第2章 第1节 第1课时 烷烃的结构与性质（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3（人教版2019 单选版）

第一节　烷烃 第1课时　烷烃的结构与性质 课程标准 核心素养目标 　　1.认识烷烃的组成和结构特点，比较有机化合物的组成、结构和性质的差异。 2．能够列举烷烃的典型代表物的主要物理性质；描述和分析烷烃的典型代表物的重要反应，能书写相应的反应式。 　　1.宏观辨识与微观探析：通过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规律与其微观结构的关系。 2．证据推理与模型认知：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，建构认知模型。 [对应学生用书P31] 一、烷烃的组成和结构 1．简单烷烃的分子结构 [教材·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 CH4 CH4 sp3 σ键(单键) 乙烷 CH3CH3 C2H6 sp3 σ键(单键) 丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 σ键(单键) 正丁烷 CH3(CH2)2CH3 C4H10 sp3 σ键(单键) 正戊烷 CH3(CH2)3CH3 C5H12 sp3 σ键(单键) 2.烷烃的结构特点 二、烷烃的性质 1．烷烃的物理性质 物理性质 规律 熔点、沸点 随碳原子数的增加而逐渐升高 随分子中碳原子数的增加而呈规律性变化 状态(常温常压) 随碳原子数的增加由气态逐渐过渡到液态、固态 密度 (1)都比水的小 (2)随碳原子数的增加而逐渐增大 溶解性 烷烃难溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂 2.烷烃的化学性质 (1)甲烷的化学性质 (2)烷烃的化学性质 烷烃的化学性质类似于甲烷，可依据甲烷推测其他烷烃的化学性质。 燃烧(氧化反应) 燃烧的通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O随碳原子数增多，烷烃往往燃烧不充分，伴有黑烟 取代反应 在光照条件下，烷烃可与Cl2等卤素单质发生取代反应，生成系列卤代烃和卤化氢 3.同系物 (1)概念 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。 (2)同系物可用通式表示，如链状烷烃的通式为CnH2n＋2。 ◆教材解读 日常生活中常见的烷烃 (1)天然气的主要成分是甲烷。 (2)液化石油气中含有丙烷和丁烷。 (3)汽油中含有庚烷和辛烷。 (4)石蜡中含有二十二烷。 ◆名师点拨 烷烃的熔点、沸点及其比较 (1)随着碳原子数的增加，烷烃的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，熔点、沸点逐渐升高。 (2)一般情况，某烷烃的同分异构体中，支链越多，范德华力越小，其沸点越低。例如，沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 (3)比较烷烃的熔点、沸点高低的思维模型如下： ◆易错警示 烷烃的取代反应 (1)烷烃与卤素单质发生取代反应，生成多种卤代烃，不能得到某种纯净卤代烃。 (2)光照条件下，烷烃只能与卤素(X2)单质发生取代反应，不能与X2的水溶液反应。 (3)液态烷烃与溴水(或碘水)不反应，但能萃取其中的溴(或碘)而使水溶液褪色。 ◆名师点拨 对于同系物的理解 (1)同系物必须是同类有机物，具有相同的分子通式，但具有相同分子通式的不一定是同系物，如CnH2n(n≥3)可能是单烯烃或环烷烃。 (2)从官能团角度看，同系物必须具有相同的官能团，且官能团的个数相同。 (3)同系物的化学性质相似，物理性质一般随碳原子数的增加呈规律性变化。 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [对应学生用书P33] 探究一 认识烷烃的结构与性质 我国科技工作者用科技创新助力“双碳目标”的实现，中国科学院研究员发现CO2在核(Fe­Zn­Zr)­壳(Zeolite)催化剂内能高效氢化成异构化烷烃，反应机理如图所示。 [问题设计] (1)试写出图中烷烃 Ⅰ 的结构简式，并分析碳原子的成键特点及含有共价键的类型。 提示：(CH3)2CHCH2CH3；每个碳原子均形成4个单键，都达到饱和；只含σ键(C—C、C—H)。 (2)试写出烷烃 Ⅱ 完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式，并指明反应类型。 提示：C7H16＋11O27CO2＋8H2O；氧化反应。 (3)试写出图中烷烃