2.1.1 烷烃的结构和性质-【化学优课PPT】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步PPT课件（人教版2019）

null人教版选择性必修第3册 烷烃 的结构和性质 授课教师：化学优课PPT LEARNING OBJECTIVES 学习目标 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。 1 能依据甲烷的性质预测烷烃可能具有的化学性质。 2 认识烷烃同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系。 3 课程导入 生活中含有烷烃的物质 甲烷 辛烷 丁烷 二十二烷 丙烷 C16-C32高碳烷烃 新课讲解 烷烃的结构 几种简单的烷烃分子结构 请根据图2-1所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们 在组成和结构上的相似点。 思考与讨论 烷烃的结构 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 CH3CH2CH2CH2CH3 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 σ键 σ键 σ键 σ键 σ键 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 烷烃的结构特点 思考与讨论 烷烃的结构 2.甲烷的化学性质有哪些?写出对应的化学方程式。 1.回忆甲烷的物理性质。 纯净的甲烷是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。 ①甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。 ②能在空气中燃烧(可燃性): CH₄+O₂ CO₂+H₂O ③能在光照条件下与氯气发生取代反应：CH₄+Cl₂ CH₃Cl+HCI 点燃 光 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。 甲烷的性质 CH₄+Cl₂ CH₃Cl+HCl CH₃Cl+Cl₂ CH₂Cl₂+HC1 CH₂Cl₂+Cl₂ CHCl₃+HCI CHCl₃+Cl₂ CCl4+HC1 光照 光照 光照 光照 甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧（可燃性）和能在光照下与氯气发生取代反应。 甲烷的性质 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 甲烷的性质 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 甲烷的性质 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，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: 甲烷的性质 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。 CH2CH3 Cl CH2 CH2 Cl Cl Cl CH3 CH Cl Cl Cl C CH3 Cl Cl Cl CH CH2 Cl 甲烷的性质 甲烷的性质 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。 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 烷烃同系物 定义 像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似，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 同系物可用通式表示 如链状烷烃的通式为CnH2n+2 同系物的特点： 结构相似、组成相差一个或若干个CH2原子团 烷烃同系物 几种烷烃的熔点、沸点和密度 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 物理性质 状态 密度 熔沸点 常温下，由气态逐渐过渡到液态、固态。碳原子数≤4个的烷烃为气体。 随碳原子数增加，密度逐渐增大。 碳原子数越多，熔沸点越高；碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越高。 课堂练习 1.下列有关烷烃的叙述正确的是（ ） ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液褪色 ③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 ⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧 A.①②③⑥ B.①④⑥ C.②③④ D.①②③④ 课堂练习 B 1.下列有关烷烃的叙述正确的是（ ） ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液褪色 ③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 ⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧 A.①②③⑥ B.①④⑥ C.②③④ D.①②③④ 课堂练习 2.有甲、乙两种有机物，其结构如图所示，下列说法正确的是 ( ) 甲： 乙： A.二者既不互为同系物，又不互为同分异构体 B.甲比乙的沸点高 C.甲、乙的一氯代物分别有3种和2种 D.等物质的量的甲与乙完全燃烧，乙消耗氧气多 课堂练习 2.有甲、乙两种有机物，其结构如图所示，下列说法正确的是 ( ) 甲： 乙： A.二者既不互为同系物，又不互为同分异构体 B.甲比乙的沸点高 C.甲、乙的一氯代物分别有3种和2种 D.等物质的量的甲与乙完全燃烧，乙消耗氧气多 B 课堂练习 3.丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是( ) A.异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点 B.正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面 C.可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷 D.丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构) 课堂练习 3.丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是( ) A.异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点 B.正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面 C.可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷 D.丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构) D 课堂练习 4.已知链状烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。 (1)链状烷烃A的分子式为_______。 C5H12 (2)写出A可能存在的结构简式：___________________________________ ________。 (3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。 ①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为____________________ ___________________。 ②B完全燃烧的化学方程式为________________________。 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 C(CH3)3CH2Cl＋HCl 课堂总结 其分子中的碳原子都采取sp3杂化，碳原子与碳原子或其他原子形成σ键 结构 化学性质 常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化, 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能在光照下与氯气发生取代反应 物理性质 随着烷烃碳原子数的增加，熔点和沸点逐渐升高，密度逐渐增大常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态 谢 谢 THANKS Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Lavf58.45.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 C(CH3)45CO2＋6H2O C(CH3)4＋Cl2 $$nullnull