2.1.1 烷烃的结构与性质（备课PPT）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修3）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 选择性必修3 第二章 烃 第一节 烷烃 烃的分类 仅含碳、氢元素的化合物 碳 氢 芳香烃 含苯环 脂肪烃 不含苯环 饱和烃 不含不饱和键 不饱和烃 含不饱和键 C=C、C≡C 烃 烷烃 烷烃的存在: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。 天然气 液化石油气 汽油、柴油 凡士林 石蜡 学习 目标 第1课时 烷烃的结构与性质 PART 01 PART 02 通过微观的化学键视角分析几种简单烷烃分子的结构,以甲烷的结构为模型，认识烷烃的结构。 能依据甲烷的性质预测烷烃可能具有的化学性质。 PART 03 通过对典型烷烃代表物的部分物理性质的数据分析， 认识烷烃同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系 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 CH4 CH4 乙烷 CH3CH3 C2H6 丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 σ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 学习任务一：烷烃的结构 1.烷烃的结构特点 （1）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。 （2）分子中的共价键全部是单键，且碳链呈锯齿状排列。 （3）链状烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1)，且有机化合物中分子式只要符合此通式的，一定是链状烷烃。 归纳小结 2．同系物 （1）定义： 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 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。 官能团种类、个数相同 相对分子质量相差14或14的 整数倍 因结构相似，所以化学性质相似；它们的某些物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性的变化。 （2）特点： ①通式相同，结构相似，化学性质相似属于同一类物质； ②物理性质一般随碳原子数目的增多而呈规律性变化，如随着碳原子数的增多，同系物的溶沸点逐渐升高，密度逐渐增大 ； ③在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团，所以同系物一定具有不同的分子式，但相对分子质量的差值一定是14的整数倍。 练习：下列物质是否为同系物 ① CH3CHO 和 CH3COOH ② CH2=CH2 和 ③ CH4 和 CH3CH3 ④ CH3CH2CH3 和 H2C CH2 CH2 CH3－CH2－CH－CH3 │ CH3 否 否 是 是 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH3 CH CH3 ⑤ 否 同系物判断的三个关键点： 同 两种物质属于同一类物质，官能团的种类和数目一样。 似 差 两种物质结构相似，碳骨架的链接方式相同。 两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团 (1)同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。 (2)同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14 n)。 1.烷烃的物理性质 部分烷烃的熔点、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·cm－3) 甲烷 CH4 CH4 气体 －182 －164 0.423 乙烷 C2H6 CH3CH3 气体 －172 －89 0.545 丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气体 －187 －42 0.501 丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气体 －138 －0.5 0.579 戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 气体 －129 36 0.626 壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 气体 －54 151 0.718 十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 气体 －26 196 0.740 十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 气体 18 280 0.775 十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 气体 28 308 0.777 学习任务二：烷烃的性质 分子中碳原子数 烷烃的沸点 -164 -88.6 -0.5 36.1 150.8 194.5 287.5 317 烷烃的相对密度 1 2 4 5 9 11 16 18 0.466 0.572 0.5788 0.6262 0.718 0.741 0.774 0.775 正戊烷 异戊烷 新戊烷 比较戊烷的沸点 ＞ ＞ 36.1 ℃ 27.9 ℃ 9.5 ℃ ③常温下的存在状态，由气态逐渐过渡到液态、固态。 ①随着分子中碳原子