2.1.2烷烃的结构和性质课件高二下学期化学人教版选择性必修3

第一节烷烃第二章烃第一课时烷烃的结构和性质生活中常见的烃石蜡C18~C30的长链饱和烃C15～C18的烷烃柴油丙烷和丁烷液化石油气天然气甲烷C17~C21的烷烃凡士林它们的主要成分都是烷烃。烷烃是一类最基础的有机物。【思考与讨论】请根据图2-1所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。

完成教材P28表格。正正烃(通式：CxHy)仅含碳和氢两种元素的有机物名称结构简式分子式C原子的杂化方式分子中的共价键类型甲烷乙烷丙烷正丁烷正戊烷

CH4

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3CH2CH2CH3

CH3(CH2)3CH3

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

sp3

sp3

sp3

sp3

sp3

C-Hσ键

C-HC-Cσ键

C-HC-Cσ键C-HC-C

σ键

C-HC-Cσ键写出相应的结构式和结构简式，并分析它们组成和结构上的相似点一、烷烃的结构

同系物1、烷烃中碳原子的杂化方式______________;2、化学键的类型：___________________________;3、烷烃的分子通式：________________________。sp3σ键CnH2n+2像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似、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。属于同类物质，官能团种类、数目均相同。【判断】碳原子数不同的烷烃一定互为同系物。（

）正确1、烷烃的化学性质决定结构性质烷烃的结构决定了其性质与甲烷相似(1)甲烷的性质甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。课堂练习3、下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的是(

)A.氯水B.氯气C.O2D.酸性KMnO4溶液E.浓H2SO4F.NaOH(aq)BC结论：二、链状烷烃的性质读课本P29第二段2)甲烷的氧化反应CH4(g)+2O2(g)

CO2(g)+2H2O(l)点燃现象:淡蓝色火焰，放出大量的热。A.甲烷的燃烧甲烷是一种高效、污染小的能源[知识回顾]CH4的化学性质CH4的燃烧热为890kJ/mol，写出CH4燃烧热的热化学方程式∆H=—890kJ/mol问题：如何检验反应产物？火焰上方倒扣一个干燥的冷烧杯，内壁有水珠，迅速倒转加入澄清石灰水后变浑浊。→不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色B.甲烷对强氧化剂的稳定性3）甲烷的特征反应——取代反应取代反应：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代替的反应。[知识回顾]CH4的化学性质CH4

＋Cl2

HCl＋CH3Cl光照CH3Cl

＋Cl2HCl＋CH2Cl2光照CH2Cl2

＋Cl2HCl＋CHCl3

光照CHCl3

＋Cl2HCl＋CCl4光照无色气体油状液体二氯甲烷四氯甲烷三氯甲烷一氯甲烷俗称四氯化碳俗称氯仿（有机溶剂、灭火剂）（有机溶剂）（局部麻醉剂）第一步：第二步：第三步：第四步：（难溶于水的无色液体）甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应3）甲烷的取代反应1.反应物：CH4+卤素单质(X2)纯的CH4+氯水、溴水、碘水等

在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解CH4

C+2H2高温炭黑，做还原剂、制橡胶和染料的工业原料做燃料、还原剂，合成氨和合成汽油等化工原料4)甲烷的受热分解总结：甲烷的性质甲烷的氧化反应(可燃性)与卤素(纯净)的取代反应甲烷的受热分解烷烃的性质与甲烷相似:燃烧、取代、热分解[知识回顾]CH4的化学性质【思考与讨论】（1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。（2）根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式。颜色溶解性可燃性与酸性高锰酸钾溶液与溴的四氯化碳溶液与强酸、强碱溶液与氯气（在光照下）无色难溶于水易燃不反应不反应不反应取代反应2C8H18＋25O2

16CO2＋18H2O点燃（3）根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。+Cl—Cl光CCHHHHHHCCClHHHHHClH+上述反应属于取代反应，乙烷分子中C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。（4）乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写出它们的结构简式。取代程度取代产物结构简式一取代二取代三取代四取代五取代六取代CH3CH2Cl

CH3CHCl2CH2ClCH2ClCH3CCl3

CH2ClCHCl2CH2ClCCl3

CHCl2CHCl2

CHCl2CCl3CCl3CCl3(2)烷烃的性质与甲烷相似①不与酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液、强酸溶液、强碱溶液反应。②氧化反应——可燃性现象：当碳含量少时，产生淡蓝色火焰，但随着碳原子数的增多，碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生小规律：完全燃烧相同质量的烃时，消耗氧气的体积（物质的量）随着碳原子数的递增而减小。烷烃可以与卤素单质(气态)在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。③特征反应——取代反应烷烃取代反应需注意的4个方面(4)反应产物——混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。(3)反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。(2)反应物状态——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)，而不是其水溶液。(1)反应的条件——光照。写出丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式CH3CH2CH3＋Cl2CH3CHClCH3+HClCH3CH2CH3＋Cl2CH2ClCH2CH3+HCl(5)定量关系:n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋…＝n(HX)④分解反应长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃，被利用在石油的裂化。1在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物物质的量最多的是(

)A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl2关于烷烃的说法不正确的是(

)A.所有链状烷烃均符合通式CnH2n＋2B.烷烃分子中一定存在C—Cσ键C.烷烃分子中的碳原子均采取sp3杂化D.烷烃分子中碳原子不一定在一条直线DB3、下列有关烷烃的叙述中，正确的是（）①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃④所有烷烃在光照条件都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧A．①②③⑥ B．①④⑥C．②③④ D．①②③④B2.烷烃的物理性质表2-1几种烷烃的熔点、沸点和密度烷烃名称分子式结构简式常温下状态熔点/℃沸点/℃密度/(g/cm3)甲烷CH4CH4气－182－1640.423乙烷C2H6CH3CH3气－172－890.545丙烷C3H8CH3CH2CH3气－187－420.501正丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3气－138－0.50.579正戊烷C5H12CH3(CH2)3CH3液－129360.626正壬烷C9H20CH3(CH2)7CH3液－541510.718十一烷C11H24CH3(CH2)9CH3液－261960.740十六烷C16H34CH3(CH2)14CH3液182800.775十八烷C18H38CH3(CH2)16CH3固283080.777二、链状烷烃的性质P28→观察上表，分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化的基本规律。①随碳原子数的递增，烷烃熔沸点逐渐升高。碳原子数相同时，支链越多，对称性越好，熔沸点越低。②常温/标况下的存在状态，g→l→s。C1-C4:气态C5-C16:液态C17以上:固态[注意]新戊烷为气态③随碳原子数的递增，烷烃密度逐渐增大，均小于1。④所有烷烃均难溶于水，易溶于有机溶剂。烷烃同系物的物理性质的递变规律金版P35.3．下表为烷烃的沸点，根据相关数据推断丙烷的沸点可能是（）A．大约－40℃ B．低于－164℃C．低于－88.6℃ D．高于36.1℃

物质甲烷乙烷丁烷戊烷沸点－164℃－88℃－0.5℃36.1℃A4.下列物质沸点的排列顺序正确的是()①丁烷②2­甲基丙烷③戊烷④2­甲基丁烷⑤2,2­甲基丙烷A．①＞②＞③＞④＞⑤B．⑤＞④＞③＞②＞①C．③＞④＞⑤＞①＞②D．②＞①＞⑤＞④＞③C同系物：分子结构相似，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。

思考与讨论：分子组成相差CH2的有机化合物，一定是同系物吗？知识回顾不是。比如：乙烯与环丙烷决定结构性质像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似、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2、同系物同系物的判断规律:三同:同通式,同类别（结构相似），相同的官能团种类、数目三注意:(1)同系物必须为同一类物质;同系物结构相似，但不一定完全相同(2)同系物间物理性质递变但化学性质相似

(3)同系物间通式一定相同，但是通式相同，不一定是同系物。例如：C3H6和C4H8一差:分子组成相差一个或若干个CH2

原子团知识回顾D课堂达标1、下列关于同系物的说法正确的是(

)A．同系物可以是不同类别的物质B．通式相同，分子间相差n个CH2(n≥1)的物质互称同系物C．同系物的最简式相同，分子式不同D．同系物的化学性质相似2、下列物质是否为同系物？①CH3CHO和CH3COOH