第二單元甲烷烷烴

課堂互動講練實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)探究達(dá)標(biāo)突破訓(xùn)練第二單元甲烷烷烴基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理清單一甲烷的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)自我診斷1．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣均完全反應(yīng)，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請寫出化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后，U形管右端的玻璃管中水柱的變化情況是________(填字母序號，下同)。A．升高B．降低C．不變

D．無法確定(3)U形管左端的氣柱變化可能是________。A．體積增大

B．體積減小C．消失

D．不變(4)試解釋U形管右端的玻璃管中水柱變化的原因：_______________________________________________________________________________________________________________。基礎(chǔ)回歸1．組成和結(jié)構(gòu)2.物理性質(zhì)顏色：________；狀態(tài)：_________；溶解性：____________；密度：比空氣________。無色氣體難溶于水小3．化學(xué)性質(zhì)思考感悟1．能否用甲烷與氯氣反應(yīng)制取純凈的一氯甲烷？【提示】不能。CH4與Cl2的取代反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，但四步反應(yīng)往往同時發(fā)生，生成四種取代產(chǎn)物，而不是第一步反應(yīng)進(jìn)行完后再進(jìn)行第二步反應(yīng)，所以取代產(chǎn)物是混合物。清單二烷烴的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)自我診斷2．有關(guān)簡單的烷烴的敘述：①都是易燃物；②特征反應(yīng)是取代反應(yīng)；③相鄰兩個烷烴在分子組成上相差一個甲基，其中正確的是(

)A．①和③

B．②和③C．只有①

D．①和②答案：D基礎(chǔ)回歸1．通式：CnH2n＋2(n≥1)。2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)烴分子中碳原子之間以_______結(jié)合成鏈狀，剩余價(jià)鍵全部與___________結(jié)合，使每個碳原子都達(dá)到價(jià)鍵飽和，烷烴又叫飽和烴。單鍵氫原子3．性質(zhì)(1)物理性質(zhì)①水溶性：___________；密度：比水_____。②隨碳原子數(shù)的增加，熔、沸點(diǎn)逐漸_______，密度逐漸_________。③碳原子數(shù)小于5的烷烴，常溫下呈________。難溶于水小升高增大氣態(tài)(2)化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似，通常較穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，但在一定條件下可燃燒，可發(fā)生取代反應(yīng)和分解反應(yīng)。①烷烴(CnH2n＋2)的燃燒通式為：______________________________________。②乙烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式為：

________________________________________。課堂互動主講練考點(diǎn)一甲烷及烷烴的特征反應(yīng)1．甲烷是分子結(jié)構(gòu)最簡單的有機(jī)物，也是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)，理解好甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對理解烷烴以及將來學(xué)習(xí)其他有機(jī)物，都是非常重要的。在甲烷分子中，碳原子位于正四面體的中心，氫原子位于正四面體的四個頂點(diǎn)，四個C—H鍵的鍵長、鍵角均相等，而對于更復(fù)雜的烷烴中的每個碳原子都以4個價(jià)鍵與其他原子(C或H)相結(jié)合，在空間的伸展方向與CH4基本一致，只不過因?yàn)檫B的原子團(tuán)不同時，使得鍵長和鍵角均有所改變。2．甲烷的化學(xué)性質(zhì)主要是取代反應(yīng)，而其他烷烴在發(fā)生取代反應(yīng)時，其特點(diǎn)與甲烷一樣。重點(diǎn)應(yīng)該從反應(yīng)條件、試劑類型、產(chǎn)物的復(fù)雜性等方面去掌握：(1)反應(yīng)條件：光照(在室溫、暗處不發(fā)生反應(yīng))(漫射光，不能強(qiáng)光直射)。(2)反應(yīng)物質(zhì)：純鹵素，例如甲烷與溴水不反應(yīng)，與溴蒸氣見光發(fā)生取代反應(yīng)。(3)反應(yīng)產(chǎn)物：甲烷的取代反應(yīng)是分步進(jìn)行的，所以甲烷的氯代物并不是一種，而是幾種氯代物的混合物。利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下：例1根據(jù)要求填空：(1)B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③__________________。(2)設(shè)V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應(yīng)__________。(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是______________________________________________________________________________________________。(4)E裝置的作用是__________(填編號)。A．收集氣體

B．吸收氯氣C．防止倒吸

D．吸收氯化氫(5)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為____________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要成分為__________(填編號)。A．CH4 B．CH3ClC．CH2Cl2 D．CHCl3E．CCl4【解析】

(1)濃H2SO4吸水，可干燥混合氣體。(2)CH4和Cl2在漫射光條件下發(fā)生如下反應(yīng)：(3)過量的氯氣進(jìn)入D裝置，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，所以D裝置可以吸收過量的Cl2。(4)E為防倒吸裝置，燒杯中含H2O，可吸收HCl。(5)鹽酸與有機(jī)物不互溶，故可用分液法，尾氣為氣體，故尾氣成分是多余的CH4和產(chǎn)物CH3Cl?！敬鸢浮?/p>

(1)干燥混合氣體(2)大于或等于4(3)吸收過量的氯氣(4)CD

(5)分液AB跟蹤訓(xùn)練

(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)1．(2011年揚(yáng)州質(zhì)檢)1mol某烴在氧氣中充分燃燒，需要消耗氧氣246.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。它在光照的條件下與氯氣反應(yīng)能生成四種不同的一氯取代物。該烴的結(jié)構(gòu)簡式是(

)A選項(xiàng)中2號碳原子上連接的3個甲基完全對稱，所以考點(diǎn)二取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)比較名稱比較

取代反應(yīng)加成反應(yīng)加聚反應(yīng)概念有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)有機(jī)物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)由不飽和的相對分子質(zhì)量小的化合物分子結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的化合物分子的反應(yīng)名稱比較

取代反應(yīng)加成反應(yīng)加聚反應(yīng)反應(yīng)前后分子數(shù)目一般相等減少減少反應(yīng)特點(diǎn)可發(fā)生分步取代反應(yīng)有時只有一種加成方式，有時也有多種加成方式反應(yīng)一般為單方向進(jìn)行，一般不可逆【特別提醒】從形式上看，加成反應(yīng)類似于無機(jī)化學(xué)中的化合反應(yīng)，但加成反應(yīng)必須有有機(jī)物分子中的不飽和鍵的斷裂，而化合反應(yīng)就不一定有不飽和鍵的斷裂(如H2＋Cl2===2HCl)。(2011年常州高三模擬)有機(jī)化學(xué)中的反應(yīng)類型較多，將下列反應(yīng)歸類(填寫序號)。①由乙烯制氯乙烷②乙烷在氧氣中燃燒③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色⑤由乙烯制聚乙烯⑥甲烷與氯氣在光照條件下反應(yīng)其中屬于取代反應(yīng)的是________；屬于氧化反應(yīng)的是________；屬于加成反應(yīng)的是________；屬于聚合反應(yīng)的是________。例2【思路點(diǎn)撥】解答本題要注意以下三點(diǎn)：(1)烷烴只能發(fā)生取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)(燃燒)。(2)烯烴能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)(與酸性高錳酸鉀溶液、燃燒)、加聚反應(yīng)。(3)根據(jù)反應(yīng)條件和反應(yīng)物、生成物進(jìn)行判斷?！窘馕觥?/p>

①是乙烯與氯化氫的加成反應(yīng)；②是烷烴與氧氣的氧化反應(yīng)(燃燒)；③是乙烯與溴的加成反應(yīng)；④是乙烯與高錳酸鉀的氧化反應(yīng)；⑤是乙烯的聚合反應(yīng)；⑥是烷烴與鹵素的光照取代反應(yīng)。【答案】⑥

②④

①③

⑤跟蹤訓(xùn)練

(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)1．下列反應(yīng)中不屬于加成反應(yīng)的是(

)解析：選B。取代反應(yīng)為有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。根據(jù)此定義進(jìn)行判斷，A、C、D都屬于取代反應(yīng)，B項(xiàng)CH3CH2OH轉(zhuǎn)化成CH3CHO屬于氧化反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)探究探究甲烷與氯氣的取代反應(yīng)烷烴都能與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)操作中要注意實(shí)驗(yàn)條件的選擇，盡管該反應(yīng)需要的條件是“光照”，但該“光照”的“光”是漫射光，而不是強(qiáng)光的直射?！镜淅骄俊磕硨W(xué)校課外實(shí)驗(yàn)小組欲探究甲烷的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)小組成員發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺有兩個蓋有毛玻璃片的集氣瓶(其中一瓶為甲烷、一瓶為氯氣)。小組成員從實(shí)驗(yàn)臺上拿出一支規(guī)格為20mL的刻度試管，想用該試管依次取5mL甲烷、15mL氯氣配成混合氣體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。請你幫助他們完成下列問題：(1)用最簡單的方法區(qū)別兩個集氣瓶中氣體：________________________。(2)有同學(xué)提出用分液漏斗、雙孔橡膠塞、玻璃管等儀器組裝，可以將集氣瓶中的氣體取到刻度試管中。請你畫出在刻度試管中取用5mL甲烷、15mL氯氣的混合氣體的操作裝置，并說明簡單的操作方法：________________________________________________________________________________________________________________。(3)在水槽中將橡膠塞塞在集有混合氣體的試管口上，取出，放置在________(填編號)的地方，探究甲烷與氯氣的取代反應(yīng)。A．黑暗中B．陽光直射的地方C．室內(nèi)自然光D．任何地方寫出該反應(yīng)中的一個化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。足夠長的一段時間后，用手握住試管，口朝下，伸入水中，在水下拔下橡膠塞，可以觀察到的現(xiàn)象是：________________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

(1)通過觀察法可以區(qū)別，有顏色的集氣瓶中為氯氣，另外一集氣瓶中為甲烷。(