2.1.1 烷烃的结构和性质 课件 2023-2024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 课时1 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 新课导入 新课导入 烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃。生活中的一些常见物质，例如天然气、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。 甲烷 丙烷和丁烷 丁烷 C17～C21的烷烃 C18～C30的烷烃 C5～C11的烷烃 CH4 分子式： 电子式： C • • • • H H H H •• •• CH4 结构式： 结构简式： 球棍模型 空间填充模型 H H H C H sp3 sp3 sp3 sp3 单键、σ键、sp3杂化、正四面体结构 甲烷的化学用语 图2-1几种简单烷烃的分子结构模型 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 一、烷烃的结构特点 【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 一、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。 一、烷烃的结构特点 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。 一、烷烃的结构特点 同系物的判断规律: 同系物：结构相似、分子组成上相差一个或若干个_________原子团的化合物称为___________。同系物可用通式表示。 CH2 同系物 1、同通式，同类别(官能团种类、数目相同) 2、分子组成相差一个或若干个CH2原子团 注意: (1)同系物间物理性质递变，但化学性质相似。 (2)同系物间通式一定相同，但通式相同，不一定是同系物。 例如：C3H6(环丙烷)和C4H8(丁烯) 一、烷烃的结构特点 烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g/cm3) 甲烷 CH4 CH4 气 －182 －164 0.423 乙烷 C2H6 CH3CH3 气 －172 －89 0.545 丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气 －187 －42 0.501 正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气 －138 －0.5 0.579 正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液 －129 36 0.626 正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液 －54 151 0.718 十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液 －26 196 0.740 十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液 18 280 0.775 十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固 28 308 0.777 观察上表，分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化的基本规律。 二、烷烃的物理性质 2、随着分子中碳原子数的递增，烷烃的相对分子质量增大，分子间作用力增强，烷烃的熔、沸点逐渐升高。 1、常温的状态：气→液→固 C1~C4：气态 C5~C16：液态 C17以上：固态 注意：新戊烷为气态 C数相同，支链越多，沸点越低。 3、所有烷烃均难溶于水，易溶于有机溶剂。 二、烷烃的物理性质 4、所有烷烃密度均小于1。碳原子数的增加，密度逐渐增大。 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、稳定性：常温下，不与____、_____、___________反应。 2、____反应(可燃性)