内容正文:
第2课时 烷烃
第三章
第一节 最简单的有机化合物—
甲烷
烃分子中, C原子与H原子之间可以形成共价键,C原子与C原子之间也可以形成共价键,若有2个C原子或3个C原子之间形成共价键之后,分别还能与几个氢原子相连呢?请画出可能的结构式。
H
H
H
H
H
H
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
H
H
C
H
H
H
H
C
C
H
H
C
C
H
H
H
H
C
C
H
H
C
H
H
H
H
C
C
H
H
C
碳碳单键
碳碳双键
碳碳叁键
碳碳单键(环状)
碳原子的成键方式
思考与交流
乙烷
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物
丙烷
丁烷
∣
∣
- C-H
H
H
H
∣
∣
- C-
H
H
H
∣
∣
C-H
H
H
∣
∣
- C-
H
H
∣
∣
- C-
H
H
H
∣
∣
- C-
H
H
∣
∣
- C-H
H
H
∣
∣
- C-H
H
H
∣
∣
- C-
H
H
∣
∣
- C-
H
H
H
分析结构组成
己烷
戊烷
以上分子结构有什么特点?
观察思考
∣
∣
- C-
H
H
H
∣
∣
- C-
H
H
∣
∣
- C-
H
H
∣
∣
- C-
H
H
∣
∣
- C-
H
H
∣
∣
C-H
H
H
1.碳原子与碳原子之间以什么键(单键、双键、三键)结合?
2、碳原子是否连成了一条直线?
3、这些原子在一个平面上吗?
4、这些键是否可以旋转?
锯齿形链状
4
庚 烷
辛烷
“饱和” 链状
异丁烷
2、烷烃的结构特点:
(1)碳原子之间以单键结合,剩余价键均与氢原子形成单键
(2)碳原子不是直线而是连成锯齿形链状(可以有支链)
(3)所有原子不在同一平面上,而是多个四面体的结合
(4)碳碳单键可以旋转
二、烷烃(饱和烃)
1、概念:烃分子中碳原子之间都以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
6
下列物质中是否属于烷烃有: 。
②CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
①CH2=CH2
④CH3-CH2-CH-CH3
│
CH3
②④
③CH3-CHCl-CH3
课堂练习
先写出各烷烃的分子式,再推导出烷烃的通式
结构式 分子式 烷烃的通式
H
H
H
H
H
H
C
C
乙烷
H
H
H
H
H
H
C
C
H
H
C
丙烷
H
H
H
H
H
H
C
C
H
H
C
H
H
C
丁烷
C2H6
C3H8
C4H10
CnH2n+2
(n≥1)
科学探究
4、结构简式及书写
3、烷烃的通式: CnH2n+2
(省略与合并)
M=14n+2
M=86的烷烃分子式
或者:
CH3 CH(CH3)CH2 CH2 CH3
省略C—H键
把同一C上的H合并
CH3—CH—CH2—CH2—CH3
CH3
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
省略横线上C—C键
它们对应的结构简式:
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
乙烷: H H 丙烷: H H H
| | | | |
H-C-C-H H-C-C-C-H
| | | | |
H H H H H
丁烷: H H H H 异丁烷: H
| | | | |
H-C-C-C-C-H H--C--H
| | | | H H
H H H H | |
H-C——C——C-H
| | |
H H H
CH3--CH--CH3
CH3
CH3-CH3
CH3-CH2-CH3
CH3-CH2-CH2-CH3
CH(CH3)3
试一试:写出这九种烃的结构简式?
5、烷烃的习惯命名
(1)碳原子数在1-10的:依次用天干表示,称为某烷。 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
(2)C原子数大于10时,用十一、十二、十三... ...表示
如十一烷:C11H24
(3)当碳原子数相同结构不同时:用正、异、新表示
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
正戊烷
无支链
异戊烷
带一支链
新戊烷
带两支链
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH-CH2-CH3
CH3
CH3
CH3-C-CH3
CH3
庚烷
C7H16
C15H32
十五烷
乙烷:CH3CH3
丙烷:CH3-CH2-CH3
丁烷:CH3CH2CH2CH3
癸烷:CH3(CH2)8CH3
分析下列物质,它们在结构和组成上有什么相同点
和不同点?
结构相似,
分子式相差一个或若干个CH2原子团。
对比发现
辛烷
6、同系物:
结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
都是链状或都是环状
(3)同系物必符合同一通式,符合同一通式的不一定是同系物
CH2=CHCH3
CH2=CH2 和
(1)同系物组成元素相同
(2)同系物之间相对分子质量相差14n。
(4)碳原子数不同的烷烃(CnH2n+2)一定属于同系物
(5)同系物之间物理性质不同,化学性质相似。
下列各组物质属于同系物的是: 。
① CH3CHO 和 CH3COOH
② CH2=CH2和
③ CH4 和 CH3CH3
④ CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl
⑤ CH3CH2CH3 和 C(CH3)4
CH2
CH2
CH2
⑥ CH3(CH2)2CH3 和 C(CH3)4
③⑤⑥
课堂练习
烷烃同系物的物理性质递变规律
(3)密度逐渐增大但都小于1,且均难溶于水。
液态烷烃与水混合会分层,且烷烃都在上层。
(1)状态:气液固;
当碳原子数n≤4时均为气态
7、烷烃的物理性质
(2)熔点和沸点:
①熔沸点逐渐升高。
②碳原子数目相同时,支链越多,熔沸点越低。
液(碳数为5-16) 固(碳数为16以上)
(新戊烷常温下也为气态)
随着分子中碳原子数的增多,
8、烷烃的化学性质(与甲烷相似)
通常情况下,烷烃不与强酸、强碱、强氧化剂反应
(1)氧化反应(燃烧):
CnH2n+2 + O2 n CO2+(n+1)H2O
点燃
3n+1
2
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
【实验7-1】
注意:暗处不反应 强光会爆炸
现象:
试管内黄绿色逐渐变浅
试管内液面上升
试管壁出现油状液滴
有少量白雾
Cl2发生反应
气体体积减小
生成难溶于水的物质
生成了HCl
18
甲烷与氯气的反应过程:
C
H
H
H
Cl
H
Cl
H
Cl—Cl
+
光
C
H
H
Cl
H
+
C
Cl
H
Cl
Cl—Cl
+
光
Cl
H
+
一氯甲烷(气体)
二氯甲烷(液体)
甲烷与氯气反应过程.swf
Cl—Cl
+
光
Cl
H
+
C
Cl
H
H
Cl
C
H
Cl
Cl
Cl
Cl—Cl
+
光
Cl
H
+
C
H
Cl
Cl
Cl
C
Cl
Cl
Cl
Cl
三氯甲烷(液体)(有机溶剂)
四氯甲烷(液体)--四氯化碳(有机溶剂)
【定义】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代替的反应叫做取代反应。
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第二级
第三级
第四级
第五级
思考交流
①甲烷与氯气反应共得到几种产物?
②得到产物最多的是什么物质?
③产物中仍然为正四面体的又是什么物质?
④四种有机产物分别有几种结构?
CCl4
HCl
5 种
注意:
①反应条件:
②反应物质:
③反应过程:
④ 反应中的量关系:
光照
纯卤素单质,与氯水、溴水不反应
逐步被取代,产物为混合物
消耗1mol Cl2,能取代1mol H,
同时生成1mol HCl
都是一种
(2)取代反应:
CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl
光
碳原子越多,产物越复杂
(3)烷烃受热分解:
一元取代
例题、用 1mol CH4与一定量氯气混合发生取代反应,待反应完成后测得四种取代产物的物质的量相等,则反应共消耗氯气的物质的量为:
A 、0.5mol B、1.25mol
C、 2.5mol D、4.0 mol
C
1、烷烃的概念
2、烷烃的结构特点:
5、烷烃的习惯命名
3、烷烃的通式
CnH2n+2(n≥1)
4、结构简式表示法
7、烷烃的物理性质
8、烷烃的化学性质
课堂小结
6、同系物
①丁烷 ②异丁烷 ③戊烷 ④异戊烷 ⑤新戊烷 ⑥丙烷,物质的沸点由高到低的排列顺序是_______________________.
③> ④> ⑤ >① >②> ⑥
C原子数不同:C原子数越多,沸点越高
C原子数相同:支链越多,沸点越低
方法;先看碳原子数;碳数同,再看支链数
课堂练习
丙基:2种
6、烷烃基
―→
H×
C H
H
H
×
.
×
.
×
.
.
H C H
H
H
×
.
×
.
×
.
×
.
│
━ C ━
│
H
H
H
H
―→
H·
│
━ C ━
│
H
H
H
CH3CH3
―→
H·
甲基:-CH3
-CH2CH3 或 -C2H5
乙基
-CH2CH2CH3
-CH-CH3
│
CH3
·
·
·
·
·
·
·
C
H
H
H
·
·
·
·
C
·
·
H
H
或C2H5---
-CH3CH2
烃分子失去一个H原子后剩余的原子团叫做烃基。用R—表示。
烷烃
烷烃基
―→
H·
$$