2019-2020年高中化学 专题3 第1单元 第1课时 脂肪烃的性质教案 苏教版选修5

第1课时脂肪烃的性质目标与素养：1.了解常见脂肪烃的物理性质。(宏观辨识与微观探析)2.理解常见脂肪烃的化学性质，初步体会有机物分子结构对性质的影响。(宏观辨识与微观探析)一、脂肪烃的分类与物理性质1．脂肪烃的分类2．脂肪烃的物理性质物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于4时，烷、烯、炔烃在常温下呈气态，其他的烷、烯、炔烃在常温下呈液态或固态(新戊烷常温下为气态)溶解性都不溶于水，易溶于有机溶剂沸点随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低密度随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷、烯、炔烃的相对密度小于水的密度(1)碳原子数相同的烷烃，熔、沸点一定相同吗？[提示]不一定相同，支链越多，熔、沸点越低。(2)分子通式符合CnH2n＋2的两种有机物一定互为同系物吗？[提示]不一定。如二者碳原子数不同，则互为同系物；二者碳原子数相同，则互为同分异构体。二、脂肪烃的化学性质1．取代反应(1)取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。(2)烷烃的特征反应是取代反应，但烷烃的取代反应的生成物一般是混合物，例如甲烷与氯气反应就可以生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等有机物。2．加成反应(1)加成反应：构成有机化合物不饱和键的两个原子与其他原子或原子团直接结合而生成新物质的反应。(2)烯烃、炔烃的特征反应是加成反应。(3)示例①一般烯烃或炔烃②二烯烃（以1，3丁二烯为例）3.加聚反应（1）加聚反应：一些具有不饱和键的有机化合物通过加成反应得到高分子化合物的反应。（2）乙烯的加聚反应的化学方程式为nCH2CH2――→催化剂CH2—CH2。1，3丁二烯可以通过1，4加成得到高分子化合物，生成物是一种重要的合成橡胶，该反应的化学方程式为nCH2====CH—CH====CH2――→催化剂CH2—CH====CH—CH2。乙炔的加聚反应的化学方程式为nCH≡CH――→催化剂CH====CH。微点拨：(1)烷烃的取代反应分步进行，产物多，所生成的产物一般为混合物。(2)聚乙烯中不存在碳碳双键，不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)甲烷是最简单的烃，是沼气、天然气的主要成分。()(2)可用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混有的乙烯。()(3)CH3—C≡CH中所有原子均在同一平面内。()(4)丙烯与氯化氢加成可生成两种产物。()[答案](1)√(2)×(3)×(4)√2．下列说法正确的是()A．含有碳原子数相同的烯烃与烷烃的沸点相同B．烷烃的含碳量一定小于烯烃的含碳量C．正丁烷的沸点比异丁烷的沸点低D．正丁烷的密度比正戊烷的密度大[答案]B3．环癸五烯分子结构可表示为。(1)环癸五烯属于________(填字母)。a．环烃b．不饱和烃c．饱和烃d．芳香烃(2)环癸五烯具有的性质是________(填字母)。a．能溶于水b．能发生氧化反应c．能发生加成反应d．常温常压下为气体(3)环癸五烯和足量的氢气反应后所得生成物的分子式为________。[解析](1)环癸五烯的分子式为C10H10，分子中含有5个碳碳双键，1个十元环，不含苯环，所以属于不饱和的环烯烃。(2)碳碳双键能够被氧气、酸性高锰酸钾溶液等物质氧化，能够和氢气发生加成反应；一般来说，碳原子数为1～4的烃在常温下是气体，其余的烃是液体或固体；所有烃的密度都比水小，都难溶于水。(3)1mol环癸五烯最多可以消耗5molH2，故反应后产物分子中多了10个氢原子，所以生成物的分子式为C10H20。[答案](1)ab(2)bc(3)C10H20烯烃、炔烃的加成反应1.加成反应有机化合物不饱和键的两个原子与其他原子或原子团直接结合而生成新物质的反应叫加成反应。能发生加成反应的官能团有：碳碳双键、碳碳叁键、碳氧双键等，可以加成的物质有：H2、X2、HX、H2O和HCN等。2．不对称加成反应在不对称烯烃的加成中，氢原子总是加在含氢原子较多的不饱和碳原子上，卤素或其他原子及基团加在含氢原子较少的双键碳原子上。通常称这个取向规则为马尔可夫尼可夫规则，简称马氏规则。如：1­丁烯、2­甲基丙烯分别与HBr发生加成反应：微点拨：我们在平时书写化学方程式时，一般是写出该加成反应的主要产物即可。3．二烯烃的加成反应如1，3­丁二烯与Br2发生加成反应(1)1，2­加成：CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→CH2Br—CHBr—CH===CH2。(2)1，4­加成：CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→CH2Br—CH===CH—CH2Br。【典例1】(1)写出下列烯烃分别与Br2、HBr发生加成反应的主要产物。(2)写出2­甲基­1，3­丁二烯与Br2以1∶1发生加成反应的化学方程式。[解析](1)①为对称烯烃，而②③为不对称烯烃，与HBr发生加成反应时遵循“马氏规则”。(2)二烯烃与Br2发生加成反应既可以发生1，4­加成，也可以发生1，2­加成。[答案](1)①1．二烯烃与一定量的Br2反应可能生成三种产物，其结构简式为____________________、______________________、____________________。[解析]发生1，4­加成或1，2­加成或两个双键完全加成。[答案]烃的燃烧规律1．等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，消耗氧气的量决定于“x＋y4”的值，此值越大，耗氧量越多。2．等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量决定于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。3．若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1∶2，则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。4．等质量的且最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。5．气态烃CxHy完全燃烧后生成CO2和H2O，即：CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O。若H2O为气态(＞100℃)，1mol气态烃燃烧前后气体总体积的变化有以下三种情况：(1)当y＝4时，ΔV＝0，反应后气体总体积不变。常温常压下呈气态的烃中，只有甲烷、乙烯、丙炔符合；(2)当y＞4时，ΔV＝y4－1，反应后气体总体积增大；(3)当y＜4时，ΔV＝1－y4，反应后气体总体积减小。【典例2】(双选)在1.01×105Pa、150℃条件下，某气态烃在密闭容器中完全燃烧，反应前后压强不发生变化，该有机物可能是()A．CH4B．C2H6C．C2H4D．C2H2AC[设该烃的分子式为CxHy，其燃烧通式为CxHy＋x＋y4O2――→点燃xCO2＋y2H2O(g)1x＋y4xy2根据气体定律可知反应容器容积不变，压强、温度不变，则反应前后气体的物质的量也不变，故1＋x＋y4＝x＋y2，解得y＝4。常见气态烃分子式中含4个H原子的物质有CH4、C2H4、C3H4，故A、C两项正确。]2．物质的量相同的下列烃，完全燃烧，耗氧量最多的是()A．C2H6B．C4H6C．C5H10D．C7H8D[利用1molCxHy耗氧(x＋y4)mol来确定：1molC2H6耗氧2＋64＝3.5mol，1molC4H6耗氧4＋64＝5.5mol，1molC5H10耗氧5＋104＝7.5mol，1molC7H8耗氧7＋84＝9mol。]1．①丁烷②2­甲基丙烷③戊烷④2­甲基丁烷⑤2，2­二甲基丙烷等物质的沸点的排列顺序正确的是()A．①＞②＞③＞④＞⑤B．⑤＞④＞③＞②＞①C．③＞④＞⑤＞①＞②D．②＞①＞⑤＞④＞③C[烷烃的沸点随着分子内所含碳原子数的增加而逐渐升高；分子式相同的烃，支链越多，沸点越低。]2．既可以用来鉴别乙烯和乙烷，又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的最佳方法是()A．混合气体通过盛水的洗气瓶B．混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶C．混合气体和过量H2混合D．混合气体通过酸性KMnO4溶液B[水既不能鉴别也不能除去乙烷中的乙烯；利用H2不能鉴别乙烯和乙烷，乙烯与氢气在一定条件下反应生成乙烷，但H2的量不易控制；酸性KMnO4溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯，因为酸性KMnO4会将乙烯氧化成CO2，仍为杂质；溴水与乙烷不反应，与乙烯可发生加成反应而褪色，既可以鉴别乙烷和乙烯，也可以除去乙烷中的乙烯。]3．由乙烯推测2­丁烯的结构或性质正确的是()A．分子中四个碳原子在同一直线上B．分子中所有原子都在同一平面上C．与HCl加成只生成一种产物D．不能发生加聚反应C[乙烯分子为平面结构，两个甲基取代乙烯双键两端的两个H原子后，成为2­丁烯，所以四个碳原子不可能在同一直线上，A错。2­丁烯分子中存在甲基，所有原子不可能在同一平面上，B错。2­丁烯与HCl加成的产物只有一种，C正确。2­丁烯中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，D错。]4．下列有关乙炔性质的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是()A．能燃烧生成二氧化碳和水B．能跟溴水发生加成反应C．能跟酸性KMnO4溶液发生氧化反应D．能与HCl反应生成氯乙烯D[乙炔、乙烯、乙烷都能燃烧生成二氧化碳和水；乙炔、乙烯都能与溴水发生加成反应；乙烯、乙炔都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；只有乙炔可与HCl加成生成氯乙烯，乙烯也能与HCl反应，但生成的是氯乙烷。]5．若气态烃D的密度为1.25g·L－1(标准状况下)，已知：A――→HClB――→聚合C；A――→H2D――→聚合E。(1)写出A～E的结构简式：A．____________________，B____________________，C．____________________，D____________________，E．____________________。(2)写出下列反应的化学方程式：A―→B：____________________；B―→C：____________________。[解析]气态烃D的摩尔质量为1.25g·L－1×22.4L·mol－1＝28g·mol－1。又由A与H2发生加成反应的产物能够发生聚合反应，可推知A为乙炔，由转化关系可推断其他物质。[答案](1)CH≡CHCH2===CHClCH2===CH2CH2—CH2