脂肪烃学案(1)

脂肪烃学案(1)

‎ ‎ ‎§2-1 脂肪烃 ‎【学习目标】1、掌握烷烃、烯烃、炔烃的结构特点、物理性质的变化规律和典型的化学性质。‎ ‎ 2、掌握几种典型代表物甲烷、乙烯、乙炔的结构、性质和制法。‎ ‎ 3、掌握有关烃燃烧的计算规律。（1.5h）‎ ‎【学习过程】‎ 一、 烷烃（又可称饱和烃）‎ ‎ 1、结构特点：可用“ ”、“ ”、“ ”概括。(单键、锯齿、四面体)‎ 分子式通式： ‎ ‎ 2、物理性质：‎ ‎（1）熔沸点：①碳原子数越多，相对分子质量越 ，熔沸点越 ；‎ ‎（如：甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷）‎ ‎ ②碳原子数相同时，支链数越多，熔沸点越 。‎ ‎ （如：正丁烷 异丁烷；正戊烷 异戊烷 新戊烷）‎ ‎ ③常温常压下是气体的烷烃，其碳原子数 ，此外，新戊烷常温常压下也是气体。‎ ‎（2）密度：碳原子数越多，密度越大；液态烷烃的密度小于水的密度。‎ ‎（3）溶解性：不溶于水，易溶于有机溶剂。有的液态烷烃本身就是有机溶剂，如己烷。‎ ‎3、化学性质：‎ ‎ 一般比较稳定。与酸、碱、氧化剂都不发生反应，也难与其它物质化合。‎ ‎（1）取代反应 ‎ 写出CH4光照下与Cl2反应的方程式 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）氧化反应（ 使酸性KMnO4溶液褪色） ‎ ‎ 燃烧的通式： ‎ ‎ 甲烷燃烧的现象： ‎ 随着碳原子数的增加，往往燃烧越来越不充分，火焰明亮，并伴有黑烟。‎ ‎（3）高温分解反应：‎ 甲烷隔绝空气高温下可分解成碳和氢气；长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃，这在石油化工上有很重要的应用，称为_________________。 ‎ 二、烯烃（分子中含有 的不饱和烃）‎ ‎ 1、单烯烃： 多烯烃： ‎ ‎ 单烯烃（简称烯烃） 分子式的通式： 组成特点： ‎ ‎2、物理性质（类似于烷烃）‎ ‎3、化学性质：‎ （1） 加成反应（与H2、X2、HX、H2O、HCN等）‎ 例：①写出下列反应的化学方程式：‎ 乙烯通入溴水中：‎ 乙烯与水的反应：‎ 乙烯与溴化氢反应：‎ ‎② 阅读课本Ｐ42 “马氏加成规则”，丙烯与氯化氢、H2O反应后，会生成什么产物呢？试写出反应方程式。‎ 6‎ ‎ ‎ ‎ ③1,3丁二烯与溴单质可能发生的两种加成反应，试写出反应方程式。‎ ‎ 1，2-加成：‎ ‎ 1，4-加成：‎ ‎（2）氧化反应 用通式表示烯烃的燃烧化学方程式_____________________________‎ CH ‎ 乙烯燃烧的现象： ‎ ‎ 烯烃可使酸性KMnO4溶液褪色，烯烃被氧化的产物的对应关系为：‎ 烯烃被氧化的部位 ‎= CH2‎ 氧化产物 CH3‎ CH2‎ ‎—C—CH3‎ O ‎ 例：现已知某烯烃的化学式为C5H10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物为乙酸和丙酸，推测出此烯烃的结构简式为 。若与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物是二氧化碳和丁酮 ，则此烯烃的结构简式为 ‎ ‎（3）加聚反应 ‎ 单烯烃加聚的通式为：‎ ‎ 1,3丁二烯的加聚方程式为：‎ ‎ 异戊二烯的加聚方程式为：‎ 三、炔烃（分子中含有 的不饱和烃）‎ ‎ 1、单炔烃： ‎ ‎ 其分子式的通式为 ，与同碳原子数的 、 互为同分异构体。‎ ‎ 2、物理性质（类似于烷烃）‎ ‎3、化学性质：‎ ‎（1）加成反应（与H2、X2、HX、H2O、HCN等，按1：1或1：2的比例）‎ 乙炔与氢气1：2反应_________________________________________________‎ 丙炔与氯化氢1：1反应_______________________________________________‎ 乙炔与水反应___________________________________________________‎ ‎（2）氧化反应 写出乙炔燃烧反应的化学方程式_____________________________________‎ 乙炔燃烧的现象_______________________________，与甲烷、乙烯燃烧对比，出现不同的现象的原因是 ‎ 炔烃可使酸性KMnO4溶液褪色，炔烃被氧化的产物的对应关系为：‎ ‎ HC≡氧化为CO2 R-C≡氧化为 R-COOH ‎ （3）聚合反应 四、有关烃的计算 1、 平均分子式法的应用 2、 等量的烃完全燃烧时的计算 （1） 等物质的量 （2） 等质量 6‎ ‎ ‎ ‎【巩固练习】‎ ‎1．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子组成与烷烃相似。下列有关说法错误的是（ ） ‎ A．硅烷的分子通式可表示为 Si nH2n+2 B．甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O C．甲硅烷的密度小于甲烷 D．甲硅烷的热稳定性强于甲烷 ‎ ‎2．甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的四个氢原子被苯 基取代得到的物质结构如右所示 ，对所得分子的描述中不正确的是 （ ）‎ A．分子式为C25H20 B．其一氯代物共有三种 C．所有碳原子一定都在同一平面内 D．此物质属于芳香烃类物质 ‎3．某有机化合物仅由碳、氢氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若分子中氧的质量分数为50％，则含C原子个数最多为 A．4 B．5 C．6 D．7‎ ‎4．用分子量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得芳香烃产物数目为 （ ）‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 ‎5．1，2，3-三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下，因此有如下2个异构体。[是苯基，环用键线表示，C、H原子都未画出] 据此，可判断1，2，3，4，5-五氯环戊烷（假定五个碳原子也处于同一平面上）的异构体数是（ ） ‎ A．4 B．5 C．6 D．7‎ ‎6．已知 和 互为同分异构体，则化学式为C3H5Cl的链状的同分异构体共有 ‎ ‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 （　 　）‎ ‎7．下列有机化合物的系统命名中不正确的是 （　 　）‎ A．2—甲基—2—丁烯 B．1—甲基—1—丙醇 C．2—甲基—1.3—丁二烯 D．1—丁炔 ‎8．分子式为C6H12主链为四个碳原子的烯烃同分异构体共有几种 （　 　）‎ A．3 B．4 C．5 D．6‎ ‎9．制取一氯乙烷最好采用的方法是 （ ）‎ A.乙烷和氯气反应 B.乙烯跟氯气反应 C.乙烯跟氢气氯气反应 D.乙烯跟氯化氢反应 ‎10．两种气态烃的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.15molCO2和3.6gH2O,下列对混合气体的说法正确的是 ‎ A．一定有甲烷 B．一定是甲烷和乙烯（C2H4）‎ CH3‎ COOH ‎ C．一定没有乙烷 D．一定有丙炔（C3H4） ‎ ‎11．邻甲基苯甲酸 有多种同分异构体，其中属于酯类，且分子结构中有甲基和苯环的异构体有 （ ）‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 ‎12．下列说法中错误的是 ( )‎ ‎ ①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物 ‎ ‎③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似 A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③‎ ‎13．有七种物质：①甲烷、②苯、③聚乙烯、④聚异戊二烯、⑤2-丁炔、⑥环己烷、⑦环已烯，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色．又能使溴水因反应而褪色的是 （ ） ‎ ‎ A．③④⑤ B．④⑤⑦ C．④⑤ D.③④⑤⑦‎ 6‎ ‎ ‎ ‎14．某烃与氢气发生反应后能生成（CH3）2CHCH2CH3，则该烃不可能是 （ ）‎ ‎ A．2－甲基－2－丁烯 B．3－甲基－1－丁烯 ‎ C．2，3－二甲基－1－丁烯 D．2－甲基－1，3－丁二烯 ‎15． 400 K、101.3 kPa时，1.5 L某烃蒸气能在aL氧气中完全燃烧，体积增大至(a+3)L(相同条件下)。问：‎ ‎ (1)该烃在组成上必须满足的基本条件是 。‎ ‎(2)当a=10 L时，该烃可能的分子式为 。‎ ‎(3)当该烃的分子式为C7H8时，a的取值范围为 。‎ ‎16．CO、CH4均为常见的可燃性气体。‎ ‎（1）等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是 。‎ ‎（2）已知在101kPa时，CO的燃烧热是283kJ/mol。相同条件下，若2molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是 。‎ ‎（3）120℃、101kPa下，a mL由CO和CH4组成的混合气体在b mLO2完全燃烧后，恢复到原温度和压强。‎ ‎①若混合气体与O2恰好完全反应，产生bmLCO2，则混合气体中CH4的体积分数为 （2位小数）。‎ ‎②若燃烧后气体体积缩小了mL，则a与b关系的数学表示式是 _______ 。‎ ‎【提高题】‎ ‎1．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是（ ） ‎ A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3 ‎ C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3‎ ‎2．等质量的下列烃完全燃烧，消耗氧气最多的是 （ ）‎ ‎ A．CH4 B．C2H6 C．C3H6 D．C6H6‎ ‎3．下列说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．含有双键的物质是烯烃 B．烯烃是不饱和烃 C．C4H8是烯烃 D．CH2=CHCH2OH不是烯烃 ‎4．在标准状况下，2.2g由CH4和C2H4组成的混合气体所占体积为2.24L，则该混合气 ‎ 体中，CH4和C2H4的质量比为 （ ）‎ ‎ A．1︰1 B．4︰7 C．7︰4 D．1︰2‎ ‎5．m mol C2H2跟 n mol H2在密闭容器中反应，当该反应(可逆)进行到一定程度时，生成p mol C2H4。将反应后的混合气体完全燃烧，生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量是（ ）‎ A． mol B．mol C．mol D．mol ‎6．实验室制取乙烯常因温度过高生成少量SO2，有人设计了下列实验以确证上述混合气体中含有乙烯和SO2。‎ ‎（1）如图。A、B、C、D装置中可盛放的试剂是（填序号）：‎ A________；B_______；C_________；D_________；‎ ‎①品红溶液②NaOH溶液③溴水④KMnO4酸性溶液 ‎（2）能说明SO2气体存在的现象是 。‎ ‎（3）使用装置B的目的是 。‎ ‎（4）使用装置C的目的是 ‎ 6‎ ‎ ‎ ‎（5）确证含有乙烯的现象是 ‎ ‎7．为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。‎ 乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。‎ ‎（1）写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 。‎ ‎（2）甲同学设计的实验 （填能或不能）验证乙炔与澳发生加成反应，其理由是 ‎ ‎（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，未必是乙炔 （d）使溴水褪色的物质，就是乙炔 ‎（3）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ，它与溴水反应的化学方程式是 ；在验证过程中必须全部除去。‎ ‎（4）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。‎ ‎（a） （b） （c） （d）‎ ‎ → b → → d ‎ ‎（电石、水） （ ） （ ） （溴水）‎ ‎（5）为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 ‎ ‎8．1mol某烃A完全燃烧生成5molCO2和5molH2O。A在一定条件下发生加聚反应，生成高聚物B。‎ ‎（1）烃A分子中的碳原子能否都在同一平面上 （填“能”或“否”）‎ ‎（2）若B的主链上接有两种不同支链，则B的结构简式为 。‎ ‎（3）若B的主链上所接的支链都为甲基，则A的结构简式为 ，A与等物质的量的H2完全加成后，得到烃C，用系统命名法给C命名_______________。‎ ‎9．物质A（C11H18）是一种不饱和烃，它广泛存在于自然界中，也是重要的有机合成中间体之一。某化学实验小组从A经反应①到⑤完成了环醚F的合成工作：‎ 该小组经过上述反应，最终除得到F1 外，还得到它的同分异构体，其中B、C、D、E、F、分别代表一种或多种物质。已知：‎ 请完成：‎ ‎（1）写出由A制备环醚F1 的合成路线中C的结构简式： 。‎ ‎（2）①写出B的一种结构简式： ②写出由该B出发经过上述反应得到的F1的同分异构体的结构简式： 。‎ 6‎ ‎ ‎ ‎（3）该小组完成由A到F的合成工作中，最多可得到 种环醚化合物。‎ 高三化学脂肪烃练习（1）答案 ‎1、D 2、C 3、B 4、D 5、A 6、B 7、B 8、B 9、D 10、AC ‎11、D 12、A 13、B 14、C ‎15. (1)分子中氢原子数为8 (2)C4H8 C3H8 (3)a≥13.5‎ ‎16．（1）1∶4‎ ‎（2）CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(1)；△H＝－891kJ/mol ‎（3）①0.33 ②b≥5a/4‎ 高三化学脂肪烃练习（2）答案 1、 D 2、A 3、BD 4、B5、C 2、 ‎6．（1）① ② ① ④ （或③）‎ ‎（2）装置A中品红溶液褪色 ‎（3）除去SO2气体，以免干扰乙烯的性质实验 ‎（4）检验SO2是否除尽 ‎（5）装置C中的品红溶液不褪色，装置D中的酸性KMnO4溶液褪色。‎ ‎7．⑴CaC2 + 2H2O → C2H2↑+ Ca(OH)2‎ ‎ + Br2 → CHBr=CHBr(或 + 2Br2 → CHBr2CHBr2‎ ‎⑵不能；a、c ‎⑶H2S；Br2 + H2S ==S↓+ 2HBr ‎⑷ c b ‎ CuSO4溶液 CuSO4溶液 ‎⑸若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将明显增强，故可用pH试纸验证 ‎8、（1）能 ‎（2） 、 ‎ CH3—C=CH—CH3‎ ‎│‎ CH3‎ ‎（3） ；2-甲基丁烷 ‎10、‎ 6‎