高中化学 3.1.2 烷烃课件 新人教版必修2.ppt

第三章 第一节 最简单的有机化合物_甲烷,第2课时 烷 烃,1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。 2.了解烷烃的物理性质和化学性质。 3.了解简单烷烃的命名。 4.知道同系物、同分异构体的概念，并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,分层训练,一、烷烃,基础知识导学,答案,1.分子结构特点,碳碳单键,链状,氢原子,CnH2n+2(n1),答案,2.物理性质 (1)递变规律(随碳原子数n递增),气态,升高,增大,(2)相似性 烷烃均 水，相对密度均小于1。,难溶于,答案,3.化学性质(与CH4相似) (1)稳定性 在通常情况下，烷烃比较稳定，跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。 (2)燃烧反应 烷烃燃烧通式：_。 (3)取代反应 烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为_。,C2H6Cl2 C2H5ClHCl,4.习惯命名法 (1)表示,答案,甲,乙,丙,丁,戊,己,庚,辛,壬,癸,答案,(2)举例：C6H14命名为 ，C18H38命名为 。 (3)碳原子数n相同结构不同时，用正、异、新表示，如C4H10的两种分子的命名： 无支链时，CH3CH2CH2CH3： 。 有支链时， ： 。,己烷,十八烷,正丁烷,异丁烷,答案,议一议 1.判断正误，正确的打“”，错误的打“” (1)烷烃的分子通式是CnH2n2(n1)，但符合通式CnH2n2的不一定是烷烃( ) (2)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应( ) (3)烷烃性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色( ),2.多碳原子烷烃(如CH3CH2CH2CH2CH3)分子中，碳原子是直线形吗？,答案 不是。烷烃分子中的碳原子以单键与其他原子相连，因此与之成键的4个原子构成四面体结构。碳原子一定不在同一直线上，直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。,二、同系物 同分异构体,答案,1.同系物 (1)特点： 相似，在分子组成上相差一个或若干个 原子团的物质。 (2)实例：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。,提醒 (1)同系物具有相同的通式，但是通式相同的有机物不一定互为同系物，同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。 (2)同系物的组成元素相同，同系物之间相对分子质量相差14n(n1,2,3)。,结构,CH2,2.同分异构体 (1)概念：具有相同的 ，但具有不同的 的物质。 (2)实例： 与 互为同分异构体。 (3)同分异构体的沸点：支链越多，沸点越 。 (4)同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。,答案,分子式,结构,CH3CH2CH2CH3,低,议一议 1.判断正误，正确的打“”，错误的打“” (1)同分异构体具有相同的组成元素( ) (2)组成元素相同的化合物互为同分异构体( ) (3)同分异构体具有相同的相对分子质量( ) (4)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体( ) (5)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物( ),答案,答案,返回,2.丁烷有几种同分异构体，其一氯代物有几种？,答案 丁烷有两种同分异构体，它们分别是正丁烷和异丁烷。其一氯代物共有四种，它们分别是CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)2CClCH3。,一、烷烃的结构特点,重点难点探究,例1 下列说法正确的是( ) A.碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱 和链烃 B.分子组成符合CnH2n2的烃一定是烷烃 C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 D.碳、氢原子个数比为13的烷烃有两种,解析答案,解析 A项中环烷烃也符合要求，但它不是链烃，属于环烃； C项中由碳原子的成键方式和键角特征知，碳原子呈折线方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上； D项中n(C)n(H)13时必为C2H6，一定是乙烷。,答案 B,烷烃的结构特点 (1)单键：碳原子之间以碳碳单键相结合。 (2)饱和：碳原子剩余价键全部跟氢原子结合，烷烃是饱和烃，相同碳原子数的有机物分子里，烷烃的含氢量最大。 (3)链状：碳原子结合成的链可以是“直链”，也可以含有支链。,归纳总结,变式训练1 下列性质中，属于烷烃特征的是( ) A.完全燃烧只生成二氧化碳和水 B.它们不溶于水 C.分子的通式为CnH2n2，与氯气发生取代反应 D.它们密度都较小,解析答案,解析 分子通式为CnH2n2，与Cl2发生取代反应是烷烃的特征，而其他类别的烃燃烧时也产生二氧化碳和水，且密度较小，难溶于水，故A、B、D错误，选C。,C,二、同系物 同分异构体 例2 下列物质中互为同分异构体的有_；互为同位素的有_；互为同素异形体的有_；是同种物质的有_。(用序号填写),液氯 ,金刚石 ,氯气 石墨 ,解析答案,解析 同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，和的分子式都为C6H14，二者互为同分异构体；同位素是质子数相同而中子数不同的原子，故和互为同位素；同素异形体是同种元素形成的不同种单质，故和是同素异形体。和、和是同种物质。,答案 和 和 和 和、和,同位素、同素异形体、同分异构体和同系物之间的区别,归纳总结,变式训练2 下列叙述正确的是( ) A.分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B.通式相同的不同物质一定属于同系物 C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体,解析 分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6，因此不一定是同分异构体。,C,解析答案,三、烷烃同分异构体的找法 例3 某化合物A的化学式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有两个“CH3”、两个“CH2”、一个“ ”和一个“Cl”，写出它的同分异构体的结构简式。,解析答案,解析 本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式，然后对每一种异构体分别进行氯代，写出各同分异构体的结构简式，再从中找出符合条件的。,从上式可看出正戊烷一氯代物有3种，符合条件的为 与 。,解析答案,异戊烷一氯代物有4种，符合条件的有2种： 与 。,新戊烷一氯代物有1种，不符合条件。,解析答案,答案,烷烃同分异构体的写法 (1)书写规律可概括为主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间。 先写出碳原子数最多的主链。 再写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基连在主链某碳原子上。 再写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基或两个甲基连在主链碳原子上，依次类推。,规律总结,(2)以C6H14为例作方法解析(为了简便，只写碳链骨架)： 将分子中全部碳原子连成一条直链。,CCCCCC,从主链的一端取下一个C原子，依次连在主链，即得到多个带有甲基的同分异构体碳骨架。,注意 不能连接在端部，要考虑到对称避免重复。,从主链上取下两个C原子，看成一个整体或分开，依次连接到剩余的含4个碳原子的主链，由于两个碳原子作为一个整体的连接方式会改变主链C原子数，如 主链实际为5个C原子，与上面的书写重复， 故这种形式不存在，其余两种为 (支链对位)， (支链邻位)。若再从主链取下更多C原子，其连接方式均与上面的连接重复。因此，C6H14有5种同分异构体。,注意 (1)主链上的链端C原子不能连接取代基，主链上的第二个碳原子不能连接乙基，以保证不改变主链，避免写出重复的结构。 (2)书写时不能只写碳链骨架，应满足碳原子的四个价键的要求，再添写出相应数目的氢原子。,变式训练3 下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是( ) A.CH3CH2CH2CH3 B.CH3CH(CH3)2 C.CH3C(CH3)3 D.(CH3)2CHCH2CH3,解析 判断烃的一元取代物同分异构体的数目的关键在于找出“等效氢原子”的数目。A、B、C、D中等效氢原子数目分别为2、2、1、4种，故一氯代烃有一种的只有C。,C,解析答案,同分异构体“等效氢”判断法 烃分子中等效氢原子的种类有多少，其一氯代物种类就有多少，判断等效氢原子的方法有： (1)同一碳原子上所连的氢原子是等效的； (2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的，如 中四个甲基等效，即新戊烷分子中的12个氢原子是等效的； (3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效，如 中的四个甲基是等效的，两个 是等效的。,规律总结,返回,1.关于烷烃的叙述不正确的是( ) A.分子式符合CnH2n2的烃一定是烷烃 B.烷烃均能与氯水发生取代反应 C.正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高 D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化,随堂达标检测,解析答案,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解，分子式符合CnH2n2的烃中碳原子均已饱和，则A正确； 烷烃的化学性质与甲烷相似，取代反应必须与纯卤素单质反应，则D正确，B错误； 结合烷烃的物理性质的递变规律，可知C正确。,答案 B,2.下列分子式不止表示一种物质的是( ) A.C3H8 B.C4H10 C.CHCl3 D.CH2Cl2,1,2,3,4,5,解析 正丁烷和异丁烷的分子式都是C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一种物质。,B,解析答案,3.下列物质之间的相互关系错误的是( ) A.CH3CH2CH2CH2CH3和 互为同分异构体 B.干冰和冰为同一种物质 C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物 D.12C和14C互为同位素,解析答案,1,2,3,4,5,解析 干冰是二氧化碳晶体，冰是固态的水。,B,4.分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有( ) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种,解析答案,1,2,3,4,5,解析 分子式为C4H10的烃有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和 (异丁烷)，正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子，故C4H10的一氯取代物有4种。,B,5.观察右面几种烷烃的球棍模型： (1)与C互为同系物的是_，与C互为同分异构体的是_。 (2)在烷烃的同系物中，随碳原子数增加，其熔、沸点依次_(其中碳原子数满足_条件的烷烃常温下呈气态)，液态时密度依次_。,解析答案,返回,1,2,3,4,5,解析 理解同系物、同分异构体的概念，会判断同系物、同分异构体。了解随碳原子数增加，烷烃熔点、沸点、密度的递变规律。,返回,1,2,3,4,5,答案 (1)AB D (2)升高 小于或等于4 增大,基础过关,分层训练,题组1 烷烃及其性质判断,1.下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是( ) A.烷烃同系物随着相对分子质量增大，熔点、沸点逐渐升高；常温下的 状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态 B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量的增大逐渐增大 C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应，烷烃燃烧时生成二氧 化碳和水 D.烷烃都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析答案,解析 烷烃不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应。,答案 D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2.下列关于CH4和 的叙述正确的是( ) A.均能用组成通式CnH2n2来表示 B.与所有烷烃互为同分异构体 C.它们物理、化学性质相同 D.通常情况下前者是气体，后者是液体,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 因二者均为烷烃，都符合通式CnH2n2，A正确； 它们与其他烷烃互为同系物，B错误； 化学性质相似，但物理性质不同，C错误； 碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体，D错误。,答案 A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,3.下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是( ) A.氯气 B.溴水 C.氯水 D.酸性高锰酸钾溶液,解析 类比甲烷的化学性质，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。,A,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,4.在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是( ) 正丁烷 2-甲基丙烷CH3CH(CH3)CH3 戊烷2-甲基丁烷 2,2二甲基丙烷C(CH3)4 A. B. C. D.,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 根据烃类的熔、沸点大小判断规律：在有机物同系物中，随着碳原子数的增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点逐渐升高；分子式相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。分析各选项，均有4个C原子，均有5个碳原子，故的沸点小于的沸点； 有1个支链，而无，故； 无支链，有1个支链，有2个支链，故。综上所述：。,答案 C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,题组2 同系物、同分异构体 5.下列关于同系物的说法中，错误的是( ) A.同系物具有相同的最简式 B.同系物能符合同一通式 C.同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团 D.同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 结构相似，必属同一类物质，因此有同一通式，但不一定有相同的最简式，A错误，B正确； 相邻同系物组成上相差一个CH2原子团，C正确； 因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化，D正确。,答案 A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,6.下列说法中正确的一组是( ) A.H2和D2互为同位素 B. 和 互为同分异构体 C.正丁烷和异丁烷是同系物 D. 和 是同一种物质,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 H2和D2都是氢的单质，A错误； 由于CH4分子是正四面体结构，其二溴代物只有一种结构，故二者是同一种物质，B错误； 正丁烷和异丁烷属于同分异构体，C错误。,答案 D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,题组3 烃的燃烧计算 7.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是( ) A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6,C,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,8.(1)乙烷的电子式为_，分子式为CmH20的烷烃中m为_，分子式为C8Hn的烷烃中n为_，与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为_，若上述四种烃各为1 mol，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是_。,解析 根据烷烃通式为CnH2n2可求出m为9，n为18，密度与CO2相同的烷烃相对分子质量为44，由14n244可求出n为3，即分子式为C3H8。若同为1 mol烃，消耗O2的多少取决于CxHy中“x ”的大小，“x ”的值越大，消耗O2越多，此题中消耗O2最多的是C9H20。,9,18,C3H8,C9H20,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1 g，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是_。,解析 若同为1 g烃，消耗O2的多少取决于CxHy中“ ”的大小，“ ”的值越大，消耗O2越多，此题中消耗O2最多的是CH4。,CH4,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,9.有下列结构的物质：CH3(CH2)3CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 ,能力提升,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,属于同分异异构体的是_； 属于同种物质的是_。 A. B. C. D. E. F.,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,其中，属于同系物的是_；,解析 7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7种物质的分子式分别为C5H12、C5H12、C6H14、C6H14、C6H14、C6H14、C6H14。所以中任一物质与中任一物质均属于同系物；结构相同，属于同种物质，结构相同，属于同种物质；或互为同分异构体。,答案 BD E AF,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,10.已知某烷烃分子中电子数为