2.1 烷烃 课件-2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

课堂导入 生活中的一些常见物质，如天然气、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。烷烃是一类最基础的有机化合物。 【课程学习目标·学科核心素养】 认识烷烃分子的组成、结构特点，发展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。 了解烷烃的性质及其应用。 了解烃基的概念。认识烷烃的不同同分异构体性质的相似性和差异性，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。 掌握烷烃的系统命名法，并能用该法对简单烷烃进行命名。 知识导航 一．烷烃的结构和性质 1．烷烃的结构特点 (1)典型烷烃分子结构的分析 一．烷烃的结构和性质 1．烷烃的结构特点 (1)典型烷烃分子结构的分析 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 C—Hσ键 C—Hσ键、C—Cσ键 C—Hσ键、C—Cσ键 C—Hσ键、C—Cσ键 C—Hσ键、C—Cσ键 一．烷烃的结构和性质 1．烷烃的结构特点 (2)烷烃的结构特点 ①烷烃的结构与甲烷相似，分子中的碳原子都采取sp3杂化，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。分子中的共价键全部是单键。 ②烷烃分子中的所有原子不可能共平面。3个及以上碳原子的链状烷烃的碳链为锯齿形，不是直线形。 甲烷 物理性质： 化学性质 无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小 可燃性： 取代反应： CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃 （氧化反应） CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 光 一．烷烃的结构和性质 2．烷烃的性质 (1)化学性质 烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。最简单的烷烃——甲烷是烷烃的代表物。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。 取代反应：有机化合物分子中的某种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。 一．烷烃的结构和性质 2．烷烃的性质 (1)化学性质 ①稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。 烷烃之所以很稳定，是因为烷烃分子中化学键全是σ键，不易断裂。 ②特征反应——取代反应 + Cl—Cl 光 C C H H H H H H C C Cl H H H H H Cl H + C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。 一．烷烃的结构和性质 2．烷烃的性质 (1)化学性质 ③氧化反应——可燃性 烷烃燃烧的通式为 如辛烷的燃烧方程式为 2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O 点燃 烷烃燃烧时放出大量热能，所以常用作内燃机的燃料。 【思考】 乙烷与氯气光照下反应，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 一．烷烃的结构和性质 2．烷烃的性质 (2)物理性质 ①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。 同系物可用通式表示，如链状烷烃的通式为 CnH2n+2。 烷烃同系物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。 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。 CnH2n(n≥3) 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 ①氧化反应 在空气中燃烧（可燃性） 甲烷的主要化学性质表现为能在 ②取代反应 CH4 ＋ Cl2 HCl ＋ CH3Cl 光照 CH3Cl ＋ Cl2 HCl ＋ CH2Cl2 光照 CH2Cl