7.1.2 烷烃的结构（讲义）-【思维课堂】2022-2023学年高一化学同步精品备课系列（人教版2019必修第二册）

第七章 第一节 第2课时 烷烃的结构 学习目标： 1. 知道甲烷形成正四面体的空间结构； 2. 了解烷烃的定义、结构特点、通式、结构简式的书写； 3. 理解同系物、同分异构体的概念，并学会判断同系物，同分异构体。 烷烃的结构 知识整理 1．几种烷烃的结构 分子式 结构 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 球棍模型 结构式 2．烷烃的概念： 有机化合物中只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，称为饱和烃，又称烷烃。 3．烷烃的分子结构特点 （1）碳碳单键(C—C)：碳原子之间的化学键都是单键 （2）呈链状(直链或带支链)：多个碳原子相互连接成链状，而不是封闭式环状结构 （3）“饱和”：每个碳原子形成4个共价键，碳原子剩余价键全部跟氢原子结合 （4）烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状 4．烷烃的通式： 链状烷烃中的碳原子数为n，氢原子数就是2n＋2，分子通式可表示为CnH2n＋2 典型例题 1.已知甲烷和丙烷分子中碳原子成键相似，下列有关丙烷的描述正确的是(　　) A．碳原子间以双键相结合，为链状结构 B．每个碳原子都形成四个价键，碳链为锯齿状 C．丙烷分子中所有原子共平面 D．丙烷分子中三个碳原子为环状结构 2.下列有关简单烷烃的描述，说法错误的是(　　) A．原子间所成的键都是单键 B．都易燃烧，都难溶于水 C．分子组成上满足通式CnH2n＋2(n≥1) D．相邻两个烷烃分子组成上相差一个甲基 3.下列说法不正确的是(　　) A．烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键 B．正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上 C．甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种 D．任何烷烃分子不可能为平面结构 同系物 知识整理 名称 甲烷 乙烷 丙烷 分子式 CH4 C2H6 C3H8 相邻分子间关系 相邻烷烃分子在组成上均相差一个CH2原子团 1．定义： 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物 如：CH4、C2H6、C3H8互为同系物 【要点诠释】 ①同系物的研究对象一定是同类有机物，根据分子式判断一系列物质是不是属于同系物时，一定要注意这一分子式表示的是不是一类物质，如：CH2==CH2(乙烯)与（环丙烷）不互为同系物 ②同系物的结构相似，主要指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。对烷烃而言就是指碳原子之间以共价单键相连，其余价键全部结合氢原子。同系物的结构相似，并不是相同。如：和CH3CH2CH3，前者有支链，而后者无支链，结构不尽相同，但两者的碳原子均以单键结合成链状，结构相似，故为同系物。 ③根据物质的结构简式判断物质是不是属于同系物，要注意所给的物质是不是分子式相同，如：CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2属于同分异构体 ④同系物一定满足同一通式，但通式相同的有机物不一定是同系物，如：CH2===CH2和均满足通式CnH2n(n≥2，n为正整数)，但因二者结构不相似，故不互为同系物 ⑤同系物的组成元素相同，同系物之间相对分子质量相差14n（n＝1，2，3……） ⑥同系物一定具有不同的分子式 ⑦同系物的化学性质相似，物理性质随着碳原子数的增加而发生规律性的变化 2．判断方法 ①一差：两种物质分子组成上相差一个或多个“CH2”原子团 ②二同：具有相同的通式，两种物质属于同一类物质 ③二相似：两种物质结构相似，化学性质相似 典型例题 1．下列关于同系物的说法中，错误的是(　 ) A．同系物具有相同的最简式 B．同系物能符合同一通式 C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团 D．同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数的增加而呈规律性变化 2．现有①②③三种烃，它们的球棍模型如图所示。 下列说法正确的是(　 ) A．①②③三种烃互为同系物 B．①和③结构相似，互为同系物 C．①②③三种烃都属于烷烃 D．③的结构为平面结构 3．下列物质互为同系物的是(　 ) 同分异构体 知识整理 正丁烷和异丁烷物理性质的比较 名称 分子式 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度 正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 －138.4 －0.5 0.5788 异丁烷 C4H10 －159.6 －11.7 0.557 1．同分异构体、同分异构现象 （1）同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象 （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）同分异构体特点 ①分子式相同，即：化学组成和相对分子质量相同