第02讲-烷烃(学生版)选择性必修3(人教版2019)

第0第02讲烷烃知识导航知识导航知识预习知识预习一、烷烃的概念、通式、结构特点、存在1.概念：烃分子中碳原子之间都以碳碳________结合，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”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。2.通式：____________________，符合通式的一定是烷烃。3.结构特点：分子中的碳原子都采取_______杂化，以伸向四面体4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。烷烃分子中的共价键全部是单键。4.存在：天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。二、甲烷结构的表示方法甲烷分子中5个原子不在同一平面上，而是形成了正四面体的空间结构。4个C—H键的键长、键能、键角均相同，键角为109°28′。三、同系物与同分异构体1．同系物结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。（1）同系物结构相似，决定了化学性质相似（2）同系物的相对分子质量相差“14n”（3）所有烷烃互为同系物2．同分异构体（1）同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。（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。3．烷烃的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，排位由邻、对到间。思考与交流（（1）甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷分别有多少种结构？（2）试写出己烷（C6H14）的所有同分异构体的结构式。（3）试写出庚烷（C7H16）的所有同分异构体的结构简式。四、烷烃的命名1.习惯命名法烷烃CnH2n+2的命名实例n≤10时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，其后加“烷”字C4H10的名称为___________C9H20的名称为___________n＞10时，以汉字数字加“烷”字代表C14H30的名称为___________（1）对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称前加上“正”“异”“新”等字样加以区别。如对于C5H12：CH3(CH2)3CH3的名称为正戊烷；(CH3)2CHCH2CH3的名称为异戊烷；(CH3)4C的名称为新戊烷。（2）n≥3的直链烷烃，其碳原子不在一条直线上，呈折线形或锯齿形（如图）。2.系统命名法（1）选定分子中最长的碳链为主链，按主链中碳原子数目对应的烷烃称为“某烷”。连接在主链上的支链作为取代基，当出现两条或多条等长的碳链时，要选择连有取代基数目多的碳链为主链。即“链长，支多”。（2）选定主链中离取代基最近的一端为起点，用1，2，3等阿拉伯数字给主链上的碳原子编号定位，以确定取代基在主链中的位置。（3）将取代基名称写在主链名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置，并在数字和名称之间用短线隔开。（4）如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并，用汉字数字表示取代基的个数（只有一个取代基时将取代基的个数省略），表示位置的阿拉伯数字之间用逗号隔开。（5）取代基有多种时，简单的在前，复杂的在后。 ________________________ _______________________五、烷烃的物理性质物理性质递变规律状态①碳原子数C≤4的烷烃在常温常压下是气体；②碳原子数5≤C≤16的烷烃在常温常压下一般是液体；（特例：新戊烷(CH3)4C在常温常压下是气体）③碳原子数C≥17的烷烃在常温常压下是固体。熔、沸点①烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点_________；②相对分子质量相同时，支链越多，熔、沸点_________。密度随碳原子的增多而逐渐增大，但都小于水的密度。溶解性烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。六、烷烃的化学性质1．可燃性烷烃都具有可燃性，可用作燃料，其燃烧通式为：_______________________________________________2.稳定性通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱、酸性高锰酸钾、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。3．取代反应在光照条件下，烷烃可与卤素单质发生取代反应：CnH2n+2+X2________________________对点训练对点训练题型一：烷烃的性质【变1-2】下列有关丙烷的叙述不正确的是A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应C．丙烷的球棍模型为D．1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2【例2】下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量或CO2的质量不变的是A．CH4C2H6 B．C2H6C3H6C．C2H4C3H6 D．C2H4C3H4题型二：烷烃的命名【例4】填写下列空白：(1)2，4，6—三甲基—5—乙基辛烷的结构简式是___。(2)的系统名称是___。【变4-2】“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值标定为100，右图是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为A．1,1,3,3-四甲基丁烷 B．2,2,4-三甲基丁烷C．2,4,4-三甲基戊烷 D．2,2,4-三甲基戊烷【变5-1】下列各有机化合物的命名正确的是（）A．3﹣甲基﹣4﹣乙基戊烷 B．3，3，4﹣三甲基己烷C．2，2﹣甲基戊烷 D．3，5﹣二甲基己烷题型三：烷烃的熔沸点比较【例6】下列五种烃①2－甲基丁烷②2，2－二甲基丙烷③戊烷④丙烷⑤丁烷，按沸点由高到低的顺序排列的是A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．②＞③＞⑤＞④＞①C．④＞⑤＞②＞①＞③ D．③＞①＞②＞⑤＞④【变6】某些工厂的员工因长期在含有正己烷的环境中工作，健康遭受不利影响。某同学欲按沸点高低将正己烷插入表中（已知表中所列物质按沸点由低到高的顺序排列），则正己烷最可能插入的位置是（）①②③④⑤甲烷乙烯戊烷2-甲基戊烷辛烷A．②③之间 B．③④之间 C．⑤之后 D．④⑤之间题型四：同系物、同分异构体【例8】Ⅰ.在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：①NO2和N2O4②12C和14C③K和Ca④甲烷和丙烷⑤红磷和白磷⑥异戊烷()和新戊烷()⑦(1)互为同位素的是_______。(2)互为同分异构体的是_______。(3)互为同系物的是_______。(4)为同一种物质的是_______。Ⅱ.(1)相对分子质量为72的链状烷烃，其分子式是_______。若此有机物的一氯代物分子中有两个“-CH3”，两个“-CH2-”，一个“”和一个“-Cl”，它们的可能结构有4种，分别是：、、_______、_______。(2)写出乙烷和氯气在光照下反应生成一氯代物的化学反应方程式：_______，此反应类型为_______。题型五：一氯代物【例9】填空（1）烹调油烟中含有十一烷，该烷烃的分子式是___________。（2）烷烃的分子式为___________，它与甲烷的关系是___________。请用系统命名法对其命名：___________。（3）2，2，3，3-四甲基丁烷的结构简式为___________，其一氯代物有___________种。（4）的名称是___________，其一氯代物有___________种。【变9】某链状烷烃的相对分子质量为72，与氯气反应生成的一氯代物只有一种，则该烷烃的结构简式为A．CH3—C(CH3)2—CH3 B．CH3—CH(CH3)—CH2—CH3C．(CH3)3C—C(CH3)3 D．CH3—CH2—CH2—CH2—CH3提分作业提分作业【练1】下列物质属于脂肪烃的是A． B．CH3CH2CH3 C．CH3CH2Cl D．【练2】下列叙述错误的是A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应B．烷烃中除甲烷外，很多都能使KMnO4酸性溶液的紫色褪去C．符合分子通式CnH2n+2的烃一定是烷烃D．烷烃分子中的碳原子都采取sp3杂化【练3】下列说法正确的是A．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐降低B．随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体数目也增加C．所有的链状烷烃一定互为同系物D．乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物只有CH3CH2Cl一种【练4】烷烃的命名正确的是A．4-甲基-3-丙基戊烷 B．3-异丙基己烷C．2-甲基-3-丙基戊烷 D．2-甲基-3-乙基己烷【练5】下列物质中，与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体的是A．2-甲基丁烷 B．3-甲基戊烷C．2-甲基己烷 D．2，2-二甲基丙烷【练5】（1）按系统命名法命名。①CH3CH（C2H5）CH（CH3）2：_______________________________。②CH3CH（CH2CH3）CH（CH2CH3）CH2CH（CH3）2：___________