第02讲 烷烃（讲义）-【寒假自学课】2022年高二化学寒假精品课（人教版2019选择性必修3）

第02讲 烷烃 知识导航 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 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