2.1.1烷烃的结构和性质 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 第一节第一课时 烷烃的结构和性质 生活中常见的烷烃 甲烷 丁烷 庚烷、辛烷 苹果表皮天然蜡质是 二十七烷 圆白菜表皮蜡质是二十九烷，来应对干旱或虫害胁迫 蚂蚁分泌的传递信息素是十一烷和十三烷 二十二烷 2 名称 结构简式 分子式 C原子 的杂化方式 分子中的 共价键类型 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 σ键 σ键 σ键 σ键 σ键 请根据下图所示烷烃的分子结构，写出相应的结构式和结构简式，并分析它们组成和结构上的相似点。 学习任务一 烷烃的结构 1.定义：烃分子中的碳原子之间只以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫链状烷烃。 2.链状烷烃的通式为 CnH2n＋2(n≥1) 有机化合物中分子式只要符合此通式的，一定是链状烷烃。 4 烷烃的所有原子不可能共平面 3.烷烃的结构特点——讲慢一点，一条一条强调一下 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，碳链呈锯齿状排列（为什么是锯齿状）——键角 H H H C H sp3 sp3 sp3 sp3 名称 结构简式 分子式 C原子 的杂化方式 分子中的 共价键类型 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 σ键 σ键 σ键 σ键 σ键 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， 官能团种类和数目相同，通式相同，支链和直链都是链状 相对分子质量相差14或14的整数倍 4.互为同系物： 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 和 CH3 CH3 CH CH3 ⑤ 否 烷烃的性质 烷烃结构与甲烷的相似性决定了烷烃性质与甲烷的相似性！ 【思考1】甲烷有哪些物理性质和化学性质？ 物理性质：无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气小； 化学性质：① 稳定性：常温下不与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液反应强调一下稳定性是因为都是碳碳单键 ② 可燃性：能在空气中燃烧； ③ 取代反应：能在光照下与氯气发生取代反应。 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光照 根据甲烷的性质与烷烃的结构特点，预测烷烃的化学性质。 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 1. 稳定性： 烷烃的化学性质 烷烃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 烷烃的性质 讨论一：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 链状烷烃完全燃烧的通式： 点燃 2、可燃性： 烃分子完全燃烧的通式： 光照 CH4 + Cl2 HCl + CH3Cl CH3Cl + Cl2 HCl + CH2Cl2 光照 CH2Cl2 + Cl2 HCl + CHCl3 光照 CHCl3 + Cl2 HCl + CCl4 光照 3、取代反应： 讨论二：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。 + Cl—Cl 光 C C H H H H H H C C Cl H H H H H Cl H + 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 11 ：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。 一氯乙烷 二氯乙烷 三氯乙烷 四氯乙烷 五氯乙烷 六氯乙烷 1种 2种 2种 2种 1种 1种 CH3CH2Cl CH3CHCl2 ClCH2CH2Cl CH3CCl3 CH2ClCHCl2 CHCl2CHCl2 CH2ClCCl3 CHCl2CCl3 CCl3CCl3 HCl 烷烃的性质 1mol卤素单质只能取代1mol H，产生1molHCl；1：1：1的关系 烷烃取代反应需注意的5个方面 (1)反应的条件——光照（自然光）/ 加热。 (2)反应物状态——纯卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)，而不是其水溶液。 (3)反应的特点——分步取代，多步反应同时进行，产物多 (4)反应产物——连锁反应，混合物(多种卤代烃) (5)定量关系: 【思考与交流】表2-1 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 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 物理性质 变化规律 状态 熔、沸点 溶解性 密度 常温常压下，C1~C4气态； C5~C16液态； C17以上为固态 都难溶于水，易溶于有机溶剂 随着碳原子数的增加，密度逐渐增大；但都比水小 烷烃同系物的物理性质的递变规律 C CH3 CH3 注意：CH3 CH3 (新戊烷)为气态 随着碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高 fafa (f) - 该表格体现不出这一点 1、下列有关烷烃的叙述中，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溶液的紫色褪去。 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任意两个烷烃分子一定互为同系物。 √ √ ①④ 课堂检测 练习1.下列说法正确的是(　　) A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃 B.分子组成符合CnH2n+2的烃不一定是烷烃 C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 D.碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃只有一种 D A 练习2.下列物质互为同系物的是(　　) A．C2H6和C6H14 B．CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl C． 和 D. CH2==CHCH2CH3和 Lavf59.27.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.2.6 $$