2.1.1烷烃 的结构与性质 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 第1课时 烷烃的结构与性质 学习目标 1. 认识烷烃的组成和分子结构特点。 2．了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。 3．通过练习掌握烷烃的系统命名法，培养有序的思维能力。 烃 仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称烃ting。 碳 氢 烃 烃 根据结构的不同 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 ...... CH4 CH2=CH2 CH≡CH 其结构和性质 认识 各类烃的结构和性质 碳原子的饱和程度和化学键的类型 烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据 预测 第一节 烷烃 烷烃： 碳原子全部以碳碳单键相连，其余价键全部与氢原子相结合 的烃。 链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和脂肪烃。 天然气 液化石油气 汽油、柴油 凡士林 石蜡 生活中常见的烷烃 一、烷烃的结构与性质 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 根据烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，分析它们在组成和结构上的相似点。 思考与讨论 P26 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 乙烷 CH3CH3 C2H6 丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 σ键 σ键 σ键 σ键 σ键 思考与讨论 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物。 链状烷烃的通式为CnH2n+2 (n≥1) P26 P27 （一）烷烃的结构 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 烷烃的性质与甲烷的相似 烷烃的所有原子不可能共平面 分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状 P27 （二）烷烃的性质 1、甲烷的性质 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。 ①空气中燃烧（可燃性）氧化反应 ②能在光照下与氯气（卤素单质）发生取代反应 甲烷的主要化学性质： 纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小。 P27 思考与讨论 （1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。 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 空气中 可以燃烧 不反应 取代反应 不反应 不反应 2、烷烃的化学性质 （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 P27 （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，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。 + Cl—Cl 光 C C H H H H H H C C Cl H H H H H Cl H + 取代反应: 思考与讨论 P27 CH3CH3+Cl 2 CH3CH2Cl +HCl 光照 C H → C Cl （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。 CH2CH3 Cl CH2 CH2 Cl Cl Cl CH3 CH Cl Cl Cl C CH3 Cl Cl Cl CH CH2 Cl Cl Cl Cl C CH2 Cl Cl Cl CH CH Cl Cl Cl Cl Cl C CH Cl Cl Cl Cl Cl C C Cl Cl Cl HCl P27 【小结】烷烃的化学性质（与甲烷相似） (2)氧化反应——可燃性 (1)通常状况下很稳定，跟酸、碱及氧化物都不反应，烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。 随着碳原子数的增加，火焰明亮，并伴有黑烟。 (3) 取代反应（特征性质） CH3CH2Br +HBr CH4+ Cl2 CH3Cl + HCl 光 CH3CH3+Br2 光照 CH4 C + 2H2 甲烷高温下可分解成碳和氢气；长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃，这在石油化工上称为石油的裂化。 【拓展】（4）分解反应 C4H10 C2H4+C2H6 △ C4H10 CH4+C3H6 △ C16H34 C8H16 +C8H18 催化剂 高温 C8H18 C4H10 +C4H8 催化剂 高温 高温 石油的裂化 石油的裂解 1、（1）1mol丙烷在光照情况下，最多可以与 mol氯气发生取代反应。 （2） 与氯气在光照下发生取代反应时，生成一氯代物 种。 8 课堂练习 4 2、下列化学式只能代表一种纯净物的是 ( ) A.C3H7Cl B.C4H10 C.C5H12 D.CH2Br2 D 3、进行一氯取代后，只生成三种沸点不同的产物的烷烃是（ ） A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3CH2)2CHCH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3 D 一、烷烃的结构与性质 烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3) 甲烷 CH4 CH4 气体 －182 －164 0.423 乙烷 C2H6 CH3CH3 气体 －172 －89 0.545 丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气体 －187 －42 0.501 正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气体 －138 －0.5 0.579 正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液体 －129 36 0.626 正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液体 －54 151 0.718 十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液体 －26 196 0.740 十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液体 18 280 0.775 十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固体 28 308 0.777 P28 3、烷烃的物理性质： 思考：为什么会有上述规律性的变化？ 烷烃的同系物中，随着碳原子数增多，物理性质呈现规律性的变化： 逐渐增大，但是常温常压下均比水的密度小。 常温下，气态（C1-C4） →液态（C5-C16）→固态 逐渐升高； 相同碳原子的同类烃，随着支链的增多而降低。 (1)熔沸点： (2)密度： (3)状 态： (4)溶解性： 烃都难溶于水，易溶于有机溶剂。 烯烃、炔烃具有相似规律 P28 $$