2.1 烷 -【导学案】2023-2024学年高二化学精品学案（人教版2019选择性必修3）

第二章 烃 第一节 烷 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； 4、学习系统命名法的规则，掌握烷烃的系统命名法。 重点：依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质。 难点：烷烃的系统命名法。 自主学习 一、甲烷的结构及性质 1．甲烷分子的组成与结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 CH4 CH4 结构特点 CH4的空间结构为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C－H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等，键角为109°28′ 2．甲烷的物理性质：无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体 3．甲烷的化学性质——通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂等不反应 (1)甲烷的氧化反应——燃烧反应 甲烷与氧气燃烧的化学方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O 二、烃基和烷基的概念 1．烃基：烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团称为烃基，烃基一般用“－R”来表示 2．烷基：像这样由烷烃去掉一个氢原子后剩余的基团叫烷基，烷基的组成通式为－CnH2n＋1。常见的烷基有： 名称 甲基 乙基 正丙基 异丙基 结构简式 －CH3 －CH2CH3或－C2H5 －CH2CH2CH3 3．特点：中性基团，不能独立存在，烃基中短线表示一个电子 4．基团的质子数和电子数的算法：直接等于各原子的质子数和电子数之和 质子数 电子数 甲基(－CH3) 6＋3＝9 6＋3＝9 羟基(－OH) 8＋1＝9 8＋1＝9 5．根和基的区别：“根”带电荷，“基”不带电荷；根能独立存在，而基不能单独存在 三、烷烃的习惯命名法 1．原则：碳原子数后加“烷”字 2．碳原子数的表示方法 (1)碳原子数在十以内的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的用汉字数字表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n＞10 用汉字数字代表，如：C11H24叫十一烷，C17H36叫十七烷 (2)同分异构体数目较少时：“正”“异”“新”区别，如分子式为C5H12的同分异构体有3种 名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷 结构简式 CH3CH2CH2CH2CH3 四、烷烃的系统命名法 1．选主链，称“某烷”：最长、最多定主链 (选主链的原则：优先考虑长等长时考虑支链最多) (1)最长：选定分子中最长的碳链作为主链，并按照主链上碳原子的数目称为“某烷”，连接在主链上的支链作为取代基。如： 应选含6个碳原子的碳链为主链，如虚线所示，称为“己烷” (2)最多：当出现两条或多条等长的碳链时，要选择连有取代基数目多的碳链为主链。如： 主链最长(7个碳)时，选主链有a、b、c三种方式，其中：a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链，所以方式a正确 2．编号位，定支链 (编号位的原则：首先要考虑“近”；同“近”，考虑“简” ；同“近”，考虑“小”) (1)最近：选定主链中离取代基最近的一端为起点，用1、2、3等阿拉伯数字给主链上的各个碳原子编号定位，以确定取代基在主链中的位置。即：首先要考虑“近”，如： (2)最简：若有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较简单的支链一端开始编号。即：同“近”，考虑“简”。如： (3)最小：若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其它支链，从主链的两个方向编号，可得两种不同的编号系列，两系列中各支链位次之和最小者即为正确的编号。即：同“近”、同“简”时考虑“小”。(或从离第三个支链最近的一端开始编号)。如： 方式一的位号和为2＋3＋5＝10 方式二的位号和为2＋4＋5＝11，10＜11 所以方式一正确 3．写名称：按“取代基位次－取代基名称－母体名称”的顺序书写 格式：位号－支链名－位号－支链名某烷 (1)取代基，写在前，标位置，短线连：将支链的名称写在主链名称的前面，在支链的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置，并在数字与名称之间用一短线隔开 名称 2－甲基丁烷 (2)同基，简到繁：如果主链上有几个不同的支链，把简单的写在前面，把复杂的写在后面 名称 4－甲基－3－乙基庚烷 (3)相同基，合并算：如果主链上有相同的支链，可以将支链合并起来，用“二”、“