第2章 第1节 第1课时 烷烃的结构和性质-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3教师用书word(人教版 单选版)
第二章|烃
第一节 烷烃
学习目标 | 重点难点 | |
1.认识烷烃的组成和结构特点及其性质,认识烷烃的取代反应的特点和规律。 2.了解烷烃在日常生活中的重要应用。 | 重点 | 依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质。 |
难点 | 烷烃的系统命名法。 | |
第1课时 烷烃的结构和性质
新知探究(一)——烷烃的结构
1.烷烃的结构探究
请根据图中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。
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 |
乙烷 | CH3CH3 | C2H6 | sp3 | σ键 |
丙烷 | CH3CH2CH3 | C3H8 | sp3 | σ键 |
正丁烷 | CH3CH2CH2CH3 | C4H10 | sp3 | σ键 |
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正戊烷 | CH3(CH2)3CH3 | C5H12 | sp3 | σ键 |
2.烷烃的结构特点
杂化方式 | 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 |
空间结构 | 以碳原子为中心形成若干四面体空间结构,碳链呈锯齿状排列 |
键的类型 | 烷烃分子中的共价键全部是单键(C—C、C—H) |
3.同系物
结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。甲烷、乙烷和丙烷互称为同系物。链状烷烃的通式为CnH2n+2。
[微点拨] 同系物中的“结构相似”指化合物具有相同的官能团和相似的骨架结构,且属于同一类有机物。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)烷烃的碳原子均采取sp3杂化 (√)
(2)分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃 (√)
(3)烷烃分子中的所有原子不可能共平面 (√)
(4)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上 (×)
(5)烷烃分子中的键角一般为109°28',分子中可能含π键 (×)
2.下列说法不正确的是( )
A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物一定互为同系物
B.同分异构体之间一定不互为同系物
C.互为同系物的两种有机化合物的相对分子质量数值一定相差14
D.互为同系物的两种有机物的组成元素相同,且结构相似
解析:选C 分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物都是饱和链状烷烃,二者分子组成上相差3个CH2原子团,因此二者互为同系物,A正确;互为同分异构体的物质的分子式相同,而同系物的分子组成上一定相差n个CH2(n为正整数)原子团,所以互为同
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分异构体的物质一定不互为同系物,B正确;同系物是指结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物,所以互为同系物的两种有机化合物组成元素相同,相对分子质量的数值一定相差14n(n为正整数),C错误,D正确。
3.写出下列烃的分子式。
(1)己烷 ,含氢原子个数为16的链状烷烃为 ,环状烷烃为 。
(2)含11个碳原子的链状烷烃 。
(3)含碳质量分数最小的烷烃为 。
答案:(1)C6H14 C7H16 C8H16
(2)C11H24 (3)CH4
新知探究(二)——烷烃的性质
1.甲烷的性质
(1)物理性质
纯净的甲烷是无色、无臭的气体,难溶于水,密度比空气的小。
(2)化学性质
甲烷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CCl4溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生取代反应。
2.烷烃的性质
根据甲烷的性质推测烷烃的性质
(1)物理性质递变性
物理性质 | 递变规律 |
状态 | 烷烃常温下的存在状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态 C1~C4气态,C5~C16液态 [新戊烷C(CH3)4在常温常压下是气态],C17以上为固态 |
熔、沸点 | ①随碳原子数的增加,即烷烃的相对分子质量越大,烷烃的熔、沸点升高 |
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