内容正文:
第一节 烷烃
第二章 烃
第一课时
烷烃的结构和性质
学习目标
1、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。
2、能依据甲烷的性质预测烷烃可能具有的化学性质。
3、通过对典型烷烃代表物的部分物理性质的数数据分析,认识烷烃同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系。
碳
tàn
氢
qīng
烃
tīng
仅含碳和氢两种元素的有机物
烃,读音ting,碳的声母和氢的韵母的组合。
烃(通式:CxHy)
(1)CH4
(2)CH2=CH2
(3)
(5)CH≡CH
CH3
(6)
(4)CH3CHCH3
CH3
(7)
(8)
下边的物质是否属于烃?烃如何进行分类?
烃
根据结构的不同
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
......
(1)CH4
(4)CH3CHCH3
CH3
(2)CH2=CH2
(3)
(5)CH≡CH
CH3
(6)
(7)
(8)
烃
链 烃
环 烃
饱和链烃(链状烷烃)
不饱和链烃
脂环烃
芳香烃
CH3-CH3
炔烃 CH≡CH
烯烃 CH2=CH2
环烷烃(饱和烃)
环烯烃CnH2n-2 n≥2
苯及其同系物
稠环芳香烃
按碳的骨架给烃分类
脂肪烃
一、烷烃的结构和性质
天然气
液化石油气
汽油、柴油
凡士林
石蜡
生活中常见的烷烃
它们的主要成分都是烷烃。烷烃是一类最基础的有机化合物
烷烃:只含碳和氢两种元素,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”,这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
【思考与讨论】
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
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
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。
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
①烷烃的结构与甲烷的相似
②其分子中的碳原子都采取sp3杂化
③以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键
④烷烃分子中的共价键全部是单键
烷烃的性质与甲烷的相似
分子中的碳原子并非直线状排列,而是锯齿状。烷烃的所有原子不可能共平面
1、烷烃的组成与结构特点
σ键特征: “头碰头”轴对称,可旋转
CH3-CH2-CH2-CH3
CH2-CH2
CH3
│
CH3
│
CH3
│
CH3-CH2-CH2
以上三种结构简式都表示正丁烷
2、烷烃的分类
烷烃
链状烷烃
环状烷烃
甲烷
乙烷
丙烷等
环己烷等
链状烷烃
通式:
CnH2n+2(n≥1)
①符合该通式的一定是链状烷烃。
③链状烷烃随着n的增加,含氢的质量分数越来越小。
②同碳原子数的有机物含氢的质量分数最高。
课堂练习1、下列说法正确的是( )
A.随着碳原子数的增加,链状烷烃中碳的质量分数逐渐增大,无限趋近
B.链状烷烃分子中每个碳原子都是sp2杂化,能形成4个共价键
C.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合
通式CnH2n+2
D.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上
A
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
3、同系物
同系物的判断规律:
三同: 同通式, 同类别(结构相似),相同的官能团种类、数目
三注意: (1)同系物必须为同一类物质; 同系物结构相似,但不一定完全相同
(2)同系物间物理性质递变但化学性质相似
(3)同系物间通式一定相同,但是通式相同,不一定是同系物。
例如:C3H6和C4H8
一差: 分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团
课堂练习2、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
和
4、烷烃的化学性质
决定
结构
性质
烷烃的结构决定了其性质与甲烷相似
(1)甲烷的性质
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。
课堂练习3、下列物质在一定条件下,可与CH4发生化学反应的是( )
A. 氯水 B. 液溴 C. O2 D.