化学选择性必修3第一节 烷烃课文ppt课件

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1.认识烷烃的组成和结构特点,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过烷烃的化学性质认识取代反应的特点和规律,通过分子中化学键的变化,分析反应机理,建立认知模型,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
一、烃的分类和脂肪烃的物理性质1.烃的分类
2.脂肪烃的物理性质(1)烷烃的物理性质。
(2)烯烃、炔烃的物理性质。烯烃、炔烃的物理性质和烷烃相似。
易错辨析判一判(1)烷烃、烯烃、炔烃和苯的同系物都属于脂肪烃。(　　)(2)分子中含有苯环的烃一定属于芳香烃。(　　)(3)碳原子数小于4的烷烃常温下一定是气体。(　　)(4)1-戊烯比2-甲基-1-戊烯的沸点高。(　　)
提示 苯的同系物含有苯环,属于芳香烃。
提示 1-戊烯和2-甲基-1-戊烯主链碳原子数相同,后者增加了一个碳原子,因此后者沸点高。
二、烷烃的化学性质1.氧化反应烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O,燃烧通式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.卤代反应烷烃在　　　　条件下与　　　　、　　　　　　发生取代反应生成多种卤代烷烃,并放出卤化氢的反应称为卤代反应。如丙烷与氯气的卤代反应: 
教材阅读想一想己烷能不能和溴水在光照下发生卤代反应?如果把己烷和溴水混合在一起振荡后有什么现象?
提示 不能。卤素单质的水溶液不能和烷烃发生卤代反应。如果把己烷和溴水混合,己烷能把溴单质从溴水中萃取出来,所以现象是液体分层,上层溶液为橙红色,下层近无色。
易错辨析判一判(1)甲烷、乙烷和丙烷具有相似的化学性质。(　　)(2)烷烃性质很稳定,常温下不发生任何化学反应。(　　)(3)乙烷能与溴水发生卤代反应而褪色。(　　)(4)乙烷与Cl2在光照条件下反应可生成两种二氯代物。(　　)
提示 烷烃化学性质稳定,但在光照条件下可与卤素单质发生取代反应。
提示 乙烷与溴蒸气发生卤代反应,不能与溴水反应。
探究一　烷烃的卤代反应
为了探究甲烷与氯气的反应,某同学设计了如图所示装置,在U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。
1.假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,其应为哪种有机物?试写出反应的化学方程式。2.经过几个小时的反应后,U形管左端的气柱体积怎样变化?3.若水中含有Na2SiO3,在U形管的左端会观察到什么现象?
提示 四氯化碳。CH4+4Cl2 CCl4+4HCl。
提示 体积减小。由于反应产物中的氯化氢易溶于水,CH2Cl2、CHCl3、CCl4是液体,气体体积减小。
提示 有白色沉淀生成,由于甲烷与Cl2反应生成了HCl,故能与Na2SiO3发生反应:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓,生成的白色沉淀为H2SiO3。
烷烃卤代反应需注意的5个方面(1)反应的条件——光照。(2)反应物状态——纯净的卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2),而不是其水溶液。(3)反应特点——氢原子被卤素原子逐步取代,多步反应同时进行。(4)反应产物——混合物(多种卤代烃和卤化氢),不适宜用于制备卤代烃。
(5)定量关系——n(X2)=n(一卤代物)+2n(二卤代物)+3n(三卤代物)+…=n(HX)。
反应中X2一分为二,卤素原子一半进入卤代烃,一半生成HX
视角1烷烃的结构与性质1.天然气的主要成分是甲烷,还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是(　　)A.甲烷与丙烷互为同系物B.甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物C.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键D.乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应,生成多种氯代烃
解析 甲烷与丙烷结构相似,在分子组成上相差2个“CH2”原子团,互为同系物,A正确;甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物,B正确;甲烷中只有碳氢键,只含极性共价键,乙烷、丙烷中既有碳氢键,也有碳碳单键,所以既有极性共价键,也有非极性共价键,C错误;乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应,生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种氯代烃,D正确。
2.下列说法正确的是(　　)A.分子式为C7H16的烷烃,含有3个甲基的同分异构体有2种B.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量分数逐渐减小C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃D.异戊烷与2-甲基丁烷互为同系物
视角2烷烃卤代反应产物结构的分析3.分子式为C4H8Cl2的有机物(不考虑立体异构)有(　　)A.7种B.8种C.9种D.10种
解析 C4H8Cl2可以看作C4H10中2个H原子被2个Cl原子取代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种,这两种异构体中均含有2种氢原子。
思维点拨　判断有机物二元取代产物异构体数目可用定一动一法。首先确定有机物中可被取代的氢原子有几种,据此确定第一个取代基可连接的位置;判断有机物连接第一个取代基后有几类氢原子,确定第二个取代基可连接的位置。注意如果两个取代基相同,还应注意不要出现重复。
4.2-甲基丁烷( )的二氯取代产物有(不考虑立体异构)(　　)A.3种B.9种C.10种D.6种
所以共10种,答案选C。
天然气的主要成分是甲烷,是一种十分重要的“清洁能源”,与液化石油气(主要成分是丙烷、丁烷)一样都是常用的家用燃气。随着现代社会对环境保护要求的提高,液化石油气正逐渐被天然气所取代。居民家庭中在将液化石油气更换为天然气时,通常需要更换燃气灶具或调整进气量。
1.相同状况下等体积的液化石油气和天然气,完全燃烧时哪种气体的耗氧量大?
根据以上方程式可知相同状况下等体积(即等物质的量)的液化石油气耗氧量大。
2.居民家庭中将液化石油气改为天然气时,如何调整燃气灶的进气量?3.在120 ℃时,1 L CH4与C2H4的混合气体与10 L O2混合通以电火花不断引燃,充分反应,恢复到原温度和压强。反应后的气体体积是多少?
提示 增大天然气进气量或减小空气进气量。
提示 11 L。根据反应CH4+2O2 CO2+2H2O和C2H4+3O2 2CO2+2H2O,在120 ℃时,水为气态,则两反应中反应前后气体体积不变,因此反应后气体体积为1 L+10 L=11 L。
1.有机物完全燃烧耗氧量与生成CO2和H2O的规律
2.同温同压下,气态烃(CxHy)完全燃烧前后气体体积变化规律(1)燃烧后温度高于100 ℃时,水为气态。
(2)燃烧后温度低于100 ℃时,水为液态,反应后气体体积减小。
视角1烃的燃烧规律1.下列说法正确的是(　　)A.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机物的组成为CnH2nB.一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸,减小的体积就是生成的水蒸气的体积C.某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应,如果反应前后气体体积不变(温度>100 ℃),则y=4;若体积减小,则y>4;否则y