1、第2课时烷烃第三章第一节最简单的有机化合物甲烷1.了解烷烃的组成、结构、通式及烷烃的主要性质(物理性质和化学性质)。2.知道同系物、同分异构体的概念，能根据结构式或结构简式判断它们是否为同分异构体或同系物。学习目标定位内容索引一烷烃二同系物同分异构体当堂检测40分钟课时作业一烷烃1.下面是乙烷、丙烷、丁烷的结构式。答案导学探究导学探究回答下列问题：(1)每个碳原子形成 个共价键，且原子之间只以 相连成 状，碳原子的剩余价键均与 结合。4单键链氢原子答案(2)烃分子中碳原子之间都以 结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“”，这样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃。其分子通式为
2、。烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃空间构型是折线形或锯齿状。碳碳单键饱和CnH2n2(n1且n为整数)答案(1)常温下其状态由 变到 又变到 ，熔、沸点逐渐，相对密度逐渐 。(2)常温下，碳原子数小于或等于4时，均为气态(新戊烷常温下也为气态)。气态液态固态升高增大2.教材表31列举了部分烷烃的物理性质。阅读分析表31可知：烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的增多，呈规律性的变化。如答案(1)丙烷的燃烧：。(2)光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应(只要求写一氯取代)：。(3)用通式表示烷烃的完全燃烧及卤代反应(用X2表示)：；，CnH2n1X可与X2继续发生取代反
3、应。3.物质的组成、结构决定物质的性质，这个规律在有机物中体现得尤其明显。烷烃的化学性质与甲烷相似，请写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式)：归纳总结活学活用活学活用1.下列有关烷烃的叙述中，正确的是()在烷烃分子中，所有的化学键都是单键烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去分子通式为CnH2n2的不一定是烷烃所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色A.B.C.D.解析答案解析解析烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，说法正确；烷烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4)反应，也不
4、能使溴水褪色，说法不正确；因分子通式CnH2n2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式CnH2n2的有机物一定是烷烃，说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，说法正确。答案答案C返回解析答案2.下列关于CH4和 的叙述正确的是()A.均能用CnH2n2组成通式来表示B.与所有烷烃互为同素异形体C.因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同D.通常状况下，它们都是气态烷烃返回解析解析B项，它们与其他碳原子数不同的烷烃互为同系物；C项，化学性质相似，但物理性质不同；D项，碳原子数小于或等于4的烷烃及新戊烷在通常状况下是气体。故选A。答案答案A二同系物同分
5、异构体答案导学探究导学探究1.填表 甲烷乙烷丙烷分子式结构简式_CH4C2H6C3H8CH4CH3CH3CH3CH2CH3根据上表回答下列问题：(1)相邻烷烃分子在组成上均相差 原子团。(2)同系物是指，上相差一个或若干个原子团的物质，烷烃同系物的通式为。一个CH2结构相似分子组成CH2CnH2n2答案2.对比两种物质的结构回答下列问题CH3CH2CH2CH3正丁烷(1)分子式均为，它们不是，二者，碳碳之间都是以结合成链状，但并不相同，正丁烷 支链，异丁烷 支链。(2)具有相同的 而具有不同 的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。C4H10同系物结构相似单键结构无有分
6、子式结构答案(3)判断下列有关同分异构体的叙述是否正确同分异构体具有相同的组成元素()组成元素相同的化合物互为同分异构体()同分异构体具有相同的相对分子质量()相对分子质量相同的化合物互为同分异构体()互为同分异构体的化合物也可能互为同系物()答案(4)与 是否互为同分异构体并说明理由。答案答案不是同分异构体，由于二者均为四面体结构，为同一种物质。(5)用结构简式写出戊烷(C5H12)的同分异构体。答案答案CH3CH2CH2CH2CH3答案(6)判断下列说法是否正确，据此理解同分异构现象是有机物种类繁多的又一重要原因。分子式不同的物质一定为不同物质，分子式相同的物质也可能为不同物质()分子中含
7、3个及3个以下碳原子的有机物一定不存在同分异构现象()随着碳原子数增多，烷烃的同分异构体数目有增多的趋势()归纳总结1.同系物的判断2.烷烃同分异构体的书写规律烷烃同分异构体的书写规律可概括为主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻到间。选择最长的碳链为主链；找出中心对称线；碳原子必须满足四个键；主链上的链端不能接甲基，主链上的第二个碳原子或倒数第二个碳原子不能接乙基，否则主链会改变，而容易出现重复结构。例如，书写戊烷(C5H12)同分异构体的方法：(1)先写出碳链最长的直链烃：CH3CH2CH2CH2CH3。(2)从主链上减少一个CH3作为取代基(支链)，在所得主链上依次移动可能
8、的位置，得(3)再从主链上减少一个碳原子作为所得主链的取代基，得 故C5H10的同分异构体共有三种，依次称为正戊烷、异戊烷、新戊烷。活学活用活学活用3.在1.013105Pa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)2CH30.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.027.89.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0解析答案A.标准状况时，新戊烷是气体B.在1.013105Pa、20 时，C5H12都是液体C.烷烃随碳原子数的增加，沸点降低D.C5H12随支链的增加，沸点降低解析解析新戊烷的沸点是9.5，标准状况下是液体，20 时是气体
9、，则A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低。答案答案D解析答案4.有下列结构的物质：CH3(CH2)3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3其中，属于同系物的是_；属于同分异构体的是_；属于同种物质的是_。A.B.C.D.E.F.解析解析7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7种物质的分子式分别为C5H12C5H12C6H14C6H14C6H14C6H14C6H14。所以中任一物质与中任一物质均属
10、于同系物；结构相同，属于同种物质，结构相同，属于同种物质；或互为同分异构体。答案答案BDEAF学习小结返回当堂检测解析答案1.下列化学用语正确的是()A.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷B.丙烷分子的比例模型：C.甲烷分子的球棍模型：D.乙烷分子的电子式：解析解析结构简式(CH3)2CHCH3只表示异丁烷，A错误；B为丙烷分子的球棍模型，B错误；C为甲烷分子的比例模型，C错误。D解析答案2.下列分子只表示一种物质的是()A.C3H7Cl B.C3H8 C.C5H12 D.C4H10解析解析C3H7Cl可以表示CH2ClCH2CH3，也可以表示CH3CHClCH3
11、；C5H12可以表示正戊烷、异戊烷、新戊烷；C4H10可以表示正丁烷和异丁烷，均存在同分异构现象。B3.下列说法正确的是()A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B.两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则二者一定是 同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D.组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物互 称为同分异构体解析答案解析解析仅分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如氢气(H2)和甲烷(CH4)分子组成上相差一个CH2，但二者不是同系物，A不对；两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数
12、也相同，只能确定它们的实验式相同，实验式相同的化合物分子式不一定相同，所以不一定是同分异构体，B不对；相对分子质量相同的物质很多，有些分子组成不同，所以不一定是同分异构体，C不对；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互称为同分异构体，D正确。答案答案D4.有下列各组微粒或物质：A.O2和O3答案(1)_组两种微粒互为同位素。(2)_组两种物质互为同素异形体。(3)_组两种物质属于同系物。(4)_组两种物质互为同分异构体。(5)_组两种物质是同一物质。BACED5.写出下列烷烃的分子式(1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是H2的43倍：_。
13、(2)分子中含有22个共价键的烷烃：_。(3)分子中含有30个氢原子的烷烃：_。(4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：_。答案C6H14C7H16C14H30C4H10返回40分钟课时作业一、烷烃的结构与性质一、烷烃的结构与性质1.有关烷烃的叙述：都是易燃物；特征反应是取代反应；相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基，其中正确的是()A.和 B.和C.只有 D.和经典基础题解析答案解析解析相邻烷烃在分子组成上相差一个CH2，而不是CH3。D2.下列数值都是烃的相对分子质量值，其对应的烃一定为烷烃的是()A.44 B.42C.54 D.128解析答案解析解析用CnH2n2的Mr14n2进行判
14、断，44对应的烃是C3H8,42对应的烃是C3H6,54对应的烃是C4H6,128对应的烃是C9H20。由于1个C原子与12个H原子的式量之和相等，所以C9H20与C10H8的相对分子质量相等，则128对应的烃不一定是烷烃。A3.下列有关烷烃的叙述中，不正确的是()A.烷烃几乎不溶于水B.所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应C.烷烃的分子通式为CnH2n2，符合该通式的烃不一定是烷烃D.随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高解析答案解析解析烷烃不溶于水，A正确；烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应，这是烷烃的特征反应，B正确；由于烷烃分子的通式CnH2n2中的H原子已达饱和，
15、所以符合CnH2n2的有机物只可能为烷烃，C错；随着碳原子数的增加，烷烃的相对分子质量增大，分子间作用力增大，其熔、沸点逐渐升高，D正确。C答案B二、烷烃燃烧的计算二、烷烃燃烧的计算5.A、B两种有机物的混合物，当混合物的质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧产生CO2的量均相等。A、B的关系可能符合下列四种情况：同分异构体；同系物；具有相同的最简式；含碳的质量分数相同，一定符合上述条件的组合有()A.B.C.D.答案B6.由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96 L(标准状况)，在足量氧气中充分燃烧后，生成气体先通过足量浓硫酸，再通过足量氢氧化钠溶液，测知氢氧化钠溶液增重26.4
16、 g，则原混合气体中乙烷的物质的量为()A.0.1 molB.大于或等于0.2 mol，小于0.3 molC.等于0.2 molD.大于0.1 mol小于0.3 mol解析答案答案答案C7.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是()A.CH4 B.C3H8C.C4H10 D.C2H6解析答案C三、同系物、同分异构体的判断三、同系物、同分异构体的判断8.下列说法中正确的是()A.H2和D2互为同位素B.正丁烷和异丁烷互为同系物 互为同分异构体 和 是同一种物质答案D9.下列化合物中有三种不同氢的是()A.(CH3)3CC(CH3)3B.(CH3)2
17、CH(CH2)2CH(CH3)2C.(CH3)2CHCH2CH3D.CH3C(CH3)3解析答案解析解析A项，有一种氢；B项，有三种氢；C项，有四种氢；D项，有一种氢。答案答案B10.有人设想合成具有以下结构的四种烃分子，下列有关说法不正确的是()解析答案A.1 mol甲分子内含有10 mol共价键B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应C.丙分子的二氯取代产物只有三种D.丁分子不能合成解析解析1 mol甲分子中含有6 mol碳碳键和4 mol碳氢键，A正确；乙分子可以发生燃烧反应，即氧化反应，B错误；丙分子中有棱边、面对角线、体对角线三种二氯代物，C正确；丁分子中的碳原子不符合四价键原则，不能
18、合成，D正确。答案答案B11.(1)分子式为CmH20的烷烃中m为_，分子式为C8Hn的烷烃中n为_，与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为_，若上述四种烃各为1 mol，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是_。解析答案解析解析根据烷烃通式为CnH2n2可求出m为9，n为18，密度与CO2相同的烷烃相对分子质量为44，由14n244可求出n为3，即分子式为C3H8。若同为1 mol烃，消耗O2的多少取决于CxHy中“x ”的大小，“x”的值越大，消耗O2越多，此题中消耗O2最多的是C9H20。能力提升题C9H20918C3H8(2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1 g，在
19、足量O2中燃烧，消耗O2最多的是_。解析答案CH412.已知某烷烃分子中电子数为42。(1)该烷烃的分子式为_。解析答案解析解析 烷烃分子通式为CnH2n2，则其分子中电子数为6n(2n2)42，n5，烷烃分子式为C5H12。C5H12(2)写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：_。解析答案解析解析 烷烃C5H12有三种同分异构体，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3、(3)上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是_(写结构简式)。解析答案解析解析 烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12三种同分异构体中，沸点最低
20、。13.观察下面几种烷烃的球棍模型：解析答案(1)与C互为同系物的是_，与C互为同分异构体的是_。(2)在烷烃的同系物中，随碳原子数增加，其熔、沸点依次_(其中碳原子数满足_条件的烷烃常温下呈气态)，液态时密度依次_。解析解析理解同系物、同分异构体的概念，会判断同系物、同分异构体。了解随碳原子数增加，烷烃熔点、沸点、密度的递变规律。答案答案(1)ABD(2)升高小于或等于4增大14.相对分子质量为72的烷烃，其分子式是_。若此有机物的一氯代物分子中有两个CH3，两个CH2，一个和一个Cl，它们的可能结构分别是_、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、_
21、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、_。答案C5H1215.已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。实验前实验后(干燥剂U形管)的质量101.1 g102.9 g(石灰水广口瓶)的质量312.0 g314.2 g根据实验数据求：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为_ g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为_ g。解析答案(2)生成的水中氢元素的质量为_ g。1.850.2(3)生成的CO2中碳元素的质量为_ g。解析答案(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为_。解析解析碳元素与氢元素的质量比为0.60.231。0.63 1返回
