人教版 (2019)选择性必修3烯烃炔烃第1课时学案设计

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Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！
完成下列方程式：
乙烯与氢气反应：

乙烯与水反应：

▪◆学习任务
（一）读教材，首战告捷
让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。
（二） 试身手， 初露锋芒
让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。
问题一：烯烃的结构与性质
1．乙烯——最简单的烯烃
(1)共价键的形成：分子中的碳原子均采取 杂化，碳原子与氢原子形成σ键，两碳原子之间形成双键(1个 键和1个 键)。
(2)空间结构：乙烯分子中的所有原子都位于 ，相邻两个键之间的夹角约为 。
(3)物理性质：乙烯为 色、 气味的气体，难溶于水，密度比空气的 。
(4)化学性质：
①氧化反应：a：燃烧反应方程式：
。
b．被 溶液氧化，使 溶液褪色。
②加成反应：与溴的四氯化碳溶液反应，方程式为：
。
③加聚反应：反应方程式为：
。
2．烯烃
(1)结构：官能团是 ，含一个的链状烯烃的通式为 。
(2)烯烃同系物的物理性质
随着烯烃中碳原子个数的增多，熔、沸点逐渐 ，密度逐渐增大。
(3)烯烃化学性质
①氧化反应：
a.丙烯燃烧的反应方程式：
。
b．烯烃使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反应：
丙烯与溴的四氯化碳反应：
。
③加聚反应：丙烯加聚反应：
。
问题二：烯烃的立体异构
1．顺反异构现象
通过 连接的原子或原子团不能绕键轴旋转会导致其空间排列方式不同，产生顺反异构现象。
2．顺反异构体
相同的原子或原子团位于双键同一侧的称为 结构，相同的原子或原子团位于双键两侧的称为 结构，例如顺­2­丁烯和反­2­丁烯的结构简式分别是：
和
3．性质
顺反异构体的化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。
问题三：二烯烃——分子中含有两个碳碳双键的烯烃
写出1,3­丁二烯与Cl2发生的加成反应
1．1,2­加成：CH2===CH—CH===CH2＋Cl2―→
。
2．1,4­加成：CH2===CH—CH===CH2＋Cl2―→
。
练习1. 完成下表：
举一反三：
【变式1】既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中乙烯得到纯净乙烷的方法是（ ）
A．通过足量的NaOH溶液
B．通过足量的溴水
C．在Ni催化、加热条件下通入H2
D．通入足量的酸性KMnO4溶液中
练习2.判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
(1)符合CnH2n＋2的烃一定为烷烃，符合CnH2n的烯一定为烯烃。
( )
(2)可用酸性高锰酸钾溶液区别烯烃和烷烃。 ( )
(3)分子式为C3H6的烃一定能使酸性KMnO4溶液褪色。 ( )
(4)任何烯烃均存在顺反异构现象。 ( )
（三）攻难关，自学检测
☆
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
1．根据乙烯推测2­丁烯的结构或性质，下列说法正确的是( )
A．分子中四个碳原子在同一直线上
B．分子中所有原子都在同一平面上
C．与HCl发生加成反应只生成一种产物
D．不能发生加聚反应☆☆

2．一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g，平均相对分子质量为25。使混合气通过足量溴水，溴水增重8.4g，则混合气中的烃分别是（ ）
A．甲烷和乙烯 B．甲烷和丙烯
C．乙烷和乙烯 D．乙烷和丙烯
（四）找规律，方法总结
烯烃物理性质递变规律：
测一测，大显身手
一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）
1．使1 ml 乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生取代反应，则两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是( )
A．3 ml B．4 ml
C．5 ml D．6 ml
2．下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中，不正确的是( )
A．乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃
B．乙烯分子中所有原子位于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，所有原子不在同一平面上
C．乙烯和乙烷中的共价键均有σ键和π键
D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能
3．下列物质，不可能是乙烯的加成产物的是( )
A．CH3CH3 B．CH3CHCl2
C．CH3CH2OH D．CH3CH2Br
4．下列说法正确的是( )
A．C2H4与C4H8一定是同系物
B．丙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体
D．新戊烷和2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
5．下列说法中，错误的是( )
A. 乙烯的加成反应和乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有的碳碳双键有关
B．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C．乙烯的化学性质比乙烷活泼
D．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同
二、填空题
6．某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢原子。
(1)A的结构简式为___________________________________。
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面？________(填“是”或“不是”)。是否存在顺反异构？________(填“存在”或“不存在”)。
(3)A与H2O发生反应的方程式为_________________________
_____________________________________________________。
(4)A发生加聚反应生成的产物结构简式为____________________。
参考答案

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完成下列方程式：
乙烯与氢气反应：
CH2===CH2＋H2CH3CH3
乙烯与水反应：
CH2===CH2＋H2OCH3CH2-OH
▪◆学习任务
（二） 试身手， 初露锋芒
问题一：烯烃的结构与性质
1．乙烯——最简单的烯烃
(1)共价键的形成：分子中的碳原子均采取sp2杂化，碳原子与氢原子形成σ键，两碳原子之间形成双键(1个σ键和1个π键)。
(2)空间结构：乙烯分子中的所有原子都位于同一平面，相邻两个键之间的夹角约为120°。
(3)物理性质：乙烯为无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气的略小。
(4)化学性质：
①氧化反应：a：燃烧反应方程式：C2H4＋3O2eq \(――→,\s\up8(点燃))2CO2＋2H2O。
b．被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反应：与溴的四氯化碳溶液反应，方程式为：
。
③加聚反应：反应方程式为：
。
2．烯烃
(1)结构：官能团是碳碳双键()，含一个的链状烯烃的通式为CnH2n(n≥2)。
(2)烯烃同系物的物理性质
随着烯烃中碳原子个数的增多，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
(3)烯烃化学性质
①氧化反应：
a.丙烯燃烧的反应方程式：
2CH3CH===CH2＋9O2eq \(――→,\s\up8(点燃))6CO2＋6H2O。
b．烯烃使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反应：
丙烯与溴的四氯化碳反应：
。
③加聚反应：丙烯加聚反应：
。
问题二：烯烃的立体异构
1．顺反异构现象
通过碳碳双键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转会导致其空间排列方式不同，产生顺反异构现象。
2．顺反异构体
相同的原子或原子团位于双键同一侧的称为顺式结构，相同的原子或原子团位于双键两侧的称为反式结构，例如顺­2­丁烯和反­2­丁烯的结构简式分别是：
和
3．性质
顺反异构体的化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。
问题三：二烯烃——分子中含有两个碳碳双键的烯烃
写出1,3­丁二烯与Cl2发生的加成反应
1．1,2­加成：CH2===CH—CH===CH2＋Cl2―→
。
2．1,4­加成：CH2===CH—CH===CH2＋Cl2―→
。
练习1. 完成下表：
举一反三：
【变式1】
【答案】B
【解析】乙烷和乙烯都不与NaOH溶液反应，故用NaOH溶液无法实现二者的鉴别和提纯，A不正确；溴水与乙烷不反应，但可与乙烯发生加成反应而褪色，故可用溴水鉴别乙烷和乙烯，也可除去乙烷中的乙烯，B正确；用H2无法鉴别乙烷和乙烯，也无法得到纯净的乙烷，C不正确；酸性KMnO4溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯，因为KMnO4会将乙烯氧化为CO2，达不到除杂的目的，D不正确。
练习2.【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×
（三）攻难关，自学检测
☆
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
1．【答案】C
【解析】乙烯分子为平面结构，由乙烯分子的空间结构可知，2­丁烯分子中的四个碳原子不可能在同一直线上，A错误。2­丁烯分子中存在甲基，所有原子不可能在同一平面上，B错误。2­丁烯与HCl发生加成反应，产物只有一种，C正确。2­丁烯中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，D错误。
☆☆

2．【答案】A
【解析】因为混合物的平均相对分子质量为25，只有甲烷的相对分子质量小于25，所以混合物中的气态烷烃是甲烷，其质量为：10-8.4=1.6g(溴水增重质量即烯烃质量)。混合物的物质的量为：10g÷25g/ml=0.4ml，其中甲烷0.1ml。烯烃的质量是8.4g，物质的量是0.3ml，可求出其相对分子质量。
（四）找规律，方法总结
烯烃物理性质递变规律：
①随碳原子数的增加，烯烃的含碳量不变；
②烯烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因：同属分子晶体，组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大；
③分子式相同的烯烃，支链越多，熔沸点越低；
④烯烃的密度随碳原子数的增多而增大，但都小于水。
测一测，大显身手
【答案与解析】
1．C
【解析】认真分析乙烯和氯气的加成反应和甲烷与氯气发生的取代反应的结构变化，不难发现加成所消耗的氯气与双键数之比为1：1，而取代反应所消耗的氯气与分子中的氢原子数之比为1：1,1 ml乙烯中含有碳碳双键1 ml，氢原子4 ml，所以该两个过程中消耗的氯气总量为5 ml。
2．C
【解析】乙烷中只有σ键无π键，C不正确。
3．B
【解析】乙烯加成是断开一个不饱和键，分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团，如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。选项中只有B项不符合这一要求。
4．C
【解析】C4H8可以是烯烃也可以是环烷烃，A错；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，而乙烷不能，B错；新戊烷和2,2-二甲基丙烷是同一种物质，D错。
5．D
6．
【解析】(1)红外光谱表明分子中含有碳碳双键，说明可能是烯烃，由该烃的相对分子质量及烯烃的通式CnH2n,14n＝84，n＝6，从而得出该烃的分子式是C6H12；又该烃分子结构中只有一种化学环境的氢原子，说明它的结构对称，推断出它的结构是。
(2)根据双键碳原子及与其相连的原子一定在同一平面上的结构特点，该烯烃中的碳原子均处于同一平面；由于双键碳原子连接的基团都是甲基，故该烯烃不存在顺反异构。
(3)含可以与H2O加成反应。
(4)含可以发生加聚反应。
烯烃
丙烯
1­丁烯
1­戊烯
分子式
键线式
碳原子杂化类型
共价键类型
(σ键或π键)
烯烃
丙烯
1­丁烯
1­戊烯
分子式
C3H6
C4H8
C5H10
结构简式
(键线式)
碳原子杂化类型
sp3、sp2
sp3、sp2
sp3、sp2
共价键类型
(σ键或π键)
σ键和π键
σ键和π键
σ键和π键