高中化学 专题3 第一单元 第1课时 脂肪烃的类别 烷烃学案 苏教版选修5

第一单元 脂肪烃

第1课时 脂肪烃的类别 烷烃

[学习目标定位] 1.熟知脂肪烃的类别及各类烃的通式、结构特点。2.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。3.知道烷烃的化学性质。

1．甲烷的分子式是CH 4，结构式是，空间构型是正四面体型。

(1)通常状况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，但在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。

(2)甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，反应的化学方程式：CH 4＋2O 2――→点燃

CO 2＋2H 2O 。 (3)甲烷与Cl 2在光照条件下发生反应的化学方程式：

CH 4＋Cl 2――→光照

CH 3Cl ＋HCl(只写第一步)，该反应为取代反应。甲烷与Cl 2发生反应的产物有5种，其中常温下为气态的有2种，具有正四面体结构的物质是CCl 4，产物中量最多的是HCl 。 2．烃是仅由C 、H 两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。下列有机化合物中属于链烃的是①⑤⑥，环烃的是②③，芳香烃的是②，脂肪烃的是①③⑤⑥。

探究点一 脂肪烃的类别与通式

烃分为脂肪烃和芳香烃。常见的脂肪烃类别如下： 1．饱和脂肪烃分为烷烃和环烷烃

(1)它们结构上的相同点是碳原子之间全以单键相结合。

(2)它们结构上的不同点是烷烃分子中碳原子形成碳链、环烷烃分子中形成碳环。

(3)烷烃的通式为C n H2n＋2(n≥1)，环烷烃的通式为C n H2n(n≥3)。

2．不饱和脂肪烃分为不饱和链烃和不饱和环烃

(1)常见的不饱和链烃有单烯烃、炔烃、二烯烃，它们的通式分别为C n H2n(n≥2)、C n H2n－2(n≥2)、

C n H2n－2(n≥4)。

(2)常见不饱和链烃在结构上的相同点是分子中碳原子结合为碳链，不同点是分子中的官能团种类或数目不同。

(3)不饱和环烃如环烯烃，其通式为C n H2n－2(n≥3)，分子结构特点是分子中含有1个碳碳双键的环烃。

[归纳总结]

(1)脂肪烃分子结构中一定不含有苯环，含有苯环的烃一定为芳香烃。

(2)环烷烃和单烯烃、炔烃和二烯烃它们的通式相同，但不是同系物。

(3)通式相同、类别不同的同碳烃类互为同分异构体。

[活学活用]

1．科学家对卫星图像进行了分析，发现月球形成时可能存在稀薄的原始大气层，主要由氖、氢、氦、氩等气体组成，不含甲烷等碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是( ) A．碳氢化合物的通式为C n H2n＋2

B．燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物

C．碳原子间存在单键相连的烃是烷烃

D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数

答案 D

解析C n H2n＋2只是烷烃的通式，A错误；燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物，化学式为C x H y O z的有机物的燃烧产物也是二氧化碳和水，B错误；碳原子间全部以单键相连的链烃才是烷烃，C错误；因为碳原子的相对原子质量(12)为偶数，烃分子中的氢原子数也一定为偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数是正确的。

2．下列说法正确的是( )

A．烷烃、烯烃、炔烃和苯及其同系物都属于脂肪烃

B．烷烃、烯烃、炔烃都属于脂肪烃

C．苯及其同系物属于脂环烃

D．烷烃、烯烃、炔烃都属于饱和烃

答案 B

解析烃的分类依据不同，有苯环的是芳香烃而不是脂肪烃。

探究点二烷烃的性质

1．直链烷烃的熔点和沸点图如下：

物理性质 变化规律

状态 当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈固态或液态(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

相对密度

随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷烃的密度小于水的密度

2.物质的组成、结构决定物质性质，这个规律在有机物中体现的更为明显。烷烃的化学性质与甲烷相似：

(1)稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。 (2)特征反应——取代反应

烷烃可与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成

一氯乙烷，化学方程式为CH 3CH 3＋Cl 2――→光照

CH 3CH 2Cl ＋HCl 。 (3)氧化反应——可燃性

烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO 2和H 2O ，燃烧的通式为C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2――→点燃n CO 2＋(n ＋

1)H 2O 。

(4)分解反应——高温裂化或裂解

烷烃受热时会分解生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C 16H 34――→催化剂

高温C 8H 16＋C 8H 18。 [归纳总结]

(1)随碳原子数的增加，烷烃物理性质的递变规律：熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大，状态：常温下，气态(碳原子数≤4)→液态→固态(新戊烷除外)。

(2)烷烃的化学性质很稳定，常温下与强酸、强碱、强氧化剂不发生反应，能燃烧发生氧化反

应，与卤素能发生取代反应，高温下发生裂化(或裂解)反应。

[活学活用]

3．①丁烷②2­甲基丙烷③戊烷④2­甲基丁烷⑤2,2­二甲基丙烷物质的沸点排列顺序正确的是( )

A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>①

C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③

答案 C

解析对于烷烃而言，含有碳原子数多，相对分子质量大的烃，分子间作用力大，沸点较高，即沸点(③、④、⑤)>(①、②)；对于含有相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，即①>②，③>④>⑤，故有③>④>⑤>①>②。

4．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，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去

C．分子通式为C n H2n＋2的烃一定是烷烃

D．甲烷在光照条件下能与氯气发生取代反应

答案 B

解析烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和，无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，选项A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溶液)反应，选项B 说法不正确；因分子通式C n H2n＋2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式C n H2n＋2的烃一定是烷烃，选项C说法正确；甲烷在光照条件下能与氯气发生取代反应，这是甲烷的化学性质之一，选项D说法正确。

1．判断两种有机物互为同系物的关键：一看是否是同类物质，二看是否结构相似，三看是否相差“CH2”原子团。

2．比较烷烃的熔点、沸点思维流程：

3．烷烃的分子结构特点：碳原子以单键形成链状结构；烷烃的主要性质：(1)取代(光照)、(2)氧化(点燃)、(3)分解(高温)。