第二章 第一节 第1课时 烷烃的结构和性质 课件1-2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课件PPT（人教版2019）

第1课时 烷烃的结构和性质 第一节 烷烃 化学 1.了解烷烃的物理性质及其变化规律与分子中碳原子数目的关系。 2.能以典型代表物为例,理解烷烃的组成、结构和主要化学性质。 学习目标 重点、难点： 烷烃的结构和性质。 学习重难点 请写出甲烷的分子式、结构式，并分析其分子结构特点。 知识回顾 分子式:CH4 结构式: 结构特点:正四面体结构,碳原子位于体心,采取sp3杂化,键角为109°28'。 甲烷在日常生活中有多种存在方式 知识回顾 天然气：主要成分是甲烷，是一种重要的能源。它用于家庭烹饪，像燃气灶就是通过燃烧甲烷来产生热量烹饪食物；也用于家庭取暖，一些天然气壁挂炉以甲烷为燃料来加热水，进而通过散热器为房间供暖。 沼气：在农村的沼气池里，利用人畜粪便、农作物秸秆等在厌氧条件下发酵产生沼气，其中甲烷含量约占50% - 70%。沼气可用于农村家庭照明、做饭等。 课堂探究 一、烷烃的结构 1.典型烷烃分子结构的分析 展示典型烷烃分子球棍模型： 课堂探究 一、烷烃的结构 完成表格内容： 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 课堂探究 一、烷烃的结构 完成表格内容： 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 sp3 单键 乙烷 CH3CH3 C2H6 sp3 单键 丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 单键 正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 sp3 单键 正戊烷 CH3(CH2)3CH3 C5H12 sp3 单键 课堂探究 一、烷烃的结构 它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团。像这些结构相似、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。同系物可用通式表示。 2.烷烃的结构特点 烷烃的结构与甲烷的相似,其分子中的碳原子都采取sp3杂化,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。烷烃分子中的共价键全部是单键。 【问题1】烷烃分子之间又有什么差别? 【问题2】链状烷烃的通式又该怎么表示? 同系物： 像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似、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。 课堂探究 一、烷烃的结构 链状烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)。 课堂探究 二、烷烃的性质 物理性质：纯净的甲烷是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小。 化学性质：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，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。 1.我们已经清楚了烷烃的结构,那它又会具有什么样的性质呢? 烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。 最简单的烷烃——甲烷是烷烃的代表物。甲烷具有哪些性质？ 课堂探究 二、烷烃的性质 (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) 课堂探究 二、烷烃的性质 (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 易燃 不反应 不反应 不反应 发生取 代反应 课堂探究 二、烷烃的性质 稳定性及原因: 常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。烷烃之所以很稳定,是因为烷烃分子中的化学键全是σ键,不易断裂。 (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： 课堂探究 二、烷烃的性质 (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。 【总结】 烷烃燃烧的通式： 课堂探究 二、烷烃的性质 特征反应——取代反应: 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。之所以可以发生取代反应,是因为C—H有极性,可断裂,CH3CH2Cl会继续和Cl2发生取代反应,生成更多的有机物。 课堂探究 二、烷烃的性质 【总结】 烷烃的化学性质 稳定性： 常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。 特征反应——取代反应： 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。 课堂探究 二、烷烃的性质 2.烷烃还会具有什么样的物理性质呢? 填写下表: 物理性质 变化规律 常温下 状态 熔、沸点 密度 课堂探究 二、烷烃的性质 物理性质 变化规律 常温下 状态 烷烃常温下存在的状态由气态逐渐过渡到液态、固态。当碳原子数小于或等于4时,烷烃在常温下呈气态 熔、沸点 随碳原子数的增加,熔、沸点逐渐升高,同种烷烃的不同异构体中,支链越多,熔、沸点越低 密度 随碳原子数的增加,密度逐渐增大,但比水的小 2.烷烃还会具有什么样的物理性质呢? 填写下表: 课堂探究 二、烷烃的性质 烷烃为什么会具有这样的性质呢? 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,常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态。 理论解释:烷烃互为同系物,结构相似,随着碳原子数增多，相对分子质量增大,分子间作用力逐渐增大,以上物理性质呈现规律性变化。 【练习1】 在常温和光照条件下,可与甲烷发生反应的是（ ） A.氧气 B.氯气 C.酸性高锰酸钾溶液 D.浓硫酸 课堂练习 B 【练习2】 关于甲烷和碳氢化合物的叙述错误的是（ ） A.甲烷是含碳量最低的碳氢化合物 B.所有的碳氢化合物分子组成均符合CnH2n+2的通式 C.碳氢化合物一般都不溶于水 D.碳氢化合物分子中的化学键一定有极性键,也可能有非极性键 课堂练习 B 【练习3】 下列分子式只能表示一种物质的是（ ） A.C4H10 B.C4H8Cl2 C.CH2Cl2 D.C5H12 课堂练习 C 课堂小结 完成学案素养专练。 布置作业 谢谢大家 $$