烷烃的结构与性质课件高二下学期化学人教版选择性必修3

第二章烃第一节烷烃第1课时烷烃的结构与性质1、简介可燃冰，进行爱国主义教育2、了解甲烷的物理性质、存在和用途，让学生认识甲烷的社会价值。3、掌握甲烷的分子结构，让学生建立“结构决定性质”的模型认知。4、掌握甲烷的化学性质，通过实验探究，培养学生的观察力，分析整合信息、推理、表达等能力。池沼的底部(沼气)可燃冰等。油田气和煤矿坑道气(坑气、瓦斯)天然气(一般含CH480﹪~97﹪)01020304作清洁燃料化工原料甲烷在自然界的存在和用途甲烷的结构（最简单的烷烃）HHHCHsp3sp3sp3sp3单键、σ键、sp3杂化、正四面体结构CH4电子式：CH4分子式：结构式：结构简式：球棍模型空间填充模型名称结构简式分子式碳原子的杂化方式分子中共价键的类型甲烷CH4CH4乙烷CH3CH3C2H6丙烷CH3CH2CH3C3H8丁烷CH3CH2CH2CH3C4H10戊烷CH3CH2CH2CH2CH3C5H12sp3sp3sp3sp3sp3σ键σ键σ键σ键σ键

根据烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，分析他们在组成和结构上的相似点。甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷烷烃的结构特点(1)烷烃的结构与甲烷相似(2)其分子中的碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。(3)烷烃分子中的共价键全部是单键，单键可以旋转。注：①烷烃的所有原子不可能共平面②分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状1.同系物（1）定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物。同系物一定具有相同的通式。（2）链状烷烃的通式为CnH2n+2（3）特点：饱和烃（烷烃和环烷烃）①同系物通式一定相同，一定属于同一类物质。②一定具有不同的分子式。③官能团的种类和数目一样，化学性质相似，物理性质不同，具有相似性和递变性。环状烷烃:CnH2n官能团种类、个数相同烷烃的物理性质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。物理性质无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。化学性质（1）稳定性：（2）氧化反应—（3）取代反应（特征反应）（4）分解反应：不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液、Br2反应燃烧反应光照下与气态纯卤素发生连续反应（与氯水、溴水不反应）隔绝空气，1000℃以上甲烷的主要性质（1）甲烷的稳定性常温下，甲烷与强氧化剂、强酸、强碱反应探究操作指南打开输液袋下方开关，缓慢挤压输液袋溶液颜色变化情况KMnO4溶液滴加酚酞的NaOH溶液滴加石蕊的H2SO4溶液结论通常情况下，CH4的化学性质比较——

与强氧化剂、强酸、强碱—————

（2）甲烷的氧化反应（燃烧反应）甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时，发生爆炸。因此，在点燃甲烷气体时，必须先进行纯度检验。现象：淡蓝色火焰，放出大量的热。CH4+O2CO2+H2O点燃[动手做]写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式。C8H18＋25/2O2

8CO2＋9H2O点燃

点燃[现象]火焰呈淡蓝色，放热，随碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生。烷烃的氧化反应（燃烧）如何鉴别CH4、H2、CO三种气体气体火焰颜色干燥的烧杯罩在火焰上方用澄清的石灰水湿润烧杯后罩在火焰上方CH4H2CO淡蓝色有水雾出现烧杯内壁出现浑浊淡蓝色有水雾出现烧杯内壁不出现浑浊淡蓝色没有水雾出现烧杯内壁出现浑浊（3）甲烷的取代反应取代反应：（1）量筒内Cl2的黄绿色逐渐消失（2）量筒内壁出现油状液滴（3）量筒内水面上升注意：装置要放在光亮（关照）的地方.实验现象：色变浅，有白雾，出油滴，液上升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叫取代反应。光照、纯气态卤素单质、五种产物注意：a.反应条件：光照（室温下在暗处不反应）,但不能在阳光下直射，否则会发生爆炸。b.反应物质：卤素单质必须是纯蒸汽状态，与卤素单质的水溶液不反应。如甲烷与氯水、溴水不反应c.反应历程：反应是一种连锁反应，各歩同时进行，因此产物是五种物质的混合物，其中HCl最多。四种氯代产物中，CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3

、CCl4为油状液体，且它们均不溶于水d.数量关系：每1molH被取代，消耗1molCl2，同时生成1molHCl。甲烷与氯气的取代反应的计量关系CH4CH3Cl+HClCH2Cl2+2HClCHCl3+3HClCCl4+4HCl+Cl2+2Cl2+3Cl2+4Cl2n(Cl2)=n(HCl)=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4)n(CH3Cl)+n(CH2Cl2)+n(CHCl3)+n(CCl4)n(CH4)=根据碳原子守恒得：烃中被取代的H原子数=n(Cl2)︰n(烃)烷烃的取代反应（属于特征反应）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。CH3CH3+Cl2

CH3CH2Cl+HCl光取代反应一氯乙烷二氯乙烷三氯乙烷四氯乙烷五氯乙烷六氯乙烷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。

可能的产物有：HCl+9种有机产物CH3CH2ClCH3CHCl2CH2ClCH2ClCH3CCl3CH2ClCHCl2CH2ClCCl3CHCl2CHCl2CHCl2CCl3CCl3CCl31种2种2种2种1种1种（4）甲烷的分解反应在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解CH4

C+2H2高温合成氨、汽油的原料橡胶工业的原料2CH4

CH≡CH+3H2高温烷烃的分解反应（隔绝空气，1000℃以上）——高温裂化裂解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。×提示烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色。

√提示烷烃的典型反应为与卤素单质发生取代反应生成卤代烃。

√提示同系物的分子结构相似,故化学性质相似。

√1.易错辨析(1)烷烃能使酸性KMnO4溶液褪色。(

)(2)烷烃在一定条件下与卤素单质反应生成卤代烃。(

)(3)互为同系物的化合物的化学性质相似。(

)