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文档简介
第一节最简单的有机化合物—甲烷第二课时:烷烃第一节第二课时:烷烃1学习目标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.理解同系物、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。学习目标1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。2旧知回顾旧知回顾3稳定性:甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。物理性质化学性质氧化反应分解反应取代反应甲烷的分子结构(正四面体)决定反应无色无味的气体,极难溶于水,密度比空气小。稳定性:甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。物理性质化学性4乙烷从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物,如:丙烷丁烷∣
∣-
C-HHH∣
∣C-HHH∣
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C-HH∣
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C-HHH单键结合乙烷从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷丙烷丁烷∣-5己烷戊烷以上分子组成和结构与甲烷有何相同和不同的地方?分子结构有什么特点?讨论交流己烷戊烷以上分子组成和结构与甲烷有何相同和不同的地方?分子结6庚烷辛烷
每个碳原子的四键都已充分利用,都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃,链状又叫链烃。结构特点:碳碳单键并(H)“饱和”;链状!庚烷辛烷每个碳原子的四键都已充分利用,都达到“饱7烃又叫碳氢化合物CxHy只含有碳、氢两种元素的有机物+=烃tīngq火气àn烃字的由来:烃又叫碳氢化合物CxHy只含有碳、氢两种元素的有机物+=8烷烃在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,剩余的价键均与氢原子相结合,使每个碳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,又叫烷烃。结构特点:碳碳单键、链状、C原子剩余价键全部和氢结合一、烷烃的概念烷烃在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,剩余的价91、碳碳单键2、链状:不是直线,锯齿状3、“饱和”—每个碳原子都形成四个单键温馨提示:[思考]烷烃分子中的所有原子能否共平面?☆★烷烃中的所有原子不可能共平面.1、碳碳单键2、链状:不是直线,锯齿状3、“饱和”—每个碳101、结构式:乙烷:HH丙烷:HHH|||||
H-C-C-H
H-C-C-C-H|||||HHHHH
丁烷:HHHH异丁烷:H||||
|H-C-C-C-C-HH--C--H||||
HHHHHH||H-C——C——C-H|||HHH二、烷烃的表示方法特点:写出全部化学键。1、结构式:丁烷:HHHH112、结构简式:(省略与合并)例:HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C—HHHH|
H
省略C—H键把同一C上的H合并省略横线上C—C键
CH3CHCH2CH2CH3CH3或者:CH3CH(CH3)(CH2)2CH3
CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH32、结构简式:(省略与合并)省略C—H键12它们对应的结构简式:[CH3CH3][CH3CH2CH3][CH3CH2CH2CH3]乙烷:HH丙烷:HHH|||||
H-C-C-H
H-C-C-C-H|||||HHHHH
丁烷:HHHH异丁烷:H||||
|H-C-C-C-C-HH--C--H||||
HHHHHH||H-C——C——C-H|||HHH[CH3CHCH3]CH3它们对应的结构简式:[CH3CH3][CH3CH2CH3][131、烷烃中的碳是否为直线结构?2、键是否可以旋转?3、所有原子是否在同一平面?讨论交流1、烷烃中的碳是否为直线结构?讨论交流14甲烷CH4CH4乙烷C2H6CH3CH3丙烷C3H8
CH3CH2CH3丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3戊烷C5H12
CH3(CH2)3CH3癸烷C10H22CH3(CH2)8CH3十七烷C17H36CH3(CH2)15CH33、烷烃的通式:CnH2n+2分析上述烷烃的化学式,你可以发现它们中碳原子的个数与氢原子的个数之间有什么关系?若把碳原子数定为n,则通式为?[思考]某烷烃的相对分子质量是156,试写出该烷烃的分子式.试写出含有38个氢原子的烷烃的分子式想一想甲烷CH4CH43、烷烃的通式:CnH2n+15三、烷烃的通式烷烃分子式通式:CnH2n+2(n≥1)烃分子式:CxHy12345CH4C2H6C3H8C4H10C5H12678910C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22三、烷烃的通式烷烃分子式通式:CnH2n+2(n≥1)烃分161、定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个-CH2-
原子团的物质互相称为同系物。四、同系物[练习]下列物质中属于同系物的是_________.①CH2=CH-CH3②CH4③H2④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3⑤CH2—CH2CH2—CH2
②和④1、定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个-CH2-172、同系物的组成与结构特点:(1)结构相似。主要指化学键类型相同,分子中各原子的结合方式相似。
结构相似并不是相同。如:和CH3CH(CH3)CH3CH3CH2CH3(2)组成元素必须相同。(4)必须符合同一通式。但符合同一通式,且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定是同系物。如:和(环丙烷)CH2
CH2
CH2(3)一定具有不同的分子式。相差n个-CH2-CH2=CH2(乙烯)2、同系物的组成与结构特点:(1)结构相似。主要指化学键类型181、是否属于同类物质?2、通式相同吗?3、碳原子数目相同吗?4、相对分子质量相差多少?5、性质相同吗?结论:属于同类物质通式相同碳原子数目不同相对分子质量相差14n物性不同,化性相似同系物间的关系小结1、是否属于同类物质?结论:同系物间的关系小结19例题:下列物质是否为同系物?1.CH3CHO和CH3COOH2.CH3CH=CH2和CH2CH2CH23.CH4和CH3CH34.CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl5.CH3CH2CH2CH2CH3和C(CH3)4例题:下列物质是否为同系物?1.CH3CHO和CH3C20五、烷烃的性质:(1)物理性质名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶规律:CnH2n+2(n≥1)状态:气(n≤4)→液→固;C原子数↑,熔沸点↑,相对密度(小于1)↑,均不溶于水。有何规律?结构相似的分子随相对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大。什么原因??五、烷烃的性质:(1)物理性质名称结构简式常温时的状态熔点/21
温馨提示:烷烃n≤4时,均为气态;5<n≤16,均为液态;n≥17时,均为固态温馨提示:烷烃22
由于其它烷烃的碳原子多,所以其它烷烃分解比甲烷复杂。(2)烷烃的化学性质----与甲烷性质相似氧化反应(能燃烧)2CnH2n+2
+(3n+1)O2
2nCO2+2(n+1)H2O点燃取代反应(在光照条件下与Cl2、Br2反应)例如:因为CH3CH3可以被取代的氢原子多,所以发生取代反应,其它烷烃比甲烷复杂。CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl光照结构稳定,均不能使KMnO4、溴水褪色,不与强酸,强碱反应。
较高温度下能分解[练习]1mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔Cl2发生取代?()
A、4mol
B、8mol
C、2molD、6molD由于其它烷烃的碳原子多,所以其它烷烃分解比甲烷复杂。(2)23六、烷烃的名称碳原子数12345分子式CH4C2H6C3H8C4H10C5H12名称甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷碳原子数678910分子式C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22名称己烷庚烷辛烷壬烷癸烷六、烷烃的名称碳原子数12345分子式CH4C2H6C3H824[练习]试写出辛烷、壬烷、癸烷的分子式?试给下列物质命名:C5H12、C11H24、C7H12、C15H32烷烃的命名(习惯命名法)以烷烃分子中碳原子数命名。2、C原子数大于10时,用十一、十二、十三......
表示,如十一烷。1、C原子数在1—10之间的,依次用天干表示,称为某烷:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。C8H18、C9H20、C10H22[练习]试写出辛烷、壬烷、癸烷的分子式?烷烃的命名(习惯命名25正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH3CCH3CH3
3、当碳原子数相同时,用正、异、新来区别
正——不带支链
异——链一端第二个碳上有一个甲基
新——链一端第二个碳上有两个甲基CH3CHCH2CH3CH3CH3CHCH3CH3异丁烷CH3CH2CH2CH3正丁烷正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH326正戊烷无支链异戊烷带一支链新戊烷带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式是否相同?他们分子结构是否相同?它们是否为同一种物质?结论:它们的分子式相同(C5H12),但分子结构不同,属于不同的分子。思考交流正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHC27七、同分异构现象、同分异构体(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构现象。(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。理解三个相同二个不同分子组成相同、分子量相同、分子式相同结构不同、性质不同七、同分异构现象、同分异构体(1)同分异构现象:(2)同分异28正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质:支链越多,熔沸点密度化学性质:不一定相同分析正丁烷和异丁烷有什么相同点和不同点?化学式完全相同而物理性质不同结构不同性质不同正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质:支链越2927.9℃9.5℃36.07℃
沸点27.9℃9.5℃36.07℃沸点30[练习]①丁烷②异丁烷③戊烷④异戊烷⑤新戊烷⑥丙烷,物质的沸点由高到低的排列顺序是_______________________________.③>④>⑤>①>②>⑥C原子数不同:C原子数越多,沸点越高C原子数相同:支链越多,沸点越低[练习]①丁烷②异丁烷③戊烷31人教版高中化学系列必修二烷烃课件321、下列哪些物质是属于同一物质?CCCC---A、∣CCCC-∣H、∣CCCC--G、∣CCCC--F、∣CCCC-∣E、∣CCCC--D、C∣CCC-∣C、∣CCCC--B、A和D、E、G、HB和C、F讨论交流1、下列哪些物质是属于同一物质?CCCC---A、∣CCCC332、写出己烷的5种同分异构体的结构简式.CH3(CH2)4CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3-CH-CHCH3CH3CH3CH3CCH2CH3CH32、写出己烷的5种同分异构体的结构简式.CH3(CH2)4C34同分异构体的书写方法:主链由长到短,支链由整到散;位置由心到边,排布孪邻到间。
有序思维:思维的有序化能使我们解决问题时不容易出错!方法点拨1、找同分异构体的方法-碳链缩短法同分异构体的书写方法:有序思维:思维的有序化能使我们35以庚烷为例①C-C-C-C-C-C-C②C-C-C-C-C-CC③C-C-C-C-C-CC④C-C-C-C-CC2H5⑤C-C-C-C-CCC⑦C-C-C-C-CCCC⑨C-C-C-CCCC⑥C-C-C-C-CC⑧C-C-C-C-CCC两注意:选择最长的碳链为主链;找出中心对称线①主链由长到短②支链由整到散③位置由心到边④排布对邻到间四句话:以庚烷为例①C-C-C-C-C-C-C②C-C-C-C-36C7H10
的同分异构体HHHHHHHHHHCCCC-----∣∣∣∣∣∣∣∣CCC--∣∣∣∣∣∣-HHHHHH1、一直链C7H10的同分异构体HHHHHHHHHHCCCC----37C∣CC---CCC--CCC---CCC--C-CC∣C∣CC---CCC--C2、主链少一个碳C∣CC---CCC--CCC---CCC--C-CC∣C∣383、主链少二个碳CC--CCC--C∣C∣C∣C∣(1)支链为乙基×C∣C∣CCC---CCC--C-C∣C∣支链碳数小于挂靠碳离端点位数3、主链少二个碳CC--CCC--C∣C∣C∣C∣(1)支链39(2)支链为两个甲基C∣C∣CC--CCC--CC--CC--CCC--A、两甲基在同一个碳原子上(2)支链为两个甲基C∣C∣CC--CCC--CC--CC-40C∣C∣CC--CCC--C∣C∣CC--CCC--A、两甲基在同一个碳原子上C∣C∣CC--CCC--两者是一样的两者是一样的C∣C∣CC--CCC--C∣C∣CC--CCC--A、两甲41B、两甲基在不同一个碳原子上CC--CCC--CC--CCC--C∣C∣C∣C∣C∣C∣C∣支链邻位支链间位C∣×C∣×C∣×C∣B、两甲基在不同一个碳原子上CC--CCC--CC--CCC424、主链少三个碳原子CC---CCC--C-CC-CCC--C∣C∣C∣4、主链少三个碳原子CC---CCC--C-CC-CCC--434、主链少三个碳原子C-CCC--C-CCC--C∣C∣C∣4、主链少三个碳原子C-CCC--C-CCC--C∣C∣C∣444、主链少三个碳原子C∣C∣C∣C-CCC--C∣C∣C-CCC--C∣C∣C∣C-CCC--C∣C∣C-CCC--C∣C∣提问:主链的碳原子可以是三个吗?4、主链少三个碳原子C∣C∣C∣C-CCC--C∣C∣C-C45同分异构体的书写口诀:主链由长到短;支链由整到散;位置由心到边;排布孪邻到间。一边走,不到端,支链碳数小于挂靠碳离端点位数。同分异构体的书写口诀:主链由长到短;支链由整到散;位置由心到46对称氢原子的概念
我们知道甲烷的四个氢原子是对称的。如果将甲烷的四个氢原子用甲基取代,结果会…?由此可以得到规律…我们先看看最简单的甲烷分子…写出CH3CH2CH(CH3)2的一氯代物。思考交流对称氢原子的概念我们知道甲烷的四个氢原子是对称的。由此可47等效氢:烷烃分子中处于相同位置上
的氢原子称为等位氢。同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基中的氢是等效氢处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢等效氢:烷烃分子中处于相同位置上
的氢48烃的一元取代物同分异构体数目的判断-—“等效氢法”1、分子中同一碳原子上连接的氢原子等效。2、同一碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效3、分子中处于镜面对称位置上的氢原子等效。烃分子中等效氢原子有几种,则该烃的一元取代物就有几种同分异构体。3、确认烃的二元取代产物的种类时,应根据等效氢原子的种类进行分类组合。CCH3CH3CH3H3CCCH3CH3H3CCCH3CH3CH3HCCHHHHH烃的一元取代物同分异构体数目的判断-—“等效氢法”1、分子中491、一氯代物同分异构体有2种,二氯代物同分异构体有4种的烷烃是:()A、乙烷B、丙烷C、正丁烷D、新戊烷B2、下列化学式能代表一种纯净物的是()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C2H4Br2A练一练1、一氯代物同分异构体有2种,二氯代物同分异构体有4种的烷烃50同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较同系物同分异构体同素异形体同位素组成结构类别分子相差一个或几个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同,中子数不同结构相似结构不同结构不同——化合物单质化合物同一元素的不同种原子方法点拨同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较同系物同分异构体同513、下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T2
③12C和14C④乙烷和丁烷⑤CH3CH2CH2CH3
和(CH3)2CHCH3
⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3
和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
⑦
互为同系物的是__________,
互为同分异构体的是_____________互为同位素的是______,
互为同素异形体的是__________,是同一物质的是______。①③④⑤⑥⑦3、下列各组物质①O2和O3②H2、D2、T252烃基烃分子失去一个或几个H原子后剩余的部分,用R-表示。甲基CH3-或-CH3·······CHHH练习:写出乙基的结构简式CH3CH2-或-CH2CH3或C2H5-或-C2H5-CH3CH2烃基烃分子失去一个或几个H原子后剩余的部分,用R-表示。甲53甲基:-CH3
亚甲基:-CH2
-次甲基:-CH-乙基:-CH2CH3
或-C2H5丙基:2种丁基:4种烷基烷烃失去一个或几个氢原子所剩余的部分。甲基:-CH3烷基烷烃失去一个或几个氢原子所剩余的部54⑴以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”,碳原子数在10以内用“天干数字”表示。“天干”:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。⑵碳原子数在10以上用中文数字表示。
CH4
C2H6C5H12C9H20
甲烷乙烷戊烷
壬烷
C12H26C20H42
十二烷二十烷◆系统命名法⑴以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”55烷烃的系统命名法:(1)选定分子中最长的碳链(即含有碳原子数目最多的链)为主链,并按照主链上碳原子的数目称为“某烷”。(选主链、称某烷)【例如】
CH3–CH–CH2–CH3CH3–丁烷烷烃的系统命名法:(1)选定分子中最长的碳链(即含有碳原子数56(2)把主链中离支链最近的一端作为起点,用阿拉伯数字给主链上各个碳原子依次编号定位,以确定支链的位置。(编号位、定支链)【例如】
CH3–CH–CH2–CH3CH3–丁烷4321(2)把主链中离支链最近的一端作为起点,用阿拉伯数字给主链上57(3)把支链作为取代基,把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上的位置,并在数字与取代基之间用一短线隔开。例如:异戊烷的系统命名方法如下:2-甲基丁烷(取代基,写在前,标位置,短线连)CH3CHCH2
CH3CH31234(3)把支链作为取代基,把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在58(4)如果主链上有相同的取代基,可以将取代基合并起来,用二、三等数字表示,在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“,”隔开;如果主链上有几个不同的取代基,就把简单的写在前面,把复杂的写在后面。2,3-二甲基戊烷(不同基,简到繁,相同基,合并算)CH3CHCHCH2CH3CH31234CH35(4)如果主链上有相同的取代基,可以将取代基合并起来,用二、592-甲基-3-乙基戊烷CH3CHCHCH2CH3CH31234CH2CH352-甲基-3-乙基戊烷CH3CH60(5)以2,3-二甲基戊烷为例,对一般有机物的命名可图析如下:戊烷2,3-二甲基取代基名称主链取代基数目取代基位置(5)以2,3-二甲基戊烷为例,对一般有机物的命名可图析如下61补充原则:(1)当有几条链碳原子数目相同时,要选支链多的为主链。(2)若相同的支链距主链两端等长时,应以支链位次之和最小的一端对碳原子编号。(3)若不同的支链距主链两端等长时,应从靠近简单支链的一端对碳原子编号。补充原则:(1)当有几条链碳原子数目相同时,要选支链多的为主62CH3—CH—CH—CH—CH2—CH3CH3CH3CH3CH22,4–二甲基–3–乙基己烷CH3—CH—CH—CH—CH2—CH3CH3CH3CH3CH2当同时有几个等长的主链时,则选择含取代基最多的碳链为主链。CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3CH3CH3CH36543211234562,3,5–三甲基己烷左右同近时,要满足位次和最小的原则。CH3—CH—CH—CH—CH2—CH3CH3CH3CH3C631.命名步骤:
(1)找主链--最长的主链;(2)编号--靠近支链(小、多)的一端;(3)写名称--先简后繁,相同基要合并.2.名称组成:
取代基位置---取代基名称---母体名称3.数字意义:
阿拉伯数字---------取代基位置汉字数字---------相同取代基的个数归纳总结1.命名步骤:归纳总结64判断改错:
CH3CHCH3CH2CH32–乙基丙烷2–甲基丁烷3–甲基丁烷CH3CHCH2CHCH3CH2CH2CH3CH33,5–二甲基庚烷2,4–二乙基戊烷√×√××课堂训练判断改错:CH3CH65用系统命名法命名CH2CH2CHCH2CH2CH3CH3CH3CH2CH3CCHCH3CH3CH3CH32,2,3–三甲基丁烷4–乙基庚烷CH3CHCCH3CH3CH3CH3用系统命名法命名CH2CH2CHC66写出下列各化合物的结构简式:1.3,3-二乙基戊烷2.2,2,3-三甲基丁烷3.2-甲基-4-乙基庚烷
CH2–CH3CH3–CH2–C–CH2–CH3
CH2–CH3
CH3–C–CH–CH3CH3
CH3H3CCH3–CH2–CH2–CH–CH2–CH–CH3CH3CH2CH3写出下列各化合物的结构简式:67口诀:选、编、取、名选:选主链(最长链),称某烷;编:编号位,定支链(位置和最小);取:取代基,写在前,注位置,短线连;名:不同基,简到繁,相同基,合并算。『归纳』烷烃的系统命名要遵循“长、多、近、小、简”的原则。口诀:选、编、取、名『归纳』烷烃的系统命名要遵循“长、多、近68①碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子形成4个共价键;②碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键、三键;③碳原子相互之间可以形成碳链,也可以形成碳环;④含有相同原子种类和数目的分子可能具有不同结构。有机物种类繁多的主要原因①碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子形成4个共价键;有机物69第一节最简单的有机化合物—甲烷第二课时:烷烃第一节第二课时:烷烃70学习目标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.理解同系物、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。学习目标1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。71旧知回顾旧知回顾72稳定性:甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。物理性质化学性质氧化反应分解反应取代反应甲烷的分子结构(正四面体)决定反应无色无味的气体,极难溶于水,密度比空气小。稳定性:甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。物理性质化学性73乙烷从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物,如:丙烷丁烷∣
∣-
C-HHH∣
∣C-HHH∣
∣-
C-HH∣
∣-
C-HHH∣
∣-
C-HH∣
∣-
C-HHH∣
∣-
C-HHH∣
∣-
C-HH∣
∣-
C-HHH单键结合乙烷从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷丙烷丁烷∣-74己烷戊烷以上分子组成和结构与甲烷有何相同和不同的地方?分子结构有什么特点?讨论交流己烷戊烷以上分子组成和结构与甲烷有何相同和不同的地方?分子结75庚烷辛烷
每个碳原子的四键都已充分利用,都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃,链状又叫链烃。结构特点:碳碳单键并(H)“饱和”;链状!庚烷辛烷每个碳原子的四键都已充分利用,都达到“饱76烃又叫碳氢化合物CxHy只含有碳、氢两种元素的有机物+=烃tīngq火气àn烃字的由来:烃又叫碳氢化合物CxHy只含有碳、氢两种元素的有机物+=77烷烃在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,剩余的价键均与氢原子相结合,使每个碳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,又叫烷烃。结构特点:碳碳单键、链状、C原子剩余价键全部和氢结合一、烷烃的概念烷烃在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,剩余的价781、碳碳单键2、链状:不是直线,锯齿状3、“饱和”—每个碳原子都形成四个单键温馨提示:[思考]烷烃分子中的所有原子能否共平面?☆★烷烃中的所有原子不可能共平面.1、碳碳单键2、链状:不是直线,锯齿状3、“饱和”—每个碳791、结构式:乙烷:HH丙烷:HHH|||||
H-C-C-H
H-C-C-C-H|||||HHHHH
丁烷:HHHH异丁烷:H||||
|H-C-C-C-C-HH--C--H||||
HHHHHH||H-C——C——C-H|||HHH二、烷烃的表示方法特点:写出全部化学键。1、结构式:丁烷:HHHH802、结构简式:(省略与合并)例:HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C—HHHH|
H
省略C—H键把同一C上的H合并省略横线上C—C键
CH3CHCH2CH2CH3CH3或者:CH3CH(CH3)(CH2)2CH3
CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH32、结构简式:(省略与合并)省略C—H键81它们对应的结构简式:[CH3CH3][CH3CH2CH3][CH3CH2CH2CH3]乙烷:HH丙烷:HHH|||||
H-C-C-H
H-C-C-C-H|||||HHHHH
丁烷:HHHH异丁烷:H||||
|H-C-C-C-C-HH--C--H||||
HHHHHH||H-C——C——C-H|||HHH[CH3CHCH3]CH3它们对应的结构简式:[CH3CH3][CH3CH2CH3][821、烷烃中的碳是否为直线结构?2、键是否可以旋转?3、所有原子是否在同一平面?讨论交流1、烷烃中的碳是否为直线结构?讨论交流83甲烷CH4CH4乙烷C2H6CH3CH3丙烷C3H8
CH3CH2CH3丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3戊烷C5H12
CH3(CH2)3CH3癸烷C10H22CH3(CH2)8CH3十七烷C17H36CH3(CH2)15CH33、烷烃的通式:CnH2n+2分析上述烷烃的化学式,你可以发现它们中碳原子的个数与氢原子的个数之间有什么关系?若把碳原子数定为n,则通式为?[思考]某烷烃的相对分子质量是156,试写出该烷烃的分子式.试写出含有38个氢原子的烷烃的分子式想一想甲烷CH4CH43、烷烃的通式:CnH2n+84三、烷烃的通式烷烃分子式通式:CnH2n+2(n≥1)烃分子式:CxHy12345CH4C2H6C3H8C4H10C5H12678910C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22三、烷烃的通式烷烃分子式通式:CnH2n+2(n≥1)烃分851、定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个-CH2-
原子团的物质互相称为同系物。四、同系物[练习]下列物质中属于同系物的是_________.①CH2=CH-CH3②CH4③H2④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3⑤CH2—CH2CH2—CH2
②和④1、定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个-CH2-862、同系物的组成与结构特点:(1)结构相似。主要指化学键类型相同,分子中各原子的结合方式相似。
结构相似并不是相同。如:和CH3CH(CH3)CH3CH3CH2CH3(2)组成元素必须相同。(4)必须符合同一通式。但符合同一通式,且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定是同系物。如:和(环丙烷)CH2
CH2
CH2(3)一定具有不同的分子式。相差n个-CH2-CH2=CH2(乙烯)2、同系物的组成与结构特点:(1)结构相似。主要指化学键类型871、是否属于同类物质?2、通式相同吗?3、碳原子数目相同吗?4、相对分子质量相差多少?5、性质相同吗?结论:属于同类物质通式相同碳原子数目不同相对分子质量相差14n物性不同,化性相似同系物间的关系小结1、是否属于同类物质?结论:同系物间的关系小结88例题:下列物质是否为同系物?1.CH3CHO和CH3COOH2.CH3CH=CH2和CH2CH2CH23.CH4和CH3CH34.CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl5.CH3CH2CH2CH2CH3和C(CH3)4例题:下列物质是否为同系物?1.CH3CHO和CH3C89五、烷烃的性质:(1)物理性质名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶规律:CnH2n+2(n≥1)状态:气(n≤4)→液→固;C原子数↑,熔沸点↑,相对密度(小于1)↑,均不溶于水。有何规律?结构相似的分子随相对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大。什么原因??五、烷烃的性质:(1)物理性质名称结构简式常温时的状态熔点/90
温馨提示:烷烃n≤4时,均为气态;5<n≤16,均为液态;n≥17时,均为固态温馨提示:烷烃91
由于其它烷烃的碳原子多,所以其它烷烃分解比甲烷复杂。(2)烷烃的化学性质----与甲烷性质相似氧化反应(能燃烧)2CnH2n+2
+(3n+1)O2
2nCO2+2(n+1)H2O点燃取代反应(在光照条件下与Cl2、Br2反应)例如:因为CH3CH3可以被取代的氢原子多,所以发生取代反应,其它烷烃比甲烷复杂。CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl光照结构稳定,均不能使KMnO4、溴水褪色,不与强酸,强碱反应。
较高温度下能分解[练习]1mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔Cl2发生取代?()
A、4mol
B、8mol
C、2molD、6molD由于其它烷烃的碳原子多,所以其它烷烃分解比甲烷复杂。(2)92六、烷烃的名称碳原子数12345分子式CH4C2H6C3H8C4H10C5H12名称甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷碳原子数678910分子式C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22名称己烷庚烷辛烷壬烷癸烷六、烷烃的名称碳原子数12345分子式CH4C2H6C3H893[练习]试写出辛烷、壬烷、癸烷的分子式?试给下列物质命名:C5H12、C11H24、C7H12、C15H32烷烃的命名(习惯命名法)以烷烃分子中碳原子数命名。2、C原子数大于10时,用十一、十二、十三......
表示,如十一烷。1、C原子数在1—10之间的,依次用天干表示,称为某烷:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。C8H18、C9H20、C10H22[练习]试写出辛烷、壬烷、癸烷的分子式?烷烃的命名(习惯命名94正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH3CCH3CH3
3、当碳原子数相同时,用正、异、新来区别
正——不带支链
异——链一端第二个碳上有一个甲基
新——链一端第二个碳上有两个甲基CH3CHCH2CH3CH3CH3CHCH3CH3异丁烷CH3CH2CH2CH3正丁烷正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH395正戊烷无支链异戊烷带一支链新戊烷带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式是否相同?他们分子结构是否相同?它们是否为同一种物质?结论:它们的分子式相同(C5H12),但分子结构不同,属于不同的分子。思考交流正戊烷异戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHC96七、同分异构现象、同分异构体(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构现象。(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。理解三个相同二个不同分子组成相同、分子量相同、分子式相同结构不同、性质不同七、同分异构现象、同分异构体(1)同分异构现象:(2)同分异97正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质:支链越多,熔沸点密度化学性质:不一定相同分析正丁烷和异丁烷有什么相同点和不同点?化学式完全相同而物理性质不同结构不同性质不同正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质:物理性质:支链越9827.9℃9.5℃36.07℃
沸点27.9℃9.5℃36.07℃沸点99[练习]①丁烷②异丁烷③戊烷④异戊烷⑤新戊烷⑥丙烷,物质的沸点由高到低的排列顺序是_______________________________.③>④>⑤>①>②>⑥C原子数不同:C原子数越多,沸点越高C原子数相同:支链越多,沸点越低[练习]①丁烷②异丁烷③戊烷100人教版高中化学系列必修二烷烃课件1011、下列哪些物质是属于同一物质?CCCC---A、∣CCCC-∣H、∣CCCC--G、∣CCCC--F、∣CCCC-∣E、∣CCCC--D、C∣CCC-∣C、∣CCCC--B、A和D、E、G、HB和C、F讨论交流1、下列哪些物质是属于同一物质?CCCC---A、∣CCCC1022、写出己烷的5种同分异构体的结构简式.CH3(CH2)4CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3-CH-CHCH3CH3CH3CH3CCH2CH3CH32、写出己烷的5种同分异构体的结构简式.CH3(CH2)4C103同分异构体的书写方法:主链由长到短,支链由整到散;位置由心到边,排布孪邻到间。
有序思维:思维的有序化能使我们解决问题时不容易出错!方法点拨1、找同分异构体的方法-碳链缩短法同分异构体的书写方法:有序思维:思维的有序化能使我们104以庚烷为例①C-C-C-C-C-C-C②C-C-C-C-C-CC③C-C-C-C-C-CC④C-C-C-C-CC2H5⑤C-C-C-C-CCC⑦C-C-C-C-CCCC⑨C-C-C-CCCC⑥C-C-C-C-CC⑧C-C-C-C-CCC两注意:选择最长的碳链为主链;找出中心对称线①主链由长到短②支链由整到散③位置由心到边④排布对邻到间四句话:以庚烷为例①C-C-C-C-C-C-C②C-C-C-C-105C7H10
的同分异构体HHHHHHHHHHCCCC-----∣∣∣∣∣∣∣∣CCC--∣∣∣∣∣∣-HHHHHH1、一直链C7H10的同分异构体HHHHHHHHHHCCCC----106C∣CC---CCC--CCC---CCC--C-CC∣C∣CC---CCC--C2、主链少一个碳C∣CC---CCC--CCC---CCC--C-CC∣C∣1073、主链少二个碳CC--CCC--C∣C∣C∣C∣(1)支链为乙基×C∣C∣CCC---CCC--C-C∣C∣支链碳数小于挂靠碳离端点位数3、主链少二个碳CC--CCC--C∣C∣C∣C∣(1)支链108(2)支链为两个甲基C∣C∣CC--CCC--CC--CC--CCC--A、两甲基在同一个碳原子上(2)支链为两个甲基C∣C∣CC--CCC--CC--CC-109C∣C∣CC--CCC--C∣C∣CC--CCC--A、两甲基在同一个碳原子上C∣C∣CC--CCC--两者是一样的两者是一样的C∣C∣CC--CCC--C∣C∣CC--CCC--A、两甲110B、两甲基在不同一个碳原子上CC--CCC--CC--CCC--C∣C∣C∣C∣C∣C∣C∣支链邻位支链间位C∣×C∣×C∣×C∣B、两甲基在不同一个碳原子上CC--CCC--CC--CCC1114、主链少三个碳
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