人教版化學(xué)導(dǎo)學(xué)課件《烴》

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第十章烴 第29課時(shí)甲烷 烷烴 3 化學(xué)性質(zhì) 1 穩(wěn)定性通常情況下 甲烷比較穩(wěn)定 與等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng) 與 也不反應(yīng) 2 氧化反應(yīng) 甲烷的燃燒 3 取代反應(yīng) 甲烷在光照條件下與Cl2發(fā)生反應(yīng) KMnO4 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 二 烷烴的組成 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1 通式 n 1 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)烴分子中碳原子之間以結(jié)合 碳原子剩余的價(jià)鍵全部與結(jié)合 使每個(gè)碳原子都達(dá)到價(jià)鍵飽和 烷烴又叫飽和烴 3 性質(zhì) 1 物理性質(zhì) 水溶性 密度 比水 狀態(tài) 碳原子數(shù)小于4的烷烴 常溫下呈 遞變性 隨碳原子數(shù)的增加 熔沸點(diǎn)逐漸 密度逐漸 CnH2n 2 單鍵 氫原子 難溶于水 小 氣態(tài) 升高 增大 2 化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似 通常較穩(wěn)定 不與強(qiáng)酸 強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑反應(yīng) 但在一定條件下可燃燒 可發(fā)生取代反應(yīng)和分解反應(yīng) 烷烴 CnH2n 2 的燃燒通式為 乙烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式為 1 下列說(shuō)法正確的是 A 有些可燃性氣體點(diǎn)燃時(shí)不需要檢驗(yàn)純度B 某物質(zhì)在空氣中燃燒生成二氧化碳和水 該物質(zhì)一定為甲烷C 沼氣 天然氣 煤氣的主要成分都是甲烷D 甲烷和氫氣一樣也是一種最理想的氣體燃料 解析 凡可燃性氣體點(diǎn)燃時(shí)都要先檢驗(yàn)純度 在空氣中燃燒生成二氧化碳的物質(zhì)中含有碳元素和氫元素 不一定為甲烷 煤氣的主要成分為CO D 2 1molCH4與一定量的Cl2發(fā)生取代反應(yīng) 待反應(yīng)完成后測(cè)得四種取代物的物質(zhì)的量相等 則消耗Cl2為 A 0 5molB 2molC 2 5molD 4mol 解析 四種取代物分別為 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 據(jù)化學(xué)反應(yīng)可知 每取代1molH就需1molCl2 并生成1molHCl 每種取代物各為0 25mol 需Cl2的物質(zhì)的量為 0 25mol 1 0 25mol 2 0 25mol 3 0 25mol 4 2 5mol C 3 互稱為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能具有 A 相同的相對(duì)分子質(zhì)量B 相同的結(jié)構(gòu)C 相同的通式D 相同的化學(xué)式 解析 由同分異構(gòu)現(xiàn)象的定義可知同分異構(gòu)體應(yīng)該具有相同的分子式 相同的相對(duì)分子質(zhì)量 相同的通式 但具有不同的結(jié)構(gòu) B 4 已知碳原子數(shù)小于8的單烯烴與HBr反應(yīng) 其加成產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu) 1 符合此條件的單烯烴有 種 判斷的依據(jù)是 2 在這些單烯烴中 若與H2加成后 所得烷烴的一鹵代物的同分異構(gòu)體有3種 這樣的單烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 例1 1 乙烷 CH3CH3 可認(rèn)為是甲基 CH3 取代了甲烷中的1個(gè)氫原子生成的 丙烷 CH3CH2CH3 可認(rèn)為是甲基取代了乙烷中的1個(gè)氫原子生成的 依次類推 請(qǐng)結(jié)合甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 丙烷分子中的3個(gè)碳原子能在一條直線上嗎 正丁烷 CH3CH2CH2CH3 的4個(gè)碳原子最可能的構(gòu)型是怎樣的 2 鍵線式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是以線表示共價(jià)鍵 每個(gè)交點(diǎn) 折點(diǎn)和線端點(diǎn)處表示一個(gè)碳原子 并省略書(shū)寫(xiě)氫原子的一種表示有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方式 如 異丁烷 表示為 請(qǐng)分析這一表示方式的要領(lǐng) 試用鍵線式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫(xiě)出戊烷 C5H12 的同分異構(gòu)體 解析 1 正丁烷的4個(gè)碳原子應(yīng)呈鋸齒狀 排列 2 戊烷的3種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為 CH3CH2CH2CH2CH3 結(jié)合鍵線式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的表示方式分別寫(xiě)作 答案 1 丙烷分子中的3個(gè)碳原子不能在一條直線上 正丁烷的4個(gè)碳原子最可能的構(gòu)型為鋸齒狀 2 二 烴的燃燒規(guī)律1 氣態(tài)烴完全燃燒前后氣體體積的變化根據(jù)燃燒通式 推斷 1 燃燒后溫度高于100 時(shí) 水為氣態(tài) V V后 V前 y 4 1 y 4時(shí) V 0 體積不變 y 4時(shí) V 0 體積增大 y 4時(shí) V 0 體積減小 2 燃燒后溫度低于100 水為液態(tài) V V前 V后 1 y 4 體積總是減小 3 無(wú)論水為氣態(tài)還是液態(tài) 燃燒前后氣體體積的變化都只與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān) 而與烴分子中的碳原子數(shù)無(wú)關(guān) 2 有機(jī)物的組成與燃燒產(chǎn)物的關(guān)系 1 質(zhì)量相同的烴CxHy 的x y值越大 則生成的CO2越多 若兩種烴的x y值相等 質(zhì)量相同 則生成的CO2和H2O均相等 2 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w C 相同的有機(jī)物 最簡(jiǎn)式可以相同也可以不同 只要總質(zhì)量一定 以任意比例混合 完全燃燒后產(chǎn)生CO2的量總是一個(gè)定值 3 物質(zhì)的量相同的不同的有機(jī)物完全燃燒時(shí) 若生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比相同 則它們分子中C原子與H原子的原子個(gè)數(shù)比也相同 3 耗氧量大小的比較 1 等質(zhì)量的烴 CxHy 完全燃燒 耗氧量與w C 或w H 有關(guān) w C 越高 耗氧量越少 或y x的值越小 耗氧量越少 2 等質(zhì)量的烴 若最簡(jiǎn)式相同 則完全燃燒耗氧量相同 且燃燒產(chǎn)物也相同 最簡(jiǎn)式相同的烴不論以何種比例混合 只要總質(zhì)量相同 耗氧量就相同 3 等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時(shí) 耗氧量取決于 x y 4 的值的大小 其值越大 耗氧量越多 4 等物質(zhì)的量的不飽和烴與該烴和水加成的產(chǎn)物 如乙烯和乙醇 或加成產(chǎn)物的同分異構(gòu)體完全燃燒時(shí) 耗氧量相同 例2 現(xiàn)有CH4 C2H4 C2H6三種有機(jī)化合物 1 等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是 2 同狀況 同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是 3 等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)燃燒時(shí) 生成二氧化碳最多的是 生成水最多的是 4 在120 1 01 105Pa下時(shí) 有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點(diǎn)燃 相同條件下測(cè)得反應(yīng)前后氣體體積沒(méi)有發(fā)生變化 這兩種氣態(tài)烴是 解析 題中可用信息有 等質(zhì)量 同狀況 同體積 反應(yīng)前后體積不變 解題時(shí) 充分利用題給信息 按化學(xué)方程式或物料守恒分析即可 1 等質(zhì)量的烴完全燃燒時(shí) 氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大 耗氧量越大 CH4 C2H4 C2H6的y x依次為4 1 4 2 6 2 故CH4耗O2最多 2 等物質(zhì)的量的烴CxHy完全燃燒時(shí) x y 4 的值越大 耗氧量越大 CH4 C2H4 C2H6的x y 4依次為1 4 4 2 2 4 4 3 2 6 4 3 5 故C2H6耗O2最多 3 設(shè)三種有機(jī)化合物均為1g 則產(chǎn)生CO2的量分別為1 16 1 1 28 2 1 30 2 其中1 28 2最大 即C2H4生成的CO2最多 產(chǎn)生H2O的量分別為 1 16 2 1 28 2 1 30 3 1 16 2最大 即CH4生成的H2O最多 4 溫度 100 條件下 當(dāng)烴分子中含有4個(gè)氫原子時(shí) 該烴完全燃燒前后氣體體積不變 故兩種氣態(tài)烴為CH4 C2H4 答案 1 CH4 2 C2H6 3 C2H4CH4 4 CH4 C2H4 練1 下列各組化合物中 不論二者以什么比例混合 只要總質(zhì)量一定 完全燃燒時(shí) 消耗O2質(zhì)量和生成H2O的質(zhì)量不變的是 A CH4 C2H6B C2H6 C3H6C C2H4 C3H6D C2H4 C3H4 解析 C選項(xiàng)中兩種烴的最簡(jiǎn)式相同 所以總質(zhì)量一定時(shí) 無(wú)論以何種比例混合 消耗O2的質(zhì)量和生成H2O的質(zhì)量不變 C 1 下列關(guān)于甲烷的敘述錯(cuò)誤的是 A 天然氣的主要成分B 最簡(jiǎn)單的有機(jī)物C 含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的有機(jī)物D 與氯氣在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng) 解析 CH4是含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小的烴 C 2 已知天然氣的主要成分CH4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體 等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng) 前者大 下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述 天然氣與煤 石油相比是較清潔的能源 等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大 燃燒天然氣也是酸雨的成因之一 其中正確的是 A B 只有 C 和 D 只有 C 解析 除CO2外 CH4也是一種溫室氣體 而且其溫室效應(yīng)還是CO2的3 7倍 題干指出 天然氣的溫室效應(yīng)比CO2要大 是有根據(jù)的 但人們并不因?yàn)樗菧厥覛怏w而拒絕用它作燃料 卻是有原因的 天然氣中不含S及其化合物 是較清潔的燃料 燃燒后生成等物質(zhì)的量的CO2 與直接排放CH4相比并沒(méi)有增加溫室氣體的物質(zhì)的量 民用天然氣可用管道運(yùn)輸 比較方便 天然氣燃燒生成CO2和H2O 不形成酸雨 3 為了減少大氣污染 許多城市推廣汽車使用清潔燃料 目前使用的清潔燃料主要有兩類 一類是壓縮天然氣 CNG 另一類是液化石油氣 LPG 這兩類燃料的主要成分都是 A 碳水化合物B 碳?xì)浠衔顲 氫氣D 醇類 B 解析 清潔燃料有很多種 例如氫氣 甲醇 酒精 天然氣 石油氣等 題目中給出的CNG是壓縮天然氣 主要成分是甲烷 LPG是液化石油氣 主要成分是丙烷 丁烷等小分子烷烴 它們作為燃料燃燒其產(chǎn)物都是CO2和H2O 對(duì)空氣污染小 壓縮天然氣名稱中有 天然氣 字樣 液化石油氣名稱中有 石油氣 字樣 都提示了它們屬于烷烴類 烴類就是碳?xì)浠衔?B是正確的 碳水化合物是糖類化合物的舊稱 醇類雖然也可以作為清潔燃料 但是都含有氧元素 不是烴類 氫氣也是清潔燃料 但不符合題意 4 對(duì)于CH2Cl2的有關(guān)敘述不正確的是 A 有兩種不同的結(jié)構(gòu)B 在常溫下可能呈液態(tài)C 不是正四面體形D 不屬于烴類 A 解析 CH2Cl2是CH4與Cl2光照發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物之一 由于CH4屬于正四面體結(jié)構(gòu) 故其中的兩個(gè)氫原子被兩個(gè)氯原子取代后生成的CH2Cl2仍屬于四面體結(jié)構(gòu) 但由于C H鍵與C Cl鍵的長(zhǎng)度不同 則CH2Cl2不屬于正四面體 又由于四面體的四個(gè)頂點(diǎn)彼此相鄰 故CH2Cl2不存在同分異構(gòu)體 甲烷 一氯甲烷是氣態(tài)的 二氯甲烷可能是液態(tài)的 烴是僅由碳?xì)鋬煞N元素組成的一類有機(jī)化合物 故CH2Cl2不屬于烴類 5 3 甲基戊烷的一氯代產(chǎn)物有 不考慮立體異構(gòu) A 3種B 4種C 5種D 6種 解析 先寫(xiě)出3 甲基戊烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 觀察其有幾種氫原子 便有幾種一氯代物 B 6 分子式為C7H16的烷烴中 在結(jié)構(gòu)式中含有3個(gè)甲基的同分異構(gòu)體的數(shù)目是 A 2B 3C 4D 5 B 解析 含3個(gè) CH3 分子式為C7H16的烷烴的同分異構(gòu)體有 7 兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體0 1mol 完全燃燒得到7 04gCO2和3 6gH2O 下列說(shuō)法正確的是 A 一定有甲烷B 一定沒(méi)有甲烷C 一定有乙烷D 一定有乙炔 C2H2 解析 根據(jù)題目條件 0 1mol兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體 完全燃燒生成n CO2 0 16mol n H2O 0 2mol 所以 混合氣平均化學(xué)式為C1 6H4 從此平均化學(xué)式可以看出 兩種氣態(tài)烴分子中 必有一種碳原子數(shù)大于1 6 另一種小于1 6 并且應(yīng)該是整數(shù) 故碳原子數(shù)小于1 6的烴肯定是CH4 又因?yàn)槠骄鵋原子數(shù)為4 則另一種烴的H原子數(shù)必為4 可以是乙烯 C2H4 A 8 分子式為C4H9Cl的同分異構(gòu)體有 A 1種B 2種C 3種D 4種 解析 C4H9Cl由C4H9 和 Cl組成 其中丁基有下列4種 CH2 CH2 CH2 CH3 由4種丁基和氯原子形成的分子式為C4H9Cl的同分異構(gòu)體也就有4種 也可由丁基的碳架形式快速分析 丁基有兩類 一類是主鏈含四個(gè)碳原子的 一類是主鏈含三個(gè)碳原子的 每類各有兩種 其一氯代物共4種 D 9 一定量的CH4燃燒后得到的產(chǎn)物是CO CO2 H2O g 此混合物的質(zhì)量為49 6g 當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^(guò)足量的無(wú)水CaCl2時(shí)氣體質(zhì)量減少25 2g 則混合氣中CO的質(zhì)量為 A 24 4gB 13 2gC 12 5gD 11 2g 解析 設(shè)產(chǎn)物中CO的物質(zhì)的量為x CO2的物質(zhì)的量為y 由C原子守恒可得CH4的物質(zhì)的量為 x y 又由H原子守恒可得生成H2O的物質(zhì)的量為25 2g 18g mol 1 4mol 2 x y 1 4mol又28g molx 44g moly 49 6g 25 2g 解x 0 4mol y 0 3mol m CO 0 4mol 28g mol 1 11 2g D 10 有下列各組物質(zhì) 1 組兩物質(zhì)互為同位素 2 組兩物質(zhì)互為同素異形體 3 組兩物質(zhì)屬于同系物 4 組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體 5 組兩物質(zhì)是同一物質(zhì) 解析 同素異形體是針對(duì)單質(zhì)而言 故有A H 同位素是針對(duì)原子而言 故有B 同分異構(gòu)體是指分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物 故有C G 同系物指結(jié)構(gòu)相似 分子組成相差 CH2 n的化合物 E符合 因CH4是正四面體結(jié)構(gòu) 故D屬同一物質(zhì) 而F均指新戊烷 只不過(guò)寫(xiě)法不同而已 答案 1 B 2 A H 3 E 4 C G 5 D F 11 如圖所示 U形管的左端有被水和膠塞封閉的甲烷和氯氣 體積比為1 4 的混合氣體 假定氯氣在水中的溶解度可以忽略 將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方 讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間 1 假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分 且只產(chǎn)生一種有機(jī)物 請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式 2 經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后 U形管右端的玻璃管中的水柱 A 升高B 降低C 不變D 無(wú)法確定 3 U形管左端的氣柱 A 體積增大B 體積減小直至消失C 不變 4 試解釋U形管右端的玻璃管中水柱變化的原因 解析 甲烷與氯氣在光照條件下可能發(fā)生的反應(yīng)有 CH4 Cl2 HCl CH3Cl CH3Cl Cl2 CH2Cl2 HCl CH2Cl2 Cl2 CHCl3 HCl CHCl3 Cl2 CCl4 HCl 由于氯化氫易溶于水 CH2Cl2 CHCl3和CCl4是液體 所以甲烷與氯氣反應(yīng)后氣體體積是減小的 故U形管兩邊液差減小 右端玻璃管中的水柱降低 左端的氣柱體積減小 直至消失 答案 1 2 B 3 B 4 由發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可知 此反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減少 且生成的HCl能夠溶解于水 所以U形管左端壓強(qiáng)減小至零 故右端玻璃管中的水柱降低 12 烷烴完全燃燒都可以生成CO2和H2O 現(xiàn)以甲烷 乙烷 丙烷三種物質(zhì)燃燒為例 進(jìn)行燃燒分析 1 取等物質(zhì)的量的三種物質(zhì) 在O2中完全燃燒 生成CO2最多的是 生成水最多的是 消耗O2最多的是 由此可以得出結(jié)論 等物質(zhì)的量的烷烴完全燃燒 生成CO2 H2O以及消耗O2的量隨著 的增多而變大 2 取等質(zhì)量的三種物質(zhì) 在O2中完全燃燒 生成CO2最多的是 生成水最多的是 消耗O2最多的是 生成CO2的量隨著 的增大而變大 生成H2O的量隨著 的增大而變大 消耗O2的量隨著 的增大而變大 解析 1 等物質(zhì)的量的不同烴 CxHy 完全燃燒時(shí) 耗氧量取決于 x y 4 的大小 生成水 二氧化碳的量取決于分子中氫原子或碳原子個(gè)數(shù)的多少 2 等質(zhì)量的不同烴完全燃燒時(shí) 耗氧量決定于分子中平均每個(gè)碳原子分配的氫原子數(shù) 氫原子數(shù)越多 耗氧量越大 含碳 氫 質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高 完全燃燒生成的CO2 H2O 的量越多 答案 1 丙烷丙烷丙烷分子中碳原子數(shù) 2 丙烷甲烷甲烷分子中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分子中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分子中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全