内容正文:
第二章 烃
第一节 烷烃
第 1-2 课时
生活中常见的烷烃
石蜡
C18~C30的长链饱和烃
C15~C18的烷烃
柴油
丙烷和丁烷
液化石油气
天然气
甲烷
C17~C21的烷烃
凡士林
它们的主要成分都是烷烃,烷烃是一类最基础的有机物。
一、烷烃的结构
【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
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
根据烷烃的分子结构,写出相应的结构简式和分子式,分析他们在组成和结构上的相似点。
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
链状烷烃通式:CnH2n+2
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。
一、烷烃的结构
1.烷烃的结构与甲烷的相似。
2.碳原子都采取sp3杂化,所有原子不可能共平面,形成4个σ键,
碳原子均是饱和的(四价连4个原子),烷烃也叫饱和烃。
3.烷烃分子中的共价键全部是单键,单键(σ键)是可以旋转的。
4.分子中的碳原子并非直线状排列,而是锯齿状。
二、烷烃的性质
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。
甲烷
物理性质:
化学性质
无色、无臭的气体,难溶于水,密度比空气小
①可燃性:
②取代反应:
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
(氧化反应)
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
光
③受热分解:
高温
CH4 C + 2H2
决定
结构
性质
最简单的烷烃——甲烷。烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。甲烷具有哪些性质?烷烃的性质和甲烷有哪些相似性和递变性?
二、烷烃的性质
1. 化学性质
颜色 溶解性 可燃性 与酸性高锰酸钾溶液 与溴的四氯化碳溶液 与强酸、强碱溶液 与氯气(在光照下)
无色
难溶于水
易燃
不反应
不反应
不反应
取代反应
课本P29思考讨论1:根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质,填写下表。
烷烃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。
(1)稳定性
课本P29思考与讨论2:
根据甲烷的燃烧反应,写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式。
2C8H18+25O2 16CO2+18H2O
点燃
(2)可燃性
通式:
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。
烷烃都能燃烧。
---氧化反应
(燃烧方程式中有机物一般用分子式,其他有机反应用结构简式)
煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风、严禁烟火等措施。
课本P29思考与讨论3:
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。指出该反应的反应类型。
+
Cl—Cl
光
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
Cl
H
H
H
H
H
Cl
H
+
键断裂
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取代反应。
(3)取代反应
课本P29思考与讨论4:
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。
一取代 二取代 三取代 四取代 五取代 六取代
替代法
烷烃与卤素单质发生的取代反应是连续反应,反应过程不会停留在第一步,故一氯乙烷一般不用乙烷与氯气发生取代反应制取。
【注意】
(3)反应的特点——分步取代,多步反应同时进行,即使氯气不足量,产物依然是多种物质的混合物(多种卤代烃+卤化氢),不适宜制备卤代烃。
(2)反应物状态——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2),而不是其水溶液。
(1)反应的条件——光照
(5)每取代1mol氢原子,消耗1molCl2,生成1molHCl
即:被取代n(H)=消耗n(Cl2)=生成n(HCl)
(3)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
+
键断裂
(4)有机物参加的反应往往比较复杂,有副产物生成,因此方程式用“→”