2018-2019版化學新學案同步選修五蘇教版講義：專題3　第一單元　脂肪烴 第1課時

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第一單元脂肪烴第1課時脂肪烴的類別烷烴[學習目標定位］1。熟知脂肪烴的類別及各類烴的通式、結構特點。2。知道烷烴的物理性質的變化與分子中碳原子數目的關系。3。知道烷烴的化學性質.一、烴的分類和脂肪烴的類別與通式1．烴的分類(1)根據分子中是否含有苯環(huán)eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（脂肪烴：不含苯環(huán)，芳香烴：含有苯環(huán)）)(2)脂肪烴的分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（不飽和烴：含有雙鍵或叁鍵等,不飽和鍵的脂肪烴,飽和烴：不含不飽和鍵的脂肪烴，如烷烴））（3）鏈狀烴：烴分子中碳和碳之間的連接呈鏈狀，可以含有支鏈.（4)環(huán)狀烴：烴分子中含有碳環(huán).分子中含有的碳環(huán)不是苯環(huán)的烴，稱為脂環(huán)烴，如環(huán)己烷；分子中含有一個或多個苯環(huán)的一類碳氫化合物，稱為芳香烴，如苯。2．烷烴的結構特點與通式（1）甲烷的分子式是CH4，結構式是，空間構型是正四面體型。（2）有下列三種有機物：a.CH3—CH3b．CH3—CH2—CH3c．CH3—CH2-CH2—CH3①它們共同的結構特點是碳原子間都以碳碳單鍵形成碳鏈、碳原子剩余的價鍵全部被氫原子飽和，其類別是烷烴（飽和鏈烴)。②它們在分子組成上的主要差別是相差一個或若干個CH2原子團，其通式是CnH2n＋2（n≥1）.3．烯烴、炔烴的結構特點與通式分析比較下列兩組有機物，回答下列問題:A組:①CH2=CH2②CH2=CH—CH3③CH3—CH=CH—CH3B組：①CH≡CH②CH3—C≡CH③CH≡C—CH2—CH3（1)A組有機物的官能團是，類別是烯烴，它們在分子組成上的主要差別是相差一個或若干個CH2原子團，其通式是CnH2n（n≥2）。（2）B組有機物在分子結構上的相同點是都含有一個—C≡C—，在分子組成上的主要差別是相差一個或若干個CH2原子團，其通式是CnH2n－2（n≥2)。同系物的概念與判斷(1）概念：結構相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互為同系物.（2）同系物的判斷要點①一差（分子組成至少相差一個CH2原子團;相對分子質量相差14或14的整數倍）。②二(相)似（結構相似，化學性質相似）。③三相同（即組成元素相同，官能團種類、個數與連接方式相同,分子組成通式相同）。例1(2017·泰州中學高二期中)下圖是CH4、CCl4、CH3Cl（沸點：－24.2℃）的球棍模型圖。下列說法正確的是（）A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結構B．標準狀況下，2.24L一氯甲烷含有的分子數為6。02×1022C．甲烷與氯氣的取代反應，生成的產物中CH3Cl最多D．四氯化碳是一種常見的有機溶劑，密度比水小答案B解析CH3Cl中C—H鍵與C—Cl鍵的鍵長不等,是四面體結構，但不是正四面體結構，A項錯誤；標準狀況下，2。24L一氯甲烷的物質的量為0。1mol，含有的分子數為6.02×1022,B項正確;甲烷與氯氣的取代反應,生成的產物中HCl最多，C項錯誤；四氯化碳的密度比水大，D項錯誤。【考點】烷烴的化學性質【題點】烷烴的取代反應例2某烴的化學式為C4Hm，下列關于C4Hm的說法中正確的是(）A．當m＝8時，該烴一定與乙烯互為同系物B．當m＝4時，該烴一定含有碳碳雙鍵C．該烴不可能同時含有碳碳雙鍵和碳碳叁鍵D．1molC4Hm完全燃燒，不可能生成3。5molH2O答案D解析當m＝8時，該烴分子式為C4H8,滿足該分子組成的烴可能為環(huán)丁烷或丁烯，由于不能確定其結構，所以與乙烯不一定互為同系物；當m＝4時，該烴分子式為C4H4，該烴的分子中不一定含有碳碳雙鍵，可能含有碳環(huán)和碳碳叁鍵；當m＝4時，該烴分子中可能含有1個碳碳雙鍵和1個碳碳叁鍵；1molC4Hm完全燃燒，若生成3。5molH2O,則該烴的分子中含有7個H，烴分子中含有的氫原子數都是偶數，所以不可能含有7個氫原子?！究键c】脂肪烴的類別和通式【題點】烴的通式及結構二、烷烴的性質1．烷烴的物理性質及遞變規(guī)律閱讀教材并結合已學知識內容,填寫下表：物理性質變化規(guī)律狀態(tài)當碳原子數小于或等于4時，烷烴在常溫下呈氣態(tài)，其他的烷烴常溫下呈固態(tài)或液態(tài)（新戊烷常溫下為氣態(tài))溶解性都難溶于水,易溶于有機溶劑沸點隨碳原子數的增加,沸點逐漸升高.碳原子數相同的烴，支鏈越多,沸點越低相對密度隨碳原子數的增加，相對密度逐漸增大。烷烴的密度小于水的密度2.烷烴的化學性質（1)穩(wěn)定性:常溫下烷烴很不活潑,與強酸、強堿、強氧化劑等都不發(fā)生反應,只有在特殊條件下(如光照或高溫)才能發(fā)生某些反應。(2）特征反應—-取代反應烷烴可與鹵素單質在光照下發(fā)生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫.如乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷，化學方程式為CH3CH3＋Cl2eq\o（→，\s\up7(光照））CH3CH2Cl＋HCl。（3）氧化反應-—可燃性烷烴可在空氣或氧氣中燃燒生成CO2和H2O，燃燒的通式為CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1，2）O2eq\o（→,\s\up7(點燃））nCO2＋（n＋1)H2O。（4)分解反應——高溫裂化或裂解烷烴受熱時會分解，生成含碳原子數較少的烷烴和烯烴,如：C16H34eq\o（→，\s\up7(催化劑)，\s\do5(高溫））C8H16＋C8H18。例3(2018·邗江中學高二期末)下列關于烷烴的說法正確的是()A．正丁烷和異丁烷均有兩種一氯取代物B．1mol乙烷在光照條件下最多能與3molCl2發(fā)生取代反應C．C6H14的同分異構體有4種，其熔點各不相同D．甲烷性質穩(wěn)定，在高溫下不能分解答案A解析正丁烷和異丁烷中都有兩種等效氫原子，所以均有兩種一氯取代物，A項正確；1mol乙烷中含有6mol氫原子，在光照條件下最多能與6molCl2發(fā)生取代反應，B項錯誤;C6H14的同分異構體有正己烷CH3CH2CH2CH2CH2CH3、2-甲基。戊烷CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、3.甲基。戊烷CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、2,3-二甲基丁烷（CH3）2CHCH（CH3）2、2,2.二甲基丁烷CH3C(CH3)2CH2CH3共5種，其熔點各不相同，C項錯誤；甲烷屬于烷烴，性質比較穩(wěn)定，但在高溫下可以分解生成碳和氫氣,D項錯誤.【考點】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質與遞變規(guī)律例4液化氣的主要成分是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是（）A．丙烷是鏈狀烷烴，但分子中碳原子不在同一直線上B．在光照條件下能夠與Cl2發(fā)生取代反應C．丙烷比其同分異構體丁烷易液化D．1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2答案C解析丙烷是直鏈烷烴,其中碳原子為飽和碳原子，三個碳原子構成鋸齒狀的鏈狀結構，故3個碳原子不在同一直線上，A正確;丙烷在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應,B正確;丙烷與丁烷互為同系物,C錯誤;1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2,D正確.【考點】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查（1)判斷兩種有機物互為同系物的關鍵：一看是否是同類物質；二看是否結構相似;三看是否至少相差一個CH2原子團。（2）比較烷烴的熔、沸點的思路(3）烷烴的分子結構特點：碳原子以單鍵形成鏈狀結構；烷烴的主要性質：①取代反應(光照)、②氧化反應(點燃)、③分解反應(高溫）。1．(2017·泰州中學高二期中)下列說法中錯誤的是()①分子組成相差一個或幾個CH2原子團的有機物是同系物②符合通式CnH2n＋2的烴，它們必定是同系物③化學式相同，結構不同的純凈物互稱為同分異構體④互為同分異構體的兩種有機物的物理性質有差別，但化學性質必定相似A．只有①②③ B．只有②③C．只有③④ D．①②③④答案D解析同系物的前提是結構相似，分子組成相差一個或幾個CH2原子團的有機物不一定是同系物，如乙烯和環(huán)丙烷，①錯誤；符合通式CnH2n＋2的烴是烷烴,同系物需要分子式不同,②錯誤；化學式相同，結構不同的純凈物不一定為同分異構體,如金剛石和石墨,③錯誤；互為同分異構體的兩種有機物化學性質不一定相似,如丙烯和環(huán)丙烷，④錯誤；選D項。【考點】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查2．下列物質的沸點由高到低排列順序正確的是（）①丁烷②2-甲基丙烷③戊烷④2。甲基丁烷⑤2，2.二甲基丙烷A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．⑤＞④＞③＞②＞①C．③＞④＞⑤＞①＞② D．②＞①＞⑤＞④＞③答案C解析對于烷烴,碳原子數越多，沸點越高；對于碳原子數相同的烷烴，支鏈越多，沸點越低；因此，綜合排序為③＞④＞⑤＞①＞②。【考點】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質與遞變規(guī)律3．有4種碳骨架如下的烴，下列說法正確的是（）①a和d是同分異構體②b和c是同系物③a和b都能發(fā)生加成反應④只有b和c能發(fā)生取代反應A．①② B．①④C．②③ D．②④答案A解析a為,d為，a和d分子式相同但結構不同，互為同分異構體,①正確；b為CH3CH2CH2CH3，c為,b和c都是烷烴，互為同系物，②正確；a可以發(fā)生加成反應，b不可以發(fā)生加成反應，③不正確；a中-CH3上的H原子可以發(fā)生取代反應，烷烴和環(huán)烷烴都能發(fā)生取代反應,④不正確?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查4．在光照條件下，將1molCH4與Cl2反應，得到等物質的量的4種取代產物,則消耗Cl2的物質的量為（）A．1molB．2molC．2。5molD．10mol答案C解析由于CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(hν）)CH3Cl＋HCl,CH4＋2Cl2eq\o（→,\s\up7(hν））CH2Cl2＋2HCl,CH4＋3Cl2eq\o（→，\s\up7（hν))CHCl3＋3HCl，CH4＋4Cl2eq\o（→，\s\up7（hν)）CCl4＋4HCl。1molCH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25mol，則消耗Cl2的物質的量為0。25mol＋0.25mol×2＋0.25mol×3＋0。25mol×4＝2.5mol.【考點】烷烴的化學性質【題點】烷烴的取代反應5．已知烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。（1)該烷烴A的分子式為_______________________________________________.(2）寫出A可能存在的結構簡式:____________________________________________________________________________________________________________________。(3）若A的某種同分異構體B的一氯代物只有一種。①用系統(tǒng)命名法命名，B的名稱為__________________________________________________.②B與Cl2發(fā)生反應生成一氯代物的化學方程式為_________________________________________________________________________________________________________。③B燃燒的化學方程式為_____________________________________________。答案（1）C5H12(2）CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH（CH3)CH2CH3、C（CH3）4（3)①2,2-二甲基丙烷②C(CH3）4＋Cl2eq\o（→,\s\up7(hν）)C(CH3)3CH2Cl＋HCl③C5H12＋8O2eq\o（→,\s\up7（點燃))5CO2＋6H2O解析根據A的密度是相同條件下H2密度的36倍，推知其相對分子質量為72，設分子式為CnH2n＋2,求得n＝5，則分子式為C5H12?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查［對點訓練]題組一烷烴的分子結構和通式1．下列關于烷烴的敘述中正確的是（)A．燃燒產物一定為二氧化碳和水B．烷烴分子中碳原子不可能在同一平面上C．在烷烴分子中，所有的化學鍵都為單鍵D．任何烷烴分子中碳氫原子個數之比都是相同的答案C解析烷烴中含有碳、氫元素,完全燃燒的產物為二氧化碳和水，但如果氧氣不足，烷烴不完全燃燒,產物有可能為一氧化碳和水；烷烴中的乙烷2個C原子可以在同一直線上，除此之外，多碳烷烴主鏈是鋸齒形，碳原子可能在同一平面內；烷烴屬于飽和鏈烴,不存在不飽和鍵，分子中所有的化學鍵都為單鍵;烷烴的通式為CnH2n＋2,C、H原子個數之比＝n∶(2n＋2），碳原子數不同時碳氫原子個數之比不同.【考點】烷烴的組成與結構【題點】烷烴的分子結構與組成2．下列說法中正確的是()A．分子式為C7H16的烷烴，含有3個甲基的同分異構體有2種B．烷烴的通式為CnH2n＋2,隨n值增大，碳元素的質量百分含量逐漸減小C．分子通式為CnH2n＋2的烴一定是烷烴D．異戊烷與2。甲基丁烷互為同系物答案C解析分子式為C7H16的烷烴,含有3個甲基的同分異構體有3種，A項錯誤；烷烴的通式為CnH2n＋2，C元素的質量分數為eq\f（12n，14n＋2)＝eq\f（12，14＋\f（2，n））,則隨n值增大，碳元素的質量百分含量逐漸增大，B項錯誤；異戊烷與2。甲基丁烷為同一種物質，D項錯誤?！究键c】烷烴的組成與結構【題點】烷烴的分子結構與組成題組二烷烴的物理性質及遞變規(guī)律3．已知直鏈烷烴A和B，A比B多一個碳原子，則下列說法正確的是(）A．A的沸點比B高B．A的相對密度比B小C．一般情況下，同碳原子數的烷烴的沸點和密度低于烯烴D．已知A在常溫下為液態(tài)，則B也一定為液態(tài)答案A【考點】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質及遞變規(guī)律4．在1。013×105Pa下,測得的某些烷烴的沸點見下表。據表分析，下列說法正確的是()物質名稱沸點/℃正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3（CH2)3CH336。1異戊烷27。8新戊烷9。5正己烷CH3（CH2）4CH369。0A。在標準狀況時,新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時，C5H12都是液體C．烷烴隨碳原子數增加，沸點降低D．C5H12隨支鏈增加,沸點降低答案D解析新戊烷的沸點是9.5℃,標準狀況下是液體，20℃時是氣體，A、B均錯誤;烷烴隨碳原子數的增加，沸點升高,C錯誤；C5H12的三種同分異構體中，隨支鏈數增加,沸點逐漸降低，D正確?！究键c】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質及遞變規(guī)律5．根據以下數據推斷丙烷的沸點可能是()物質甲烷乙烷丁烷戊烷沸點－162℃－89℃－1℃＋36℃A。約－40℃ B．低于－160℃C．低于－89℃ D．高于＋36℃答案A解析烷烴的熔、沸點隨分子中碳原子數的增加而升高，丙烷的沸點應介于乙烷和丁烷之間，答案為A?！究键c】烷烴的物理性質與用途【題點】烷烴的物理性質及遞變規(guī)律題組三烷烴的化學性質與應用6．下列性質中不屬于烷烴具有的性質的是（）A．完全燃燒產物只有CO2和H2OB．與鹵素單質發(fā)生取代反應C．都溶于水D．通常不與強酸、強堿、強氧化劑反應答案C解析烷烴只有C和H兩種元素組成，完全燃燒只生成二氧化碳和水；烷烴能與鹵素單質發(fā)生取代反應；烷烴均難溶于水；烷烴通常不與強酸、強堿和強氧化劑反應?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查7．下列反應中，屬于取代反應的是（)①CH3CH2CH3＋Br2eq\o（→，\s\up7（hν)）CH3CH2CH2Br＋HBr②C4H10＋eq\f(13,2）O2eq\o(→,\s\up7(點燃）)4CO2＋5H2O③CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(，\s\up7（濃H2SO4),\s\do5(△）)CH3COOCH2CH3＋H2O④C6H6＋HNO3eq\o(→，\s\up7（濃H2SO4），\s\do5（△))C6H5NO2＋H2OA．①②B．①③④C．②③D．②④答案B解析反應①為烷烴典型特征取代反應，反應②為氧化反應，反應③為酯化反應(取代反應），反應④為硝化反應，①③④為取代反應?！究键c】烷烴的化學性質【題點】烷烴的取代反應8．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．一定有丙烷答案A解析生成n（CO2）＝eq\f（3。58L,22.4L·mol－1)≈0.16mol，生成n（H2O)＝eq\f(3.60g，18g·mol－1)＝0.2mol，因此兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1。6H4,根據混合物的平均組成可知，碳原子數小于1.6的烴只有甲烷，而另一種烴中氫原子數必為4，且碳原子數大于或等于2.【考點】烷烴的化學性質【題點】烷烴的燃燒規(guī)律及有關計算題組四烷烴結構與性質的綜合9．（2017·揚州中學高二期中）某烷烴分子量為72，跟氯氣反應生成的一氯代物只有一種,該烷烴的結構簡式是(）D．CH3CH2CH3答案B解析烷烴的通式為CnH2n＋2，該烷烴的相對分子質量為72，所以有12n＋2n＋2＝72,即14n＝70，解得n＝5，即分子式為C5H12。含5個碳原子的烷烴的一氯取代物只有一種,說明烴分子中12個氫原子的位置均是等效的，分子結構對稱，B項正確.【考點】烷烴的化學性質【題點】烷烴的燃燒規(guī)律及有關計算10．丙烷的分子結構可簡寫成鍵線式結構，有機物A的鍵線式結構為,有機物B與等物質的量的H2發(fā)生加成反應可得到有機物A。下列有關說法錯誤的是（)A．有機物A的一氯取代物只有4種B．用系統(tǒng)命名法命名有機物A，名稱為2，2,3-三甲基戊烷C．有機物A的分子式為C8H18D．B的結構可能有3種，其中一種名稱為3，4，4-三甲基-2。戊烯答案A解析根據信息提示，A的結構簡式為,有5種不同化學環(huán)境的氫原子，則A的一氯取代物有5種；A是B和H2等物質的量加成后的產物，故A中相鄰碳原子上有氫原子的位置都可以是雙鍵,則B可能的結構簡式有三種：依次命名為3，3.二甲基。2。乙基.1.丁烯、3，4，4.三甲基。2.戊烯、3,4，4-三甲基.1-戊烯.【考點】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查11．有一類組成最簡單的有機硅化物叫硅烷,它的分子組成與烷烴相似，下列說法中錯誤的是（)A．硅烷的分子通式可表示為SinH2n＋2B．甲硅烷的熱穩(wěn)定性比甲烷強C．甲硅烷的沸點比甲烷高D．甲硅烷(SiH4)燃燒生成SiO2和H2O答案B解析硅烷的分子組成和烷烴相似，可表示為SinH2n＋2;硅的非金屬性比碳弱，甲硅烷的熱穩(wěn)定性不如甲烷；SiH4的相對分子質量比CH4大，沸點比甲烷高；與甲烷性質對比,甲硅烷充分燃燒生成二氧化硅和水.【考點】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查[綜合強化]12．有A、B、C三種烴，已知：①B完全燃燒的產物n(CO2)∶n(H2O）＝2∶3。②C為飽和鏈烴，通常狀況下呈氣態(tài)，其二氯代物有三種。③A是B分子中的氫原子全部被C分子中的最簡單的烴基取代的產物;A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一種.試回答下列問題:(1)B的最簡式為________，分子式為________，其二溴代物有________種。(2)C的三種二氯代物的結構簡式分別為____________、________、________。（3)A的結構簡式為_____________________________________________________.答案(1）CH3C2H62(2)解析（1）由B的燃燒產物可推出B分子中n（C）∶n(H)＝1∶3,B的最簡式為CH3，故B的分子式只能是C2H6,為乙烷，其二溴代物有兩種.（2）氣態(tài)烷烴中只有異丁烷的二氯代物有三種，可推斷C應為異丁烷。(3）異丁烷中最簡單的烴基為甲基，甲基取代乙烷中的所有氫原子生成2，2，3,3。四甲基丁烷，其分子式為C8H18?！究键c】烷烴的結構與性質綜合分析【題點】烷烴結構與性質的綜合考查13．某烷烴的結構簡式為CH3CH（CH3)CH（C2H5）2.(1)該烷烴的名稱是____________________。（2）該烷烴可用不飽和烴與足量氫氣反應得到。若不飽和烴為烯烴A,則烯烴的結構簡式可能有________種.（3)有一種烷烴C與上述烷烴是同分異構體，它卻不能由任何烯烴催化加氫得到。則C的結構簡式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。與氯氣發(fā)生取代反應所得一氯代物有________種.答案(1)2。甲基。3.乙基戊烷（2）4（3)1解析根據烷烴命名原則，該烴最長碳鏈為5個碳原子,命名為2.甲基。3.乙基戊烷.該烷烴若由烯烴加氫而成，則凡是相鄰碳原子上都有氫原子的位置均可插入雙鍵，這樣的位置有4種，，故烯烴有4種。烷烴C