1.3 烃 课件-2024-2025学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修3

有机化学基础 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 第3节 烃 第1课时 烷烃及其性质 新课导入 烃是一类重要的化工原料! 联想 · 质疑 生活中许多物品如塑料水杯、汽车轮胎等都是以各种各样的烃为主要原料制得的 烃为什么会有如此重要的作用呢？这些重要的作用与它们的哪些性质有关呢？ 结构 决定 性质 用途 决定 探究 探究 烃 仅含碳、氢元素的化合物 碳 氢 芳香烃 含苯环 脂肪烃 （不含苯环） 饱和烃 不含不饱和键 不饱和烃 含不饱和键 C=C、C≡C 烃 烷烃 （ 或 ） 环烃 链烃 脂环烃 探究新知 观察 · 思考 烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃，烷烃广泛存在于自然界中 圆白菜叶子表层中有二十九烷(C29H60) 苹果表面的蜡状物质中有二十七烷(C27H56) 蚂蚁分泌的信息素中有十一烷(C11H24)和十三烷(C13H28) 探究新知 交流 · 研讨 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 请根据如图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？ 交流 · 研讨 一、烷烃的结构 1.碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体4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; 2.分子中的共价键全部是单键，且碳链呈锯齿状排列; 3.烷烃是饱和链烃，属于脂肪烃，通式为CnH2n＋2(n≥1)，且有机化合物中分子式只要符合此通式的，一定是链状烷烃。 联想 · 质疑 观察下表中所给的数据，你能得到哪些规律？ 名称 结构简式 常温状态 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度 水溶性 甲烷 CH4 气 -182 -164 0.466 不溶 乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 不溶 丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.582 不溶 丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -138.4 -0.5 0.579 不溶 戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.626 不溶 十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.778 不溶 常温下、碳原子数 ≤ 4 ，为气态，碳原子数 ≥ 17 ，为固态 烷烃难溶于水、易溶于有机溶剂（如四氯化碳、乙醇、苯）。 注：新戊烷CH3-C-CH3为气体。 CH3 CH3 一些烷烃的物理常数绘制的图像找规律 交流 · 研讨 交流 · 研讨 二、烷烃的物理性质 1.烷烃均为难溶于水的无色物质，易溶于有机溶剂（如四氯化碳、乙醇、苯）； 2.熔沸点、密度随着碳原子数的增加而升高； 3.在常温状态下由气态变为液态，再到固态； 常温下、碳原子数 ≤ 4 ，为气态，碳原子数 ≥ 17 ，为固态; 对于同种烃，若碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。 注：新戊烷CH3-C-CH3为气体; CH3 CH3 滴有石蕊的碱 滴有石蕊的酸 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 取代反应 不反应 不反应 KMnO4溶液 溴的四氯化碳溶液 CH4 交流 · 研讨 交流 · 研讨 同系物的分子结构相似,故化学性质相似。烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。 通常条件下稳定; 在光照下与氯气发生取代反应; 在空气中能燃烧。 碳氢单键、碳碳单键 常温下烷烃很不活泼，与强酸，强碱，强氧化剂和还原剂等都不发生反应，只有在特殊条件下（如光照或高温）下才能发生某些化学反应。 预测 烷烃的化学性质 交流 · 研讨 三、烷烃的化学性质 1.稳定性 烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，与强酸、强碱及强氧化剂和还原剂均不反应，不能使酸性高锰酸钾褪色。 交流 · 研讨 三、烷烃的化学性质 2.与卤素单质的反应 H－C－C－H＋Cl－Cl → H－C－C－Cl＋HCl H　H H　H H　H H　H 光照 键断裂 特征：一进一出，分步取代，产物多种 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。 交流 · 研讨 三、烷烃的化学性质 2.与卤素单质的反应 CH3CH2Cl CH3CHCl2 CH2ClCH2Cl CH3CCl3 CH2ClCHCl2 CH2ClCCl3 CHCl2CHCl2 CHCl2CCl3 CCl3CCl3 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。 在光照条件下，烷烃只能与卤素单质发生取代反应，不能与卤素单质的水溶液反应。 交流 · 研讨 三、烷烃的化学性质 3.与氧气的反应 烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。烷烃的燃烧可用下式表示。 烷烃的燃烧是十分重要的反应，烷烃燃烧时能放出大量的热，这使烷烃成为重要的能源之一。 CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O 小结： 烷烃【通式：CnH2n+2 (n≥1)】 一、烷烃的结构： 1.碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体4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。 2.分子中的共价键全部是单键，且碳链呈锯齿状排列。 3.烷烃是饱和链烃，属于脂肪烃，通式为CnH2n＋2(n≥1)，且有机化合物中分子式只要符合此通式的，一定是链状烷烃。 二、烷烃的物理性质 1.烷烃均为难溶于水的无色物质，易溶于有机溶剂（如四氯化碳、乙醇、苯） 2.熔沸点、密度随着碳原子数的增加而升高； 3.在常温状态下由气态变为液态，再到固态； 常温下、碳原子数 ≤ 4 ，为气态，碳原子数 ≥ 17 ，为固态。新戊烷为气体。 对于同种烃，若碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。 三、烷烃的化学性质 1.稳定性 烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，与强酸、强碱及强氧化剂和还原剂均不反应，不能使酸性高锰酸钾褪色。 2.与卤素单质的反应 在光照条件下，烷烃只能与卤素单质发生取代反应，不能与卤素单质的水溶液反应。 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 光 3.与氧气的反应 烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O $$