2.1 烷烃 基础知识【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高二化学选择性必修3

烷烃 一、烷烃的结构与性质 （一）定义：碳原子之间都以单键结合，剩余碳原子全部跟氢原子结合，使每个原子的化合价都达到“饱和”的链烃叫饱和链烃，或叫烷烃 （二）通式：CnH2n+2（n≥1） （三）物理性质： 1、随着碳原子数的增多，熔沸点依次升高，密度依次增大（密度小于水）；C1——C4为气态（但新戊烷为气体）， C5——C16为液态，C17以上的为固态 2、溶解性：不溶于水，易溶于有机溶剂。液态烷烃都可做有机溶剂 3、质量分数：随着碳原子数的增多，氢原子的质量分数逐渐减小，碳原子的质量分数逐渐增大，所以CH4是氢原子质量分数最大的烷烃 4、同分异构体的熔沸点：支链越多，熔沸点越低 （四）结构特点：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取sp3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。既有极性键又有非极性键（甲烷除外）。 （五）烷烃的存在形式 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。 （六）代表物——甲烷 1、物理性质：甲烷是一种无色、无臭的气体，在相同条件下，其密度比空气小，难溶于水 2、化学性质：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。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生取代反应。 （1）氧化反应：CH4+2O2 CO2+2H2O（淡蓝色火焰） 使用前要验纯，防止爆炸 （2）受热分解：CH4 C+2H2（隔绝空气） （3）取代反应：CH4+Cl2 CH3Cl+HCl （七）化学性质：通常状况下，很稳定，不与强酸、强碱或酸性KMnO4反应 1、氧化反应（可燃性）：CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O 注：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 2、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替代的反应 （1）烷烃取代反应的特点：①在光照条件下；②与纯卤素反应；③1mol卤素单质只能取代1molH ④连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体） （2）举例：CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl 3、受热分解：烷烃在隔绝空气的条件下，加热或加催化剂可发生裂化或裂解 通式：一分子烷烃一分