专题8 第一单元 第2课时 烷烃 学案（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题8 第一单元 第2课时 烷烃 学案（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 583.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-08 16:00:26 | ||
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文档简介
第2课时 烷烃
[核心素养发展目标] 1.认识烷烃并能理解烷烃的性质。2.能辨识同系物和同分异构体。3.掌握简单同分异构体的写法。
一、烷烃
1．烷烃
(1)由______、______两种元素组成的化合物称为____________，又叫烃。碳原子都以__________相连，其余的价键均用于与________结合，达到“饱和”的化合物称为烷烃。烷烃分子组成的通式为________________(n代表分子中碳原子的个数)，如乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)。
分子式 结构简式 结构式
C2H6 CH3CH3
C3H8 CH3CH2CH3
特别提醒 ①烷烃分子中的碳链并非在同一条直线上，而是呈锯齿状排列，可以利用烷烃的球棍模型观察。②相对分子质量越大的烃，熔、沸点越高，常温下，碳原子数小于或等于4的烃为气态。
(2)习惯命名
碳原子数(n)及表示
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10 相应汉字数字＋烷
2.烷烃的化学性质
(1)稳定性：一般情况下与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。
(2)氧化反应：烷烃都能燃烧，燃烧通式为_______________________________________
___________________________________________________________________________。
(3)取代反应：烷烃与氯气等卤素单质光照时发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为___________________________________________________________。
(1)正丁烷的分子式为C4H10,4个碳原子在同一直线上( )
(2)烷烃分子中碳原子和碳原子之间以单键相结合(除甲烷外)，剩余的价键都和氢原子相结合
( )
(3)分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是烷烃( )
(4)烷烃分子中所有的原子有可能共面( )
(5)常温、常压下，CH4、C2H6和C3H8为气体，C4H10、C5H12为液体( )
在两支试管中各加入10 mL溴水，再分别加入5 mL正己烷(分子式为C6H14，结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3)。
(1)把其中一支试管中的混合液在避光处振荡后静置，液体分为两层，上层是橙红色的溴的己烷溶液，下层是几乎褪成无色的溴水。
①正己烷的密度比水大还是小？
②上述过程中，正己烷与溴水是否发生了化学反应？发生的是什么变化？
(2)把另一支试管中的混合液在光照下振荡后静置，溶液也分层，上、下两层液体几乎均是无色的。
①该过程中，正己烷与溴是否发生了反应？
②若用玻璃棒蘸取浓氨水，伸入试管内液面上方，将观察到什么现象？
(1)熟悉烷烃分子通式CnH2n＋2(n为正整数)，符合该通式的烃一定属于烷烃。
(2)在通常情况下，烷烃的性质稳定，不能与强酸、强碱以及酸性KMnO4溶液等反应，但能发生取代反应、燃烧反应(氧化反应)等。
(3)常温常压下，碳原子数≤4的烷烃为气体，碳原子数>4的烷烃为液体或固体(新戊烷是气体)。
(4)液态烃的密度一般都比水小。
1．下列有关烷烃的叙述中，正确的是( )
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键；②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去；③分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃不一定是烷烃；④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应；⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色；⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧
A．①②③⑥ B．①④⑥
C．②③④ D．①②③④
2．下列关于烷烃的说法正确的是( )
A．正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)在常温常压下为液体，密度比水的大
B．丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C．分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态
D．烷烃分子为直链结构，不可以带支链
二、同系物、同分异构体
1．同系物
(1)概念：结构______、分子组成相差1个或若干个“______”原子团的有机化合物互称为同系物。
(2)判断同系物的三个关键点
①“同”：两种物质属于________物质；
②“似”：两种物质________相似；
③“差”：两种物质分子组成上相差1个或若干个CH2原子团。
(3)实例：CH4、C2H6、C3H8互称为同系物。
2．同分异构体
(1)概念
分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。例如，C4H10的同分异构体有两种：正丁烷CH3—CH2—CH2—CH3和异丁烷。
(2)烷烃同分异构体的书写
例 写出C5H12的同分异构体。
(1)将分子中全部碳原子连成直链作为主链。
C—C—C—C—C
(2)从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架只有一种。
注意 甲基不能连在①位和④位上，否则会使碳链变长，②位和③位等效，只能用一个，否则重复。
(3)从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧或两侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构只有一种。
注意 ②位上不能连乙基，否则会使主链上有4个碳原子，使主链变长。
综上所述，C5H12共有3种同分异构体，分别为CH3CH2CH2CH2CH3、和。
3．判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子)
(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的。
(2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子等效的。
(3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。
例：共有________不同化学环境的氢原子(处于对称位置①和②的氢原子等效)；
共有__________不同化学环境中的氢原子(连接在同一碳原子上的基团—CH3相同)。
特别提醒 有几种不同化学环境中的氢原子，则用氯原子发生一元取代时，就会生成几种同分异构体。
(1)CH2==CH2和 (环丙烷)符合同一通式，二者互为同系物( )
(2)分子式为C3H8与C6H14的两种有机物互为同系物( )
(3)互为同系物的两种有机化合物的最简式一定相同( )
(4)若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为整数)，则必为同系物( )
(5)同系物的结构相似，所以物理性质和化学性质均相似( )
1．通过拼插分子结构模型回答下列问题：
(1)与是不是同分异构体？
(2)与是不是同分异构体？
2．互为同系物的物质分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团，则相对分子质量相差14的整数倍。相对分子质量相差14的整数倍的物质一定互为同系物，对吗？
1．下列有机物存在同分异构体的是( )
A．CH4
B．CH3CH3
C．CH3CH2CH3
D．CH3CH2CH2CH3
2．下列说法正确的是( )
A．H2和D2互为同位素
B．和互为同分异构体
C．正丁烷和异丁烷互为同系物
D．和是同一种物质
3．写出戊烷(C5H12)所有的结构简式并标明不同化学环境中氢原子的种类数：_________
____________________________________________________________________________。
1．(2022·海南儋州川绵中学高一期中)下列叙述中属于烃的是( )
A．只含有碳元素的有机物
B．含有碳元素和氢元素的有机物
C．燃烧后生成二氧化碳和水的有机物
D．仅含有碳元素和氢元素的有机物
2．下列关于丙烷(C3H8)的说法错误的是( )
A．丙烷能使溴水褪色
B．丙烷有2种一氯代物
C．将丙烷与氯气混合，光照下混合气体颜色逐渐变浅
D．丙烷的电子式为
3．下列关于同系物的说法中错误的是( )
A．同系物具有相同的最简式
B．同系物能符合同一通式
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差1个“CH2”原子团
D．同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化
4．(2021·浙江6月选考，6)下列说法正确的是( )
A．C60和C70互为同位素
B．C2H6和C6H14互为同系物
C．CO和CO2互为同素异形体
D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
第2课时 烷烃
一、
1．(1)碳 氢 碳氢化合物 碳碳单键 氢原子 CnH2n＋2 (2)甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
2．(2)CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O
(3)CH3CH3＋Cl2C2H5Cl＋HCl
正误判断
(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
深度思考
(1)①比水小。
②正己烷与溴水不能发生取代反应，正己烷把溴单质从水层中萃取出来，是物理变化。
(2)①是。正己烷萃取溴单质，分层，光照下正己烷与溴单质发生取代反应。
②有白烟出现。
应用体验
1．B [①烷烃属于饱和烃，碳原子与碳原子之间、碳原子与氢原子之间都以单键结合；②烷烃性质稳定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色；③分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃一定是烷烃；④烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应；⑤C2H6不能与溴水发生取代反应而使其褪色，但能与溴蒸气在光照下发生取代反应；⑥烷烃均可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。]
2．C [A项中正戊烷的密度比水的小；B项中C3H8分子中的3个碳原子呈锯齿形，不在一条直线上；D项中烷烃分子中碳链可以为直链，也可以带支链。]
二、
1．(1)相似 CH2 (2)①同一类 ②结构
3．(3)2种 2种
正误判断
(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
深度思考
1．(1)不是。甲烷是正四面体的空间结构，四个角上氢原子都相同，被一个氯原子取代后，与也是同一种物质。
(2)不是，甲烷是正四面体的空间结构，任意两个氢原子都是相邻的，被两个氯原子取代后，与是同一种物质。
2．不对。相对分子质量相差14的整数倍的物质不一定为同系物，如N2O和NO等。
应用体验
1．D [CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一种结构，不存在同分异构体，A、B、C错误；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与(异丁烷)互为同分异构体，D正确。]
2．D
3．CH3CH2CH2CH2CH3(3种)、(4种)、(1种)
随堂演练 知识落实
1．D [只含有碳元素的物质是单质，不可能是有机物，A错误；含有碳元素和氢元素的有机物，还可能含有氧等其他元素，不一定是烃，B错误；燃烧后生成二氧化碳和水的有机物，可能只含有碳元素和氢元素，也可能含有碳、氢和氧三种元素，C错误；烃是仅含有碳元素和氢元素的有机物，D正确。]
2．A [丙烷的化学性质稳定，不能与溴水发生取代反应而使其褪色，A错误；丙烷有2种不同化学环境的氢原子，故一氯代物有两种：1 氯丙烷和2 氯丙烷，B正确；丙烷属于烷烃，与氯气在光照条件下发生取代反应，混合气体颜色逐渐变浅，C正确。]
3．A [同系物符合同一通式，但不一定有相同的最简式，A错误，B正确；相邻同系物在组成上相差1个“CH2”原子团，C正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化，D正确。]
4．B [同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，二者不互为同位素，A错误；C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个“CH2”原子团，二者互为同系物，B正确；同种元素的不同种单质互为同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，二者不互为同素异形体，C错误；两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互为同分异构体，D错误。]
[核心素养发展目标] 1.认识烷烃并能理解烷烃的性质。2.能辨识同系物和同分异构体。3.掌握简单同分异构体的写法。
一、烷烃
1．烷烃
(1)由______、______两种元素组成的化合物称为____________，又叫烃。碳原子都以__________相连，其余的价键均用于与________结合，达到“饱和”的化合物称为烷烃。烷烃分子组成的通式为________________(n代表分子中碳原子的个数)，如乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)。
分子式 结构简式 结构式
C2H6 CH3CH3
C3H8 CH3CH2CH3
特别提醒 ①烷烃分子中的碳链并非在同一条直线上，而是呈锯齿状排列，可以利用烷烃的球棍模型观察。②相对分子质量越大的烃，熔、沸点越高，常温下，碳原子数小于或等于4的烃为气态。
(2)习惯命名
碳原子数(n)及表示
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10 相应汉字数字＋烷
2.烷烃的化学性质
(1)稳定性：一般情况下与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。
(2)氧化反应：烷烃都能燃烧，燃烧通式为_______________________________________
___________________________________________________________________________。
(3)取代反应：烷烃与氯气等卤素单质光照时发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为___________________________________________________________。
(1)正丁烷的分子式为C4H10,4个碳原子在同一直线上( )
(2)烷烃分子中碳原子和碳原子之间以单键相结合(除甲烷外)，剩余的价键都和氢原子相结合
( )
(3)分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物都是烷烃( )
(4)烷烃分子中所有的原子有可能共面( )
(5)常温、常压下，CH4、C2H6和C3H8为气体，C4H10、C5H12为液体( )
在两支试管中各加入10 mL溴水，再分别加入5 mL正己烷(分子式为C6H14，结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3)。
(1)把其中一支试管中的混合液在避光处振荡后静置，液体分为两层，上层是橙红色的溴的己烷溶液，下层是几乎褪成无色的溴水。
①正己烷的密度比水大还是小？
②上述过程中，正己烷与溴水是否发生了化学反应？发生的是什么变化？
(2)把另一支试管中的混合液在光照下振荡后静置，溶液也分层，上、下两层液体几乎均是无色的。
①该过程中，正己烷与溴是否发生了反应？
②若用玻璃棒蘸取浓氨水，伸入试管内液面上方，将观察到什么现象？
(1)熟悉烷烃分子通式CnH2n＋2(n为正整数)，符合该通式的烃一定属于烷烃。
(2)在通常情况下，烷烃的性质稳定，不能与强酸、强碱以及酸性KMnO4溶液等反应，但能发生取代反应、燃烧反应(氧化反应)等。
(3)常温常压下，碳原子数≤4的烷烃为气体，碳原子数>4的烷烃为液体或固体(新戊烷是气体)。
(4)液态烃的密度一般都比水小。
1．下列有关烷烃的叙述中，正确的是( )
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键；②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去；③分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃不一定是烷烃；④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应；⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色；⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧
A．①②③⑥ B．①④⑥
C．②③④ D．①②③④
2．下列关于烷烃的说法正确的是( )
A．正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)在常温常压下为液体，密度比水的大
B．丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C．分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态
D．烷烃分子为直链结构，不可以带支链
二、同系物、同分异构体
1．同系物
(1)概念：结构______、分子组成相差1个或若干个“______”原子团的有机化合物互称为同系物。
(2)判断同系物的三个关键点
①“同”：两种物质属于________物质；
②“似”：两种物质________相似；
③“差”：两种物质分子组成上相差1个或若干个CH2原子团。
(3)实例：CH4、C2H6、C3H8互称为同系物。
2．同分异构体
(1)概念
分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。例如，C4H10的同分异构体有两种：正丁烷CH3—CH2—CH2—CH3和异丁烷。
(2)烷烃同分异构体的书写
例 写出C5H12的同分异构体。
(1)将分子中全部碳原子连成直链作为主链。
C—C—C—C—C
(2)从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架只有一种。
注意 甲基不能连在①位和④位上，否则会使碳链变长，②位和③位等效，只能用一个，否则重复。
(3)从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧或两侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构只有一种。
注意 ②位上不能连乙基，否则会使主链上有4个碳原子，使主链变长。
综上所述，C5H12共有3种同分异构体，分别为CH3CH2CH2CH2CH3、和。
3．判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子)
(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的。
(2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子等效的。
(3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。
例：共有________不同化学环境的氢原子(处于对称位置①和②的氢原子等效)；
共有__________不同化学环境中的氢原子(连接在同一碳原子上的基团—CH3相同)。
特别提醒 有几种不同化学环境中的氢原子，则用氯原子发生一元取代时，就会生成几种同分异构体。
(1)CH2==CH2和 (环丙烷)符合同一通式，二者互为同系物( )
(2)分子式为C3H8与C6H14的两种有机物互为同系物( )
(3)互为同系物的两种有机化合物的最简式一定相同( )
(4)若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为整数)，则必为同系物( )
(5)同系物的结构相似，所以物理性质和化学性质均相似( )
1．通过拼插分子结构模型回答下列问题：
(1)与是不是同分异构体？
(2)与是不是同分异构体？
2．互为同系物的物质分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团，则相对分子质量相差14的整数倍。相对分子质量相差14的整数倍的物质一定互为同系物，对吗？
1．下列有机物存在同分异构体的是( )
A．CH4
B．CH3CH3
C．CH3CH2CH3
D．CH3CH2CH2CH3
2．下列说法正确的是( )
A．H2和D2互为同位素
B．和互为同分异构体
C．正丁烷和异丁烷互为同系物
D．和是同一种物质
3．写出戊烷(C5H12)所有的结构简式并标明不同化学环境中氢原子的种类数：_________
____________________________________________________________________________。
1．(2022·海南儋州川绵中学高一期中)下列叙述中属于烃的是( )
A．只含有碳元素的有机物
B．含有碳元素和氢元素的有机物
C．燃烧后生成二氧化碳和水的有机物
D．仅含有碳元素和氢元素的有机物
2．下列关于丙烷(C3H8)的说法错误的是( )
A．丙烷能使溴水褪色
B．丙烷有2种一氯代物
C．将丙烷与氯气混合，光照下混合气体颜色逐渐变浅
D．丙烷的电子式为
3．下列关于同系物的说法中错误的是( )
A．同系物具有相同的最简式
B．同系物能符合同一通式
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差1个“CH2”原子团
D．同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化
4．(2021·浙江6月选考，6)下列说法正确的是( )
A．C60和C70互为同位素
B．C2H6和C6H14互为同系物
C．CO和CO2互为同素异形体
D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
第2课时 烷烃
一、
1．(1)碳 氢 碳氢化合物 碳碳单键 氢原子 CnH2n＋2 (2)甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
2．(2)CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O
(3)CH3CH3＋Cl2C2H5Cl＋HCl
正误判断
(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
深度思考
(1)①比水小。
②正己烷与溴水不能发生取代反应，正己烷把溴单质从水层中萃取出来，是物理变化。
(2)①是。正己烷萃取溴单质，分层，光照下正己烷与溴单质发生取代反应。
②有白烟出现。
应用体验
1．B [①烷烃属于饱和烃，碳原子与碳原子之间、碳原子与氢原子之间都以单键结合；②烷烃性质稳定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色；③分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃一定是烷烃；④烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应；⑤C2H6不能与溴水发生取代反应而使其褪色，但能与溴蒸气在光照下发生取代反应；⑥烷烃均可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。]
2．C [A项中正戊烷的密度比水的小；B项中C3H8分子中的3个碳原子呈锯齿形，不在一条直线上；D项中烷烃分子中碳链可以为直链，也可以带支链。]
二、
1．(1)相似 CH2 (2)①同一类 ②结构
3．(3)2种 2种
正误判断
(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
深度思考
1．(1)不是。甲烷是正四面体的空间结构，四个角上氢原子都相同，被一个氯原子取代后，与也是同一种物质。
(2)不是，甲烷是正四面体的空间结构，任意两个氢原子都是相邻的，被两个氯原子取代后，与是同一种物质。
2．不对。相对分子质量相差14的整数倍的物质不一定为同系物，如N2O和NO等。
应用体验
1．D [CH4、CH3CH3和CH3CH2CH3均只有一种结构，不存在同分异构体，A、B、C错误；CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与(异丁烷)互为同分异构体，D正确。]
2．D
3．CH3CH2CH2CH2CH3(3种)、(4种)、(1种)
随堂演练 知识落实
1．D [只含有碳元素的物质是单质，不可能是有机物，A错误；含有碳元素和氢元素的有机物，还可能含有氧等其他元素，不一定是烃，B错误；燃烧后生成二氧化碳和水的有机物，可能只含有碳元素和氢元素，也可能含有碳、氢和氧三种元素，C错误；烃是仅含有碳元素和氢元素的有机物，D正确。]
2．A [丙烷的化学性质稳定，不能与溴水发生取代反应而使其褪色，A错误；丙烷有2种不同化学环境的氢原子，故一氯代物有两种：1 氯丙烷和2 氯丙烷，B正确；丙烷属于烷烃，与氯气在光照条件下发生取代反应，混合气体颜色逐渐变浅，C正确。]
3．A [同系物符合同一通式，但不一定有相同的最简式，A错误，B正确；相邻同系物在组成上相差1个“CH2”原子团，C正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化，D正确。]
4．B [同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，二者不互为同位素，A错误；C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个“CH2”原子团，二者互为同系物，B正确；同种元素的不同种单质互为同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，二者不互为同素异形体，C错误；两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互为同分异构体，D错误。]