2.1.1 烷烃 课件 2024-2025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 课时1 烷烃的结构 甲烷 丙烷 丁烷 庚烷 辛烷 二十二烷 【生活中的化学】生活中常见的烷烃 -------烷烃是一类最基础的有机物 教学引入 【思考与讨论】请根据烷烃的分子结构，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。 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 教学内容 一、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 CH4 CH4 sp3 σ键(单键) 乙烷 CH3CH3 C2H6 sp3 丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 sp3 正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12 sp3 教学内容 一、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 CH4 CH4 sp3 σ键(单键) 乙烷 CH3CH3 C2H6 sp3 丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 sp3 正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12 sp3 1、链状烷烃的通式： CnH2n＋2 【总结】 2、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 3、4个sp3杂化轨道伸向四面体4个顶点，分别与C或H结合形成σ键； 教学内容 5、像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似，分子组成上相差若干个CH2原子团的化合物互称为 。 同系物 4、烷烃分子中的共价键全部是单键（C原子饱和），可以旋转。 因结构相似，所以化学性质相似； 它们的某些物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性的变化。 6、链状烷烃的碳链为锯齿形，不是直线形。烷烃分子中的所有原子不可能共平面。 教学内容 练习1：下列物质是否为同系物 ① CH3CHO 和 CH3COOH ② CH2=CH2 和 ③ CH4 和 CH3CH3 ④ CH3CH2CH3 和 H2C CH2 CH2 CH3－CH2－CH－CH3 │ CH3 否 否 是 是 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH3 CH CH3 ⑤ 否 教学巩固 最简单的烷烃——甲烷。 二、烷烃的性质 甲烷 预测性质 烷 烃 成键方式相似 性质相似 1、物理性质 2、化学性质 无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小 1. 稳定性： 不被酸性KMnO4氧化、不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液发生反应 2. 氧化反应： 3. 取代反应： 4. 分解反应： 教学内容 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 取代反应 二、烷烃的性质 【思考与讨论】根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。 烷烃只能与卤素单质反应，不能与卤素单质的水溶液反应。 教学内容 【学生活动】分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化的基本规律 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 丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气体 －138 －0.5 0.579 戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液体 －129 36 0.626 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 教学内容 二、烷烃的性质 烷烃的某些物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性变化。 ■熔沸点： C个数越多，熔沸点越高 C个数相同，支链越多，熔沸点越低（如:正戊烷>异戊烷>新戊烷） ■状态： C1~C4气态;C5~C16液态; C17以上为固态。 ■水溶性： 均难溶于水，但易溶于有机溶剂 教学内容 1.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。 2.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，并从化学键的角度分析反应中有机化合物。 【思考与讨论】 取代反应 C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。 教学内容 12 （3）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。 一取代 二取代 三取代 四取代 五取代 六取代 【思考与讨论】 乙烷与氯气在光照下反应，可能的产物有：HCl + 9种有机产物 教学内容 结 质 质 烷烃分子中的共价键全部是单键 化 学 性 物 理 性 构 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，碳原子与碳原子或其他原子形成σ键 烷烃的结构与性质 能在光照下与氯气发生取代反应 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 能在空气中燃烧（可燃性） 随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高 随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大 随着烷烃碳原子数的增加，常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态。 课堂小结 14 练习1、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 教学反馈 (1)分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是链状烷烃(　　) (2)所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应(　　) (3)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上(　　) (4)光照条件下，1 mol Cl2与2 mol CH4充分反应后可得到1 mol CH3Cl(　　) (5)标况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA(　　) × √ 练习2、正误判断： × × × 教学反馈 CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O $$