2-1-1烷烃的结构和性质 课件 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

第二章 烃 第一节 烷 烃 第1课时 烷烃的结构和性质 烷 烃 只含______两种元素，分子中的碳原子之间都以____结合，碳原子的剩余价键均与______结合，使碳原子的化合价都达到“_____”，这样的一类有机化合物称为______，也称为烷烃。 碳和氢 单键 氢原子 饱和 饱和烃 烷烃 链状烷烃 环烷烃 甲烷、乙烷、丙烷等 环己烷 天然气 液化石油气 汽油、柴油 凡士林 石蜡 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。 丙烷和丁烷 一、烷烃的存在 甲烷 辛烷 【思考与讨论】 书28页 请根据图2-1所示烷烃的分子结构，写出相应结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。 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 正丁烷 正戊烷 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2) 3CH3 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 C—H σ键 C—C、C—H σ键 C—C、C—H σ键 C—C、C—H σ键 C—C、C—H σ键 二、烷烃的结构特点 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。 ①烷烃的性质与甲烷的相似； 烷烃的所有原子不可能共平面。 ②分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状。 σ键可旋转 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 链状烷烃的分子式通式：CnH2n＋2(n≥1) ①符合该通式的一定是链状烷烃。 ②链状烷烃随着n的增加，含氢的质量分数越来越小。 三、烷烃的化学性质 烷烃的结构决定了其性质与甲烷相似 知识回顾 甲烷的化学性质： 1、稳定：常温下，不与____、____、________反应。 2、____反应(可燃性)：______________________ 3、____反应：_________________、_________________、 _________________、_________________、 4、高温分解：____________________ 强酸 强碱 强氧化剂 氧化 取代 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 光 CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl 光 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl 光 CHCl3+Cl2 CCl4+HCl 光 CH4 C + 2H2 高温 三、烷烃的化学性质 1、通常状况下，烷烃很稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4)等反应。 2、氧化反应：可燃性(烷烃都能燃烧) 现象：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 在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　)，取同质量的下列四种气态烃分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是 (　　) A.CH4　　　　B.C3H8　　　　C.C4H10　　　　D.C2H6 C A 分析：由C～O2～CO2， 4H～O2～2H2O进行比较， 消耗1mol O2，需要12g C， 而消耗1mol O2，需要4g H， 可知有机物含氢量越大，等质量时消耗的O2越多，以此进行比较。 规律：完全燃烧相同质量的烃时，消耗氧气的量随着碳原子数的 递增而减小。 三、烷烃的化学性质 3、特征反应---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叫做取代反应。 根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。 乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写出它们的结构简式。 取代程度 取代产物结构简式 一取代 二取代 三取代 四取代 五取代 六取代 CH3CH2Cl CH3CHCl2 CH2ClCH2Cl CH3CCl3 CH2ClCHCl2 CH2ClCCl3 CHCl2CHCl2 CHCl2CCl3 CCl3CCl3 (4)反应产物：混合物(多种卤代烃)，不适宜制备