高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物优秀课后测评

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第三课时 烷烃的性质
【学习目标】1.通过甲烷的燃料实验和现象观察及原理分析，由甲烷的燃烧实验现象，推测烷烃燃烧反应的特点和规律，感受化学在生活、生产、科学技术中的作用。
2.通过对几种简单烷烃物理性质的数据分析，归纳总结、整理掌握烷烃物理性质的递变性和相似性，初步理解烷烃组成、结构与性质的关系。
3.通过视频演示甲烷的取代反应，认识甲烷与氯气的取代反应原理，知道取代产物的名称及物理性质和用途、有机反应的特点等；树立以客观事实为依据分析问题、解决问题的科学态度和科学方法。
【学习重点】甲烷及烷烃的化学性质
【学习难点】烷烃的化学性质、“结构决定性质”思维模型的建立
【课前预习】
旧知回顾：1.甲烷分子结构有何特点？
2.烷烃的结构有何特点？
新知预习：1.什么是取代反应？甲烷与氯气取代反应的条件及取代产物有何特点？
2.烷烃具有哪些重要的化学性质？
【课中探究】
情景导入：通过前面的学习，我们知道甲烷分子的空间构型为正四面体，C原子位于正四面体的中心，H原子位于四面体的顶点，四个C－H键的键长、键能、键角都相同。甲烷是一种重要的清洁能源，与甲烷相似的多含碳的烷烃在我们的日常生活种也有着广泛的用途。
一、烷烃的物理性质
活动一、认识甲烷的物理性质
任务一、阅读教材P63页“思考与讨论”，氢结合生活经验和初中化学的有关知识，思考烷烃在自然界的存在?
任务二、根据教材P63页“数据”，联系生活实际，思考甲烷具有哪些物理性质？完成表格内容。
【对应训练】1．煤矿瓦斯爆炸往往与甲烷有关，下列叙述中错误的是( )
A．点燃甲烷不必事先进行验纯
B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸
2．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法是，将它们（ ）
A．先后通入溴水和澄清石灰水
B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
D．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水
活动二、探究烷烃的物理性质
任务一、结合下表数据，思考烷烃的物理性质具有哪些特点和规律？
几种烷烃的物理性质
任务二、问题探究：常温常压下，CH4、C2H6和C3H8一定为气体，C4H10、C5H12、C6H14一定呈液态吗？
【对应训练】1．在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，戊烷都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，熔点降低
D．分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随支链的增加，沸点降低
2．在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是( )
①正丁烷 ②2­甲基丙烷[CH3CH(CH3)CH3] ③戊烷 ④2­甲基丁烷[CH3CH(CH3)CH2CH3] ⑤2,2­二甲基丙烷[C(CH3)4]
A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．⑤＞④＞③＞②＞①
C．③＞④＞⑤＞①＞② D．②＞①＞⑤＞④＞③
二、烷烃的化学性质
活动一、探究甲烷的化学性质
任务一、阅读教材P64页内容，结合初中学习的甲烷燃烧实验，回答甲烷具有哪些化学性质？
任务二、实验探究：观看实验视频，结合教材P64页【实验7-1】，思考什么是取代反应？甲烷与Cl2的取代反应的条件及原理是什么？填写表格内容。
取代反应：
注意：
【对应训练】1．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．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl的量最多
C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D．1 ml甲烷生成CCl4最多消耗2 ml氯气
2．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验，光照下反应一段时间后，下列说法正确的是（ ）

A．反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红说明生成的一氯甲烷具有酸性
B．产物之一氯仿在常温下为液态
C．甲烷和氯气在光照条件下反应，只能生成四种含氯的化合物
D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体可能会充满试管
活动二、探究烷烃的化学性质
任务一、讨论交流：根据结构决定性质的原理，与甲烷相似，烷烃应该具有与甲烷相似的化学性质，思考烷烃的化学性质有何规律和特点？
任务二、问题探究：（1）烃的燃烧有何规律？
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①气态烃完全燃烧体积变化的规律
②等量的不同烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量与产物的量的关系
注意：
（2）烷烃的取代反应有何特点？
（3）取代反应与置换反应有何异同？
【对应训练】1．下列有关烷烃的叙述中，错误的是（ ）
A. 正戊烷、异戊烷和新戊烷的熔、沸点依次升高
B. 烷烃在光照条件下能与Cl2发生取代反应
C. 烷烃的分子通式为CnH2n+2，符合该通式的烃一定是烷烃
D. 烷烃分子中的化学键只有单键
2.下列有关烷烃的叙述中，正确的是（ ）
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键；②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性的高锰酸钾溶液褪色；③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃；④所有的烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应；⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色；⑥随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳的质量分数逐渐增大，无限趋近于6/7。
A．①③⑤B．②③④C．①④⑥D．②④⑥
【课后巩固】1.天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是( )
A．通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯
C．甲烷与氯气反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或CCl4，都属于取代反应
D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
2．下列关于甲烷的叙述正确的是（ ）
A．甲烷分子的立体构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型
B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色
C．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一
D．甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色
3．下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是（ ）
A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1
B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应
C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷
D．甲烷分子中的4个C—H键的长度相同，相互之间的夹角相等，所以甲烷的空间结构为正四面体
4．下列有关甲烷的说法不正确的是( )
A．1 ml甲烷中含有4 ml C—H共价键
B．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
C．光照条件下甲烷能与氯气发生取代反应
D．通常情况下，甲烷与稀H2SO4、NaOH溶液均不反应
5．对于丙烷和丁烷的下列有关说法正确的是( )
A．丙烷和丁烷互为同分异构体
B．符合通式CnH2n＋2(n≥1)的物质均属于烷烃
C．丁烷的一氯代物有5种
D．等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，后者耗氧量大
6．由两种气态烃组成的混合烃的总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物(二氧化碳和水蒸气)的物质的量的变化关系如图所示，以下对混合烃组成的判断中正确的是（ ）
A．一定有乙烯 B．一定没有甲烷
C．一定有丙烷 D．一定没有乙烷
7．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料。下列关于丁烷的叙述不正确的是（ ）
A．在常温常压下，C4H10是气体 B．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
C．C4H10与CH4互称为同系物 D．C4H10进行一氯取代后生成3种沸点不同的产物
8．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③________________。
（2）D装置的石棉中均匀混有淀粉－KI溶液，其作用是______________。
（3）E装置的作用是________（填编号）。
A．收集气体 B．吸收氯气 C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
（4）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出生成黑色小颗粒的化学方程式：__________________________。
（5）E装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________（填编号）。
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4
颜色
状态
熔点（℃）
沸点（℃）
气味
密度
水溶性
-182
-164
名称
结构简式
常温状态
熔沸点（℃）
沸点（℃）
相对密度
水熔性
甲烷
CH4
气
-182.6
-161.7
0.466
不溶
乙烷
CH3CH3
气
-172.0
-88.6
0.572
不溶
丙烷
CH3CH2CH3
气
-187.1
-42.2
0.585
不溶
丁烷
CH3(CH2)2CH3
气
-135.0
-0.5
0.5788
不溶
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-129.7
36.1
0.6262
不溶
葵烷
CH3(CH2)8CH3
液
-29.7
174.0
0.730
不溶
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22
303
0.777
不溶
物质名称及结构简式
沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷
27.8
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
实验操作
取两支试管，均通过排饱和食盐水的方法，收集半试管CH4和半试管Cl2。将其中一支试管用铝箔套套上，另一支试管放在光亮处
实验装置
实验现象
实验原理
实验结论
等质量
等物质的量
耗氧量
产物量
反应条件
反应特点
等量关系
取代反应
置换反应
概念
通式
比较
实例