《20212022學年高二化學同步精品學案（新人教版選擇性必修3）》第二章烴第一節(jié)烷烴第1課時烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)一、烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．烷烴的結(jié)構(gòu)特點（1）烷烴分子結(jié)構(gòu)的分析名稱結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)簡式分子式烷烴的結(jié)構(gòu)特點甲烷烷烴的結(jié)構(gòu)與甲烷相似，分子中的碳原子以伸向方向的雜化軌道與其他碳原子或氫原子結(jié)合，形成鍵，分子中的共價鍵全部是單鍵。乙烷丙烷正丁烷正戊烷（2）同系物：相似，在分子組成上相差一個或若干個的化合物互稱為同系物。

（3）鏈狀烷烴的通式：。2．烷烴的性質(zhì)（1）化學性質(zhì)：甲烷的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，常溫下不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不與強酸強堿及溴的四氯化碳溶液反應。甲烷主要化學性質(zhì)表現(xiàn)為能在空氣中燃燒（可燃性）和能在光照下與氯氣發(fā)生取代反應。【思考與討論】①烷烴的結(jié)構(gòu)決定了其性質(zhì)與甲烷的相似，根據(jù)甲烷的性質(zhì)推測烷烴可能具有的性質(zhì)。溶解性(水)可燃性與酸性高錳酸鉀溶液與溴的四氯化碳溶液與強酸、強堿溶液與氯氣(在光照下)②根據(jù)甲烷的燃燒反應，寫出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃燒的化學方程式：。則烷烴燃燒的通式為：CnH2n＋2＋O2eq\o(→,\s\up17(點燃))CO2＋H2O。③根據(jù)甲烷與氯氣的反應，寫出乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷的化學方程式。指出該反應的反應類型，并從化學鍵和官能團的角度分析反應中有機化合物。④乙烷與Cl2光照反應可以得到一氯到六氯取代物，請判斷其對應的同分異構(gòu)體有幾種？共有多少種取代物？[提示]一氯乙烷(種)，二氯乙烷(種)，三氯乙烷(種)，四氯乙烷(種)，五氯乙烷(種)，六氯乙烷(種)，共種。（2）物理性質(zhì)：純凈的甲烷是無色、無臭的氣體，難溶于水，密度比空氣的小。閱讀教材表2－1，歸納整理烷烴的物理性質(zhì)：物理性質(zhì)變化規(guī)律狀態(tài)當碳原子數(shù)小于或等于時，烷烴在常溫下呈氣態(tài)；烷烴常溫下存在的狀態(tài)由態(tài)逐漸過渡到態(tài)、態(tài)。溶解性都難溶于，易溶于。熔、沸點隨碳原子數(shù)的增加，熔、沸點逐漸。密度隨碳原子數(shù)的增加，密度逐漸，但比水的小?！绢A習檢驗】1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)（1）所有的烷烴中碳原子均采取sp3雜化()（2）1molCH4完全生成CCl4，最多消耗2molCl2()（3）在一定條件下，烷烴能與氯氣、溴水等發(fā)生取代反應()（4）烷烴的化學性質(zhì)穩(wěn)定，不能發(fā)生氧化反應()（5）天然氣、汽油、煤油、石蠟中的主要成分為烷烴() （6）標況下，11.2L己烷所含共價鍵的數(shù)目為9.5NA()（7）烷烴的通式為CnH2n＋2，隨n值增大，碳元素的質(zhì)量百分含量逐漸減小()（8）分子組成相差一個或若干個“CH2”原子團的有機物是同系物（）（9）取CH4、C2H6、C3H8、C4H10四種烴各1g，在足量O2中燃燒，C4H10消耗O2最多（）2．關于烷烴性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．烷烴同系物的熔沸點隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)遞變到液態(tài)，再遞變到固態(tài)B．烷烴同系物的密度隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，從比水輕遞變到比水重C．烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照下能發(fā)生取代反應D．烷烴同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色3．在1.013×105Pa下，測得某些烷烴的沸點見下表。據(jù)表分析，下列選項正確的是()物質(zhì)名稱沸點(℃)正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1異戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在標準狀況下，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時，C5H12都是液體C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點降低D．C5H12隨著支鏈數(shù)的增加，沸點降低4．有一類組成最簡單的有機硅化合物叫硅烷，它的分子組成和烷烴相似。下列有關說法錯誤的是()A．硅烷的分子通式可表示為SinH2n＋2B．甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水C．甲硅烷(SiH4)的密度大于甲烷(CH4)D．甲硅烷的熱穩(wěn)定性強于甲烷5．燃燒0.1mol兩種氣態(tài)烴的混合物，生成3.58LCO2(標準狀況)和3.60gH2O，則混合氣體中()A．一定有甲烷 B．一定有乙烷C．一定無甲烷 D．一定有丙烷6．下列關于鏈狀烷烴的說法正確的有()①在鏈狀烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵②分子組成上滿足通式CnH2n＋2(n≥1)③分子組成上滿足CnH2n＋2(n≥1)的有機物一定是鏈狀烷烴④碳原子間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定符合通式CnH2n＋2⑤鏈狀烷烴的各種同系物的最簡式肯定不同A．1個B．2個C．3個D．4個7．用如下裝置在實驗室探究CH4和Cl2的取代反應(部分夾持裝置省略)。下列說法錯誤的是（）A．圓底燒瓶中反應的離子方程式為：MnO2+4H＋+2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋+Cl2↑+2H2OB．實驗中可觀察到U形管左側(cè)內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)C．向漏斗中滴加紫色石蕊溶液，可驗證該取代反應有HCl生成D．燒杯中NaOH溶液可用于吸收殘留的Cl28．進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的產(chǎn)物的烷烴是()A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH39．根據(jù)要求填空：（1）烹調(diào)油煙中含有十一烷，該烷烴的分子式是___________。（2）含有30個氫原子的烷烴的分子式為__________。（3）假如某烷烴的相對分子質(zhì)量為142，則該烷烴的分子式為__________。（4）分子中含有22個共價鍵的烷烴的分子式為___。（5）分子中含有電子數(shù)為42的烷烴的分子式為。（6）某烷烴一個分子里含有9個碳原子，其一氯代物只有2種，這種烷烴的結(jié)構(gòu)簡式。（7）在碳原子數(shù)小于10的烷烴中，一氯代物不存在同分異構(gòu)體的有種，寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式：。10．已知烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。（1）烷烴A的分子式為__________________________________。（2）寫出A可能存在的結(jié)構(gòu)簡式：____________________________________________。（3）若A的某種同分異構(gòu)體B的一氯代物只有一種。①B與Cl2發(fā)生反應生成一氯代物的化學方程式為___________________________________。②B燃燒的化學方程式為___________________________________________________。11．烷烴分子中的基團：—CH3、—CH2—、eqo\ac(—CH,\s\up11(|),\s\do11(|))、eqo\ac(—C—,\s\up11(|),\s\do11(|))中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示，例如:CH3eq\o(\o\al(CH,\s\do11(｜),\s\do22(CH3)))eq\o(\o\al(CH,\s\do11(｜),\s\do22(CH3)))eqo\ac(—C—,\s\up11(|),\s\up22(CH3),\s\do11(|),\s\do22(CH3))CH2—CH3分子中n1=6，n2=1，n3=2，n4=1。試根據(jù)不同烷烴的組成結(jié)構(gòu)，分析出烷烴(除甲烷外)各原子數(shù)的關系。(1)烷烴分子中氫原子數(shù)為N(H)，則N(H)與n1，n2，n3，n4之間的關系