反应的化学方程式:CH4Cl2CH3ClHCl(只写第一步),该反应为取代反应。甲烷与Cl2发生反应的产物有5种,其中常温下为气态的有2种,具有正四面体形结构的物质是CCl4,产物中量最多的是HCl。探究点一烷烃与卤素单质的反应1实验探究:C2H6与Cl2的反应,现把C2H6与Cl2按照12的体积比充入大试管中,再将此试管倒立在水槽中放于光亮处。(1)观察到的现象是气体颜色逐渐变浅;试管内液面上升;试管壁上有油状液滴生成。(2)试写出可能发生的反应方程式(写一个即可)CH3CH3Cl2CH3CH2C
3、lHCl。2问题讨论:(1)有同学认为试管内液面上升是由于Cl2溶于水使试管内压强减小造成的,你能根据所学的知识证明该同学的判断是否正确吗?答案取试管内液体,向其中滴加石蕊试液,若变红后又褪色,说明是由于Cl2溶于水,使液面上升,若变红后不褪色,则说明不是由于Cl2溶于水而使液面上升,因Cl2溶于水与水反应会生成具有漂白作用的HClO。(2)烷烃与卤素发生反应需要怎样的条件?答案烷烃与卤素反应是发生在光照条件下的,如在黑暗处则反应不能发生。(3)上述反应的产物是否唯一?为什么?答案上述反应的产物不是唯一的,该方程式写出的是生成的一氯代物,事实上无论如何控制实验条件,产物中还有二氯代物、三氯代物
4、、四氯代物、五氯代物、六氯代物共存。归纳总结 (1)烷烃与卤素在光照条件下发生取代反应,产物常为混合物,不适于制取卤代烃。(2)如果碳链比较长的烷烃和氯气发生取代反应时,不同的碳氢键断裂,可能会生成不同的取代产物。例如:CH3CH2CH3Cl2CH3CHCH3ClHCl2氯丙烷CH3CH2CH3Cl2CH3CH2CH2ClHCl1氯丙烷 活学活用1下列有关烷烃的叙述中,不正确的是()A在烷烃分子中,所有的化学键都是单键B烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去C分子通式为CnH2n2(n1)的烃一定是烷烃D所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应答案B解析烷烃分子中碳原子之间
5、全部以碳碳单键结合成链状,碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和,无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,选项A说法正确;烷烃属饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,选项B说法不正确;因分子通式CnH2n2(n1)中的氢原子已达完全饱和,因此符合通式CnH2n2(n1)的有机物一定是烷烃,选项C说法正确;烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特征反应之一,选项D说法正确。2在光照条件下,将1 mol甲烷和1 mol氯气混合充分反应后,得到的产物为()ACH3Cl、HClBHCl、CCl4CCH3Cl、CH2Cl2DCH3Cl、CH2
6、Cl2、CHCl3、CCl4、HCl答案D解析本题主要考查CH4与Cl2的取代反应。如果忽视了有机反应的复杂性、多步性、多副反应的特点,最易错选为A。虽然甲烷和氯气按等物质的量混合,但实际上反应不会只停留在生成CH3Cl的第一步取代,而是四步取代反应几乎同时都发生,所以生成物就是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。探究点二烷烃与氧气的反应1烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O,燃烧的通式为CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。(1)在氧气充足的条件下,烃能够完全燃烧生成二氧化碳和水,同时放出大量的热,因此烃是非常重要的能源物质。(2)烷烃中的甲烷含氢量最高。相同质量
7、的烷烃完全燃烧,甲烷放出的热量最多,甲烷是最常使用的燃料。(3)液化石油气中的主要成分是丙烷和丁烷,也是含氢量较高的小分子烷烃。2写出气态烃(CxHy)燃烧的化学方程式CxHy(x)O2xCO2H2O,试分析讨论烃类完全燃烧前后气体体积变化。(1)燃烧后温度高于100 时,水为气态反应前后气体体积变化V前V后V前V后V前V后x、y满足的条件y4y4y4(2)燃烧后温度低于100 时,水为液态,反应后气体体积变化是1。归纳总结(1)烃类完全燃烧的产物都是CO2和H2O,且都放出大量的热量。分子中含氢量越高的烃在质量相同时完全燃烧放出的热量越多。(2)烃类完全燃烧后气体体积的变化都只与烃分子中氢原
8、子数目有关,而与烃分子中碳原子数目无关。活学活用3在1大气压120 时,1体积某气态烃与4体积氧气混合,完全燃烧后,恢复到原来温度和压强,体积不变,该烃分子式中碳原子数不可能是()A1 B2 C3 D4答案D解析设烃分子式为CxHy,据燃烧方程式CxHy(x)O2xCO2H2O(g),前后体积不变则有x1x解得y4,又因为该烃完全燃烧所以有x4,解得x3。4在同温同压下,相等质量的下列各烃在氧气中完全燃烧时,耗氧量由多到少的顺序是()A乙炔、乙烯、甲烷、乙烷B乙烯、乙烷、甲烷、乙炔C甲烷、乙烯、乙炔、乙烷D甲烷、乙烷、乙烯、乙炔答案D解析设烃的分子式为CxHy。烃在氧气中完全反应生成CO2和H
9、2O。由CO2、4HO2可知氢的质量分数越大,耗氧量越多。因此当质量相等时,将CxHy转化成CHy/x形式可以快速地比较出耗氧量的多少,即越大,耗氧量越多。CH4CH4、C2H4CH2、C2H6CH3、C2H2CH,故D正确。烷烃的化学性质很稳定,与强酸、强碱、强氧化剂不发生反应,能燃烧发生氧化反应,与卤素能发生取代反应,高温下发生裂化(或裂解)反应。1下列有关烷烃性质的叙述正确的是()A烷烃分子结构稳定,不发生任何化学反应B烷烃中碳元素表现负价,易被酸性KMnO4溶液氧化C在光照条件下,烷烃可与溴水中的溴发生取代反应D烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物答案D解析烷烃性质的稳定性是相对的,一定条
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