高中化学有机化学知识点第2讲甲烷、烷烃

1、 第二讲 甲烷、烷烃1、 甲烷1、 甲烷的分子结构甲烷以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109°28分子式：CH 电子式： 结构式： 空间构型：正四面体2、甲烷的存在和物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，r=0.717g/L ，极难溶水甲烷又叫“坑气”、“沼气”，是天然气的主要成分甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的坑气气体的主要成分。这些气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下，由植物残体经过某些微生物发酵的作用而生成的。此外，在有些地方的地下深处蕴藏着大量叫做天然气的可燃性气体，它的主要成分也是甲烷（按体积计，天然气里一般约含有甲烷80%97%）。沼气对

2、于解决我国农村的能源问题，改善农村环境卫生，提高肥料质量等方面都有重要意义。3、甲烷的化学性质：通常情况下，性质很稳定，不与强酸、强碱及高锰酸钾等强氧化剂发生反应，在特定条件下可与某些物质发生反应。（1）可燃性：淡蓝色火焰 烃燃烧的通式： （2）取代反应：定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。注意：1、甲烷的四种氯代物都不溶于水。常温下，一氯甲烷 是气体，其它三种都是液体。2、卤代烃：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所形成化合物。3、二氯甲烷只有一种结构讲明甲烷的空间构型为正四面体。甲烷的四种取代产物的结构式： 二氯甲烷的结构式：4、取代反应与置换反应的比较：练习

3、1、甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（ B ）A、CHCl只代表一种物质 B、CHCl只代表一种物质 C、CHCl只代表一种物质 D、CCl是非极性分子（3）高温分解：与甲烷类似结构的物质结构特点：C原子之间以单键结合成链状C原子的剩余价键都与H原子结合，达到“饱和”二、烷烃1、烷烃的概念和结构（1）概念：分子中的C原子之间只以单键结合，C原子的剩余价键均与氢原子结合，使每个C原子的化合价都已充分利用，达到饱和，这样的烃叫做饱和烃，也叫烷烃。（2）通式： CnH2n+2（n1）（3）结构简式：将结构式中的CH和某些CC省略得到的式子。（4）同系物：结构相似

4、、分子组成上相差一个或若干个CH原子团的物质互相称为同系物。 烷烃同系物： 结构相似：碳原子均间均以单键结合。 通式相同：CnH2n+2 链状。 分子组成：相差若干个CH 。2、烷烃的物理性质规律：状态：气à液à固；CC的烷烃常温下均为气态；C5C16是液体，C17以上是固体； 熔沸点依次升高； 相对密度呈增大趋势且小于1； 均不溶于水，易溶于有机溶剂。3、 烷烃的化学性质（与CH相似）:（1） 氧化反应均不能使酸性KMnO溶液褪色，不与强酸，强碱反应。（2）取代反应 在光照条件下进行，产物更复杂。例如：（3） 烷烃的受热分解由于其它烷烃的碳原子多，所以分解时比甲烷复杂。一

5、般甲烷高温分解生成碳和氢气，长链烷烃高温发生裂解裂化。练习2、下列哪组是同系物？（ BD ）A、CHCHCHCH、CHCH(CH)CH B、CHCH、CHCH(CH)CHC、CHCHCH D、CHCHCl CHCHCHCl三、烷烃的命名总则：根据烷烃中的碳原子数把其称为“某烷”。10以内：依次用天干:甲乙丙丁戊己庚辛壬癸(gui) . 10以上：用中文数字:十一.1、习惯命名法 正戊烷 异戊烷 新戊烷2、系统命名法（1）选主链若有几个等长的最长碳链时,应该如何选择主链? 应选择支链多的一条（2）编号码若有两个不同的支链，分别在距主链两端相同的位置上，则从哪端开始编号为宜呢？假如从主链的任一端开

6、始编号，第一个取代基的名称和位置都相同时，应该从哪里开始编号呢？（3）写名称口诀：取代基，写在前；注位置，连短线。相同基，二三连；不同基，简在前。2，5，5三甲基 4 乙基辛烷编号与编号间用“，”隔开；编号与取代基名称间用“”隔开；练习3、给下列的有机物命名。4、 给下列有机物命名5、写出下列有机物的结构简式。（1）2，3 二甲基戊烷 （2）3，3 二乙基戊烷 （3）2-甲基-4-乙基庚烷6、下列命名中正确的是（ ）A、3甲基丁烷 B、3甲基2 乙基戊烷 C、2，2，4，4四甲基己烷 D、1，1，3三甲基戊烷构成人类已知化合物种类最多的元素位于元素周期表的什么位置？为什么？ 第A族为什么有机化

7、合物的种类如此繁多呢？由有机化合物的结构来决定的四、同分异构现象1、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子如H、O、N、S等形成4个共价键；2、碳原子相互之间能以共价键结合形成C-C、C=C、碳碳三键，多个碳原子还可以形成长的碳链或是碳环。含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结构。3、烃基烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分。用“R”表示。烷基: 烷烃分子失去一个氢原子后所剩余的原子团 甲烷 甲基 亚甲基乙烷 乙基烃基的特点：呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。思考 你能写出丙烷分子失去一个氢原子后的烃基的结构简式吗？4、结构式、结构简式和键线式结构式：用一根短线表示一条共价

8、键的式子。结构简式：将结构式中的C-C或C-H键的短线省去后的式子。CH-CH-CH：CHCHCH CH-CH-CH-CHCH：CH(CH)CH键线式：将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点都表示一个碳原子。 练习7、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（ ）A、CHCl不存在同分异构体 B、CHCl不存在同分异构体 C、CHCl不存在同分异构体 D、CCl是非极性分子性质不同的原因是结构不同思考：这三种戊烷有什么关系？5、同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象。 同分异构体：具有相同的分子式，不同结构的化合物互称

9、为同分异构体。辨析：最简式相同的化合物，相对分子质量相同的化合物，分子式相同的化合物是否一定是同分异构体？分子式相同结构式不同化合物练习8、 互为同分异构体的物质不可能 （ ） A. 具有相同的相对分子质量 B. 具有相同的结构 C. 具有相同的通式 D. 具有相同的分子式同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较相同点不同点同分异构体分子组成分子结构同系物结构、化学性质相似分子组成中相差若干个CH基团同位素质子数中子数同素异形体同一种元素不同的单质注意：四个概念均在“互称”时使用练习10、对下列物质的叙述中，正确的是（ D ）白磷和红磷； 和； 和 CH和CH8；和H、T和D；O和O；石墨

10、和C60；正丁烷和异丁烷。 A、属同分异构体的是、 B、属同一物质的是、 C、属同素异形体的是、 D、属同位素的是、 同分异构体的书写例：写出C5H12的同分异构体。步骤：写出碳原子依次相连（最长碳链）的分子结构简式。 CH-CH-CH-CH-CH 逐一缩短碳链（支链数依次增加）支链位置由里向外变化。 你能写出C6H14的同分异构体吗？书写步骤：烷烃只有碳链异构，书写时要注意写全而不要重复。5、 同分异构现象：（1） 烷烃同分异构体的书写写出碳原子依次相连（最长碳链）的分子结构简式。逐一缩短碳链（支链数依次增加）支链位置由里向外变化。注意：主链先长后短，支链先整后散，位置由心到边，排布由邻到间。练习11、 “立方烷”是新合成的一种烃，其分子式呈正方体结构。如下图所示：（1）“立方烷”的分子式为 _（2）其一氯代物共有_种（3）其二氯代物共有_种 等效氢的判断：判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律。可通过分析有几种不同的氢原子得出结论。同一