高中化学 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 第3节 第2课时 烷烃的化学性质 烃的燃烧规律学案 鲁科版选修5-鲁科版高中选修5化学学案VIP免费

烷烃的化学性质烃的燃烧规律[核心素养发展目标]1.宏观辨识与微观探析：微观探析烷烃的结构，进而体会烷烃的稳定性和取代反应等化学性质。2.证据推理与模型认知：能根据甲烷化学性质推知烷烃的化学性质，由烷烃通式写出其燃烧的化学方程式，并推知烃完全燃烧的规律，建立解答烃燃烧相关问题的思维模型。一、烷烃的化学性质1．稳定性因为烷烃分子中碳氢键和碳碳单键的键能较高，所以常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂都不反应。2．取代反应在光照条件下，烷烃能与Cl2、Br2等卤素单质发生取代反应。反应举例：CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl(一氯取代)。3．与氧气的反应烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为CnH2n＋2＋O2――→nCO2＋(n＋1)H2O。烷烃取代反应需注意的5个方面(1)反应的条件——光照。(2)反应物状态——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)而不是其水溶液。(3)反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。(4)反应产物——混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。(5)定量关系——n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋…＝n(HX)。例1光照条件下，将1mol甲烷和1mol氯气混合充分反应后，得到的产物为()A．CH3Cl、HClB．HCl、CCl4C．CH3Cl、CH2Cl2D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl【考点】烷烃的化学性质【题点】烷烃的取代反应答案D解析虽然甲烷和氯气按等物质的量混合，但实际上反应不会只停留在生成CH3Cl的第一步取代，而是四步取代反应几乎同时发生，所以生成物就是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。易错警示(1)无论Cl2是少量还是足量，烷烃的取代反应的产物一定是多种氯代物的混合物。(2)烷烃和Cl2发生取代反应，每1molH原子被取代，则生成1molHCl，消耗1molCl2，而不是消耗0.5molCl2，参加反应的Cl2的物质的量与生成的HCl的物质的量相等。例2液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是()A．丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上B．在光照条件下能够与Cl2发生取代反应C．丙烷比其同分异构体丁烷易液化D．1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2【考点】烷烃的结构与性质【题点】烷烃结构与性质的综合答案C解析丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，C错误；1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2，D正确。二、烃的燃烧规律1．烃类(CxHy)完全燃烧的化学方程式：CxHy＋(x＋)O2――→xCO2＋H2O。2．烃完全燃烧耗氧量与生成CO2和H2O的规律(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，的值越大，则H元素的质量分数越大，耗氧量越多，生成的水越多，生成的CO2越少。(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，x＋的值越大，耗氧量越多。其中x值越大，生成的CO2越多；y值越大，生成的水越多。(3)最简式(实验式)相同的有机物不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，则完全燃烧时生成的CO2的量一定，生成的H2O的量一定，耗氧量也一定。(4)不同的有机物完全燃烧时，若生成的CO2和H2O的物质的量之比相同，则它们分子中C原子与H原子的原子个数比也相同。3．同温同压下，气态烃(CxHy)完全燃烧前后气体体积变化规律(1)燃烧后温度高于100℃时，水为气态反应前后气体体积变化V前＝V后V前＞V后V前＜V后x、y满足的条件y＝4y＜4y＞4(2)燃烧后温度低于100℃时，水为液态，反应后气体体积变化是1＋。利用烃类燃烧通式处理相关问题时的注意事项(1)水的状态是液态还是气态。(2)气态烃完全燃烧前后，气体体积变化只与烃分子中氢原子个数有关。(3)注意烃是否完全燃烧，也就是O2是否足量。例3(2018·重庆校级月考)120℃时，1体积某气态烃和4体积O2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，气体的体积不变，该烃分子中所含的碳原子数不可能是()A．1B．2C．3D．4【考点】烃燃烧规律及应用【题点】气态烃完全燃烧前后体积变化规律及应用答案D解析设烃分子式为CxHy，根据气态烃燃烧方程式CxHy＋(x＋)O2――→xCO2＋H2O(g)，前后体积不变则有x＋＝1＋x＋，解得y＝4，又因为该烃完全燃烧，所以有x＋≤4，解得x...