高中化学 第三章 有机化合物 第1节 最简单的有机化合物——甲烷 第2课时课件 新人教版必修2.ppt

第2课时烷烃 知识铺垫 新知预习 自主预测 1 碳原子最外层电子数是4 每个碳原子最多能与其他原子形成4条共价键 2 甲烷充分燃烧的化学方程式为ch4 2o2co2 2h2o 反应类型为氧化反应 甲烷与cl2在光照条件下发生取代反应生成ch3cl的化学方程式为ch4 cl2ch3cl hcl 反应类型为取代反应 知识铺垫 新知预习 自主预测 一 烷烃1 结构特点 1 碳原子之间都以碳碳单键结合成链状 2 剩余价键均与氢原子结合 使每个碳原子的化合价都达到 饱和 2 分子通式烷烃分子通式为cnh2n 2 n 1 知识铺垫 新知预习 自主预测 3 物理性质 知识铺垫 新知预习 自主预测 知识铺垫 新知预习 自主预测 5 习惯命名法 1 当碳原子数 n 10时 用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸表示 若n 10 用数字表示 如 c8h18命名为辛烷 c18h38命名为十八烷 2 当碳原子数 n 相同时 知识铺垫 新知预习 自主预测 二 同系物 同分异构体1 同系物 2 同分异构现象和同分异构体 知识铺垫 新知预习 自主预测 1 下列物质属于烷烃的是 a c8h16b ch3ch2ch2oh 解析烷烃分子中碳原子之间全部以单键互相结合 其余价键全部与氢原子结合 符合通式cnh2n 2 故只有c项是烷烃 答案c 知识铺垫 新知预习 自主预测 2 判断下列说法是否正确 正确的画 错误的画 1 c5h12的熔 沸点比c3h8的熔 沸点高 2 常温常压下 c3h8呈气态 c6h14呈液态 3 乙烷能与溴水发生取代反应而褪色 4 c2h6与cl2按体积比1 1混合 发生取代反应 生成的产物仅有两种 解析 1 烷烃分子中碳原子数越多 熔 沸点越高 2 烷烃分子中碳原子数为1 4的为气态 c3h8是气态 c6h14呈液态 3 乙烷与溴水不反应 4 c2h6与cl2的取代产物有多种 答案 1 2 3 4 知识铺垫 新知预习 自主预测 解析互为同分异构体的物质分子式相同 结构不同 答案b 探究一 探究二 探究三 烷烃的结构特点问题探究1 多碳原子烷烃 如ch3 ch2 ch2 ch3 分子中 碳链是直线状吗 答案不是 ch3 ch2 ch2 ch3分子中 碳原子与其相连的4个原子在空间形成四面体结构 因此多碳原子烷烃分子中的碳链应为锯齿状 2 根据甲烷的化学性质 推测丙烷的化学性质主要有哪些 答案在光照条件下能与氯气 溴蒸气发生取代反应 能与o2发生燃烧反应 探究一 探究二 探究三 思维建模1 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与氢原子相结合 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 2 烷烃的化学性质烷烃的化学性质和甲烷相似 通常情况下不与强酸 强碱以及强氧化剂发生反应 都不能够使酸性高锰酸钾溶液以及溴水褪色 1 在光照条件下与卤素单质发生取代反应 探究一 探究二 探究三 素能应用 典例1 下列有关烷烃的叙述中 正确的是 在烷烃分子中 所有的化学键都是单键 烷烃中除甲烷外 很多都能使酸性kmno4溶液的紫色褪去 分子通式为cnh2n 2的烃不一定是烷烃 所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 光照条件下 乙烷通入溴水中 可使溴水褪色a b c d 探究一 探究二 探究三 解析烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键 都是单键 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 也不能使溴水褪色 说法不正确 因分子通式cnh2n 2中的氢原子已达完全饱和 因此符合通式cnh2n 2的有机物一定是烷烃 说法不正确 烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应 这是烷烃的主要特性之一 说法正确 答案c 探究一 探究二 探究三 提能训练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cnh2n 2 与氯气在光照条件下发生取代反应d 它们密度都较小解析分子通式为cnh2n 2 与cl2在光照条件下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 答案c 探究一 探究二 探究三 同系物的概念和性质问题探究1 ch4与c2h6互为同系物吗 答案结构相似 组成上相差一个 ch2 互为同系物 答案二者结构不相似 不互为同系物 探究一 探究二 探究三 思维建模1 同系物的判断标准 1 分子结构相似即属于同一类物质 2 分子组成上仅相差一个或若干个ch2原子团 2 同系物判断的三个关键点 1 同 互为同系物的物质必须属于同一类物质 2 似 结构相似 是指化学键类型相似 分子中各原子的结合方式相似 3 差 组成上相差n个ch2原子团 n 1 同系物一定具有不同的碳原子数 或分子式 同系物一定具有不同的相对分子质量 相差14n 探究一 探究二 探究三 3 判断同系物时应注意的两个问题 1 互为同系物的分子中各元素的质量分数可能相同 也可能不同 2 同系物和同分异构体的区别 同系物结构相似 组成不同 分子式不同 同分异构体分子式相同 结构可能相似也可能不相似 探究一 探究二 探究三 素能应用 典例2 下列说法中错误的是 化学性质相似的有机物一定是同系物 分子组成相差一个或几个ch2原子团的有机物一定是同系物 若烃中碳 氢元素的质量分数相同 它们必定是同系物 互为同系物的两种有机物的物理性质有差异 但化学性质必定相似a b c d 解析互为同系物的有机物结构相似 化学性质相似 物理性质随碳原子数的递增 呈规律性变化 正确 同系物必须要结构相似分子组成上相差一个或若干个ch2原子团 故 错误 答案d 探究一 探究二 探究三 提能训练2下列物质互为同系物的是 c ch3ch2cl与ch2clch2cld ch4与ch3ch2cl解析a项为同种物质 b项互为同系物 c项所含氯原子数不同 分子式组成不是相差整数倍的ch2原子团 d项前者无氯 后者有氯 答案b 探究一 探究二 探究三 同分异构体数目的判断与书写问题探究1 乙烷 丙烷 正丁烷的一氯取代物分别有几种 答案1种 2种 2种 2 分子式为c5h12的烷烃有几种同分异构体 每种同分异构体的一氯代物有几种 答案3种 正戊烷的一氯代物有3种 异戊烷的一氯代物有4种 新戊烷的一氯代物有1种 探究一 探究二 探究三 思维建模1 快速判断是否为同分异构体的方法 1 先比较不同有机物中的碳原子数 若碳原子数不同 则一定不是同分异构体 若碳原子数相同 再看其他原子 确定分子式是否相同 2 若分子式相同 再比较结构 只有结构不同的有机物才可能是同分异构体 注意烷烃中碳原子的四面体结构 探究一 探究二 探究三 2 烷烃同分异构体的写法方法 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 探究一 探究二 探究三 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 c c c c c c 从主链的一端取下一个碳原子 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 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 注意 主链上的链端碳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 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 探究一 探究二 探究三 3 等效氢原子法判断同分异构体的数目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 探究一 探究二 探究三 素能应用 典例3 某化合物a的分子式为c5h11cl 分析数据表明 分子中有两个 ch3 两个 ch2 一个 ch 和一个 cl 写出它的同分异构体的结构简式 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一氯取代 写出各同分异构体的结构简式 再从中找出符合条件的 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 探究一 探究二 探究三 提能训练3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的一氯代物有4种 答案b 1 2 3 4 5 1 下列关于ch4和的叙述正确的是 a 均能用组成通式cnh2n 2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 后者是液体解析因二者均为烷烃 都符合通式cnh2n 2 a正确 它们与其他烷烃互为同系物 b错误 二者的化学性质相似 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 6 1 2 3 4 5 2 下列说法中错误的是 a 同系物具有相同的最简式b 同系物都符合同一通式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解析同系物不一定具有相同的最简式 如甲烷 乙烷 丙烷是烷烃的同系物 但它们的最简式分别为ch4 ch3 c3h8 结构相似 分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的化合物互称为同系物 同系物具有同一通式 化学性质相似 答案a 6 1 2 3 4 5 3 下列分子式不止表示一种物质的是 a c3h8b c4h10c chcl3d ch2cl2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 答案b 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 答案c 6 1 2 3 4 5 5 下列说法中正确的是 a c4h10有3种同分异构体b 相对分子质量相同 结构不同的两种化合物互为同分异构体c 同分异构体之间的转化是化学变