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

2.1　烷烃 【学习目标】 1.以烷烃的代表物甲烷为例,了解烷烃的组成、结构和性质。 2.掌握烷烃的命名方法。 3.结合生产、生活实际了解某些烃对环境和人体健康可能产生的影响,关注有机化合物的安全使用问题。 【自主预习】 一、烷烃的结构和性质 1.烷烃的存在 天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡的主要成分都是烷烃。 2.烷烃的结构与组成 (1)结构:烷烃分子中碳原子都采取　　　　杂化,以伸向四面体4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。烷烃分子中的共价键全部是单键。 (2)组成:链状烷烃的通式为　　　　。 3.烷烃的化学性质 (1)甲烷的化学性质比较稳定,常温下　　　　被酸性KMnO4溶液氧化,也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。但能在空气中　　　　和在光照下与Cl2发生　　　　。 (2)烷烃的性质与甲烷相似。 ①辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式为　 。 ②乙烷与Cl2在光照下反应生成一氯乙烷的化学方程式为　　　　　　　　　　　,该反应为　　　　反应。 4.同系物:　　　　、分子组成上相差一个或若干个　　　　原子团的化合物互称为同系物。如甲烷与乙烷。 5.烷烃同系物的物理性质的递变规律 随着烷烃碳原子数的增加,烷烃的熔点和沸点逐渐升高,密度逐渐增大,常温下的存在状态由气态逐渐过渡到液态、固态。其中碳原子数少于或等于4的烷烃在常温下为气态。 二、烷烃的命名 1.烃基 (1)定义:烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团。 (2)示例 甲基:—CH3;乙基:—CH2CH3; 丙基有2种:正丙基—CH2CH2CH3、异丙基。 2.习惯命名法:用“正”“异”“新”来区分烷烃 (1)丁烷有两种,即　　　　和　　　　,结构简式分别为　　　　和。 (2)戊烷有三种,即正戊烷、异戊烷、新戊烷,其结构简式分别为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐　　　　　,原因是烷烃的同分异构体中,支链　　　　,其沸点　　　　。 3.系统命名法(以为例) (1)选主链、定“某烷”——“最长”碳链为主链 该分子最长碳链上有6个碳原子,可称为己烷。 (2)选起点、定位置——离取代基“最近”的一端为起点。 (3)写名称、简在前——取代基名称写在主链名称前,在取代基的前面用阿拉伯数字注明位置并在数字和名称之间用短线(-)隔开;有多种取代基时简单的在前;相同取代基合并,但要用汉字数字表示取代基的个数。可命名为　 。 【答案】 一、2.(1)sp3　(2)Cn　3.(1)不能　燃烧　取代反应　(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O　CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl　取代 4.结构相似　CH2 二、2.(1)正丁烷　异丁烷　CH3CH2CH2CH3 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、 、 (3)降低　越多　越低　3.(3)2,3-二甲基己烷 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)甲烷和氯水在光照的条件下发生取代反应。 (　　) (2)CH3CH3和Cl2发生取代反应,有机产物只有CH3CH2Cl。 (　　) (3)1 mol CH4与Cl2反应,生成等量的4种有机物,则消耗的Cl2的物质的量为2.5 mol。 (　　) (4)碳原子数目小于5的烃常温下都是气体。 (　　) (5)烷烃分子中,所有的碳原子不可能位于同一平面。 (　　) (6)碳原子数相同的烃,沸点相同。 (　　) (7)烷烃的同分异构体之间,支链越多,沸点越高。 (　　) (8)乙烷在光照条件下与氯气反应,可生成6种同分异构体。 (　　) (9)化学式CH2Br2只能表示一种物质。 (　　) (10)正丁烷(C4H10)的二氯代物有六种同分异构体。 (　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× (7)×　(8)×　(9)√　(10)√ 2.分子通式为CnH2n+2的烃一定为烷烃吗?碳原子数不同的链状烷烃一定互为同系物吗? 【答案】分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃;碳原子数不同的链状烷烃一定互为同系物。 3.烷烃分子在组成和结构上有哪些相似点? 【答案】①分子只由碳和氢两种原子构成,链状烷烃符合通式Cn;②碳原子均为sp3杂化,分子中只存在碳碳单键和碳氢键。 4.乙烷与Cl2在光照条件下反应可以得到几种氯代烃? 【答案】一氯乙烷(1种)、二氯乙烷(2种)、三氯乙烷(2种)、四氯乙烷(2种)、五氯乙烷(1种)、六氯乙烷(1种),共9种。 【合作探究】 任务1　烷烃的结构与性质 情境导入　我国的可燃冰储量极为丰富,青藏高原、东北地