第4讲 烷烃和烯烃 模块1 烷烃及其反应 讲义 2020-2021学年人教版高二化学选修五

第4讲
烷
烃
和
烯
烃
模块名称
课程目标
模块1
烷烃及其取代反应
①掌握烷烃的代表物质和物理性质；
②掌握烷烃的化学性质；
③掌握等效氢法判断烷烃—氯代物的数目．
模块2
烯烃及其加成加聚反应
①掌握烯烃的代表物质和物理性质；
②掌握烯烃的化学性质；
③掌握烯烃的顺反异构；
④掌握脂肪烃的来源及应用。
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一．烷烃的代表物质和物理性质
a.甲烷
组成与结构:分子式CH4，电子式为，结构式为。
分子结构示意图:具有正四面体结构，碳原子为中心，氢原子为顶点，其中4个C—H的长度和强度相同，夹角相等，其角度为109°28′。
分子模型:为球棍模型，
为比例模型。
b.烷烃的组成、结构与性质
分子结构特点
物理性质(随分子中碳原子数增加)
(1)熔、沸点：逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越_低_
(2)状态：由气态→液态→固态，其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态；(新戊烷常温下为气态)
(3)密度：逐渐增大且均比水的密度小，难溶于水。
甲烷是正四面体结构，所有有此结构的体系五个原子一定不共平面。
甲烷正四面体结构有什么方法可以证明？
二.烷烃的化学性质
化学性质(与CH4相似)。
1.稳定性：烷烃比较稳定，在通常情况下跟__强酸_、强碱、_酸性高锰酸钾_溶液等都不发生反应
2.氧化反应：烷烃燃烧通式：__CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O__
3.取代反应：烷烃的特征反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学反应方程式：_CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
烷烃化学性质的注意事项
1．烷烃的化学性质稳定是由其结构决定的。
2．烷烃与气态卤素单质在强光照射下发生取代反应，生成的取代产物不止一种。
3．烷烃不能被酸性KMnO4溶液氧化，故不能使酸性KMnO4溶液褪色，但烷烃能与O2发生氧化反应。
三.等效氢法判断烷烃—氯代物的数目
等效氢就是指在位置上等同的氢原子，一般情况相同碳原子上以及具有对称面、对称轴的碳原子上所连的氢为等效氢。
“等效氢原子”判断原则：
（1）同一碳原子上的氢原子等效。如CH4分子中的4个氢原子是等效氢原子。
（2）同一碳原子所连甲基上的氢原子等效，如中与相连的两个甲基上的氢原子等效，即与是同种结构。
（3）处于镜面对称位置上的氢原子等效。如中1号和4号、2号和3号碳原子上的氢原子等效，即丁烷的一氯代物有2种。
在1.013×105
Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是（
）
物质名称
沸点（℃）
正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2
27.8
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.013×105
Pa、20℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D．C5H12随着支链数的增加，沸点降低
下列有关烷烃的叙述中，不正确的是（
）
A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
B．烷烃中除甲烷外，很多都能使紫色KMnO4溶液褪色
C．分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是（
）
A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中CH3Cl最多
C．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物
D．1
mol
CH4完全生成CCl4，最多消耗2
mol
Cl2
在光照条件下，将等物质的量的甲烷与Cl2充分反应，得到的产物中，物质的量最多的是（
）
A．CH3Cl
B．CH2Cl2
C．CCl4
D．HCl
进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是（
）
A．(CH3)2CHCH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
相对分子质量为84的链烃，主链上有4个碳原子的同分异构体有（
）。
A．2种
B．3种
C．4种
D．5种
一．烷烃的代表物质和物理性质
a.甲烷
组成与结构:分子式CH4，电子式为，结构式为。
分子结构示意图:具有正四面体结构，碳原子为中心，氢原子为顶点，其中4个C—H的长度和强度相同，夹角相等，其角度为109°28′。
分子模型:为球棍模型，
为比例模型。
b.烷烃的组成、结构与性质
分子结构特点
物理性质(随分子中碳原子数增加)
(1)熔、沸点：逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越_低_
(2)状态：由气态→液态→固态，其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态；(新戊烷常温下为气态)
(3)密度：逐渐增大且均比水的密度小，难溶于水。
甲烷是正四面体结构，所有有此结构的体系五个原子一定不共平面。
甲烷正四面体结构有什么方法可以证明？
二.烷烃的化学性质
化学性质(与CH4相似)。
1.稳定性：烷烃比较稳定，在通常情况下跟__强酸_、强碱、_酸性高锰酸钾_溶液等都不发生反应
2.氧化反应：烷烃燃烧通式：__CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O__
3.取代反应：烷烃的特征反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学反应方程式：_CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
烷烃化学性质的注意事项
1．烷烃的化学性质稳定是由其结构决定的。
2．烷烃与气态卤素单质在强光照射下发生取代反应，生成的取代产物不止一种。
3．烷烃不能被酸性KMnO4溶液氧化，故不能使酸性KMnO4溶液褪色，但烷烃能与O2发生氧化反应。
三.等效氢法判断烷烃—氯代物的数目
等效氢就是指在位置上等同的氢原子，一般情况相同碳原子上以及具有对称面、对称轴的碳原子上所连的氢为等效氢。
“等效氢原子”判断原则：
（1）同一碳原子上的氢原子等效。如CH4分子中的4个氢原子是等效氢原子。
（2）同一碳原子所连甲基上的氢原子等效，如中与相连的两个甲基上的氢原子等效，即与是同种结构。
（3）处于镜面对称位置上的氢原子等效。如中1号和4号、2号和3号碳原子上的氢原子等效，即丁烷的一氯代物有2种。
在1.013×105
Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是（
D
）
物质名称
沸点（℃）
正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2
27.8
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.013×105
Pa、20℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D．C5H12随着支链数的增加，沸点降低
下列有关烷烃的叙述中，不正确的是（
B
）
A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
B．烷烃中除甲烷外，很多都能使紫色KMnO4溶液褪色
C．分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是（
D
）
A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中CH3Cl最多
C．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物
D．1
mol
CH4完全生成CCl4，最多消耗2
mol
Cl2
在光照条件下，将等物质的量的甲烷与Cl2充分反应，得到的产物中，物质的量最多的是（
D
）
A．CH3Cl
B．CH2Cl2
C．CCl4
D．HCl
进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是（
D
）
A．(CH3)2CHCH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
相对分子质量为84的链烃，主链上有4个碳原子的同分异构体有（
C
）。
A．2种
B．3种
C．4种
D．5种
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