第2章 1 第一节 烷烃（课件PPT）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3（人教版）

该高中化学课件聚焦烷烃的结构、性质、系统命名及同分异构体书写，从烃的分类切入，通过结构特征（sp³杂化、锯齿状碳链）连接物理性质变化规律与化学性质（氧化、取代、分解），构建“结构-性质-应用”的知识支架。 其亮点在于以表格对比物理性质规律、口诀简化命名规则、减碳法分步书写同分异构体，结合自我诊断与对点训练，强化化学观念（结构决定性质）和科学思维（模型建构与推理）。学生能系统掌握知识，教师可通过分层训练提升教学效率。

第二章　烃 第一节　烷烃 1 学习目标 1.知道烷烃的物理性质的变化规律与分子中碳原子数目的关系。　2.认识烷烃的结构特征，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质。　3.了解烷烃的系统命名法，会书写简单烷烃的同分异构体。 返回导航 知识点一 1 知识点二 2 内 容 索 引 知识点三 3 课堂检测 巩固落实 4 知识点一 PART 01 第一部分 4 知识点一　烷烃的结构和性质 1．烃 仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称烃。根据结构的不同，烃可分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。 返回导航 2．烷烃的结构 碳原子的 杂化方式 烷烃分子中的碳原子都采取______杂化，以伸向四面体4个顶点方向的_____杂化轨道与其他__________或__________结合，形成_____键 空间结构 以_____原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈_____状排列 键的类型 烷烃分子中的共价键全部是_____ (C—C、C—H) 链状烷烃 的通式 __________ sp3 sp3 碳原子 氢原子 σ 碳 锯齿 单键 CnH2n＋2 返回导航 　1.“链状烷烃中的碳原子都在一条直线上”，这种说法合理吗？ 提示：不合理，因为烷烃以碳原子为中心形成若干空间四面体结构，所以从丙烷开始碳链都是锯齿形折线结构，所有碳原子不可能在一条直线上。 返回导航 3．烷烃的性质 (1)同系物 ①概念：__________相似、分子组成上相差一个或若干个_______原子团的化合物互称为同系物。 ②性质：同系物因组成和结构相似，_______性质相似，而某些_______性质随着相对分子质量的增大而发生规律性的变化，如烷烃的熔点、沸点、密度等。 结构 CH2 化学 物理 返回导航 (2)物理性质 气 物理性质 变化规律 状态 随着碳原子数的增加，常温下的存在状态由_______态逐渐过渡到_______态、_______态。当碳原子数小于或等于_______时，烷烃在常温下呈气态(特例：新戊烷常温下呈气态) 液 固 4 返回导航 水 物理性质 变化规律 溶解性 都难溶于_______，易溶于______________ 熔点、 沸点 随着碳原子数的增加，熔点和沸点逐渐升高；同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔点和沸点越_______ 密度 随着碳原子数的增加，密度逐渐_______，但比水的_______ 有机溶剂 低 增大 小 返回导航 ②①③④ 返回导航 (3)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。 ①氧化反应——可燃性 烷烃能在空气中燃烧，链状烷烃完全燃烧的通式为 _________________________________________________。 返回导航 取代反应——特征反应 烷烃可与气态卤素单质在光照下发生取代反应，如乙烷与氯气在光照下发生反应可生成一氯乙烷，化学方程式为 __________________________________________。 返回导航 C＋2H2 C8H18 返回导航 × √ (1)链状烷烃、环烷烃中的碳原子均采取sp3杂化(　　) (2)分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是链状烷烃(　　) (3)同系物一定具有相同的通式，官能团的种类、数目也相同(　　) (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)标准状况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) √ × × 返回导航 烷烃发生取代反应需注意的五个方面 (1)反应的条件——光照。 (2)反应物状态——气态卤素单质(如Cl2、Br2)而不是其水溶液。 (3)反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应连续进行。 (4)反应产物——混合物(多种卤代烃及卤化氢)，不适宜制备卤代烃。 (5)定量关系——消耗卤素单质的物质的量n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋…＝n(HX)。 返回导航 √ 返回导航 解析：由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，三者均为化合物，其他烷烃也为化合物，不互为同素异形体，B错误； 三者都是烷烃，但甲烷中只含C—H极性共价键，不含非极性共价键，C错误； 三者都是烷烃，化学性质相似，但熔、沸点等物理性质不相同，D错误。 返回导航 2．下列有关烷烃物理性质的叙述不正确的是(　　) A．烷烃同系物的熔、沸点随着相对分子质量的增大逐渐升高 B．烷烃同系物的密度随着相对分子质量的增大逐渐增大 C.常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态 D．同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越高 解析：同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越低，D错误。 √ 返回导航 3．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质也相似。下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　) A.丙烷在较高温度下会分解 B．光照下能够与氯气发生取代反应 C．丙烷与甲烷不互为同系物 D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 √ 返回导航 解析：由甲烷在高温下会分解可知，丙烷在较高温度下也会分解，故A正确； 丙烷等烷烃在光照的条件下可以和氯气发生取代反应，故B正确； 丙烷与甲烷结构相似，分子组成上相差2个CH2原子团，二者互为同系物，故C错误； 丙烷等烷烃性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故D正确。 返回导航 知识点二 PART 02 第二部分 22 知识点二　烷烃的命名 1．烃基 烃基 烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团 常见烃基 甲烷分子去掉1个H，得到_______叫甲基；乙烷分子去掉1个H，得到______________叫乙基；丙烷分子去掉1个氢原子后的烃基有两种，结构简式是______________的叫正丙基、结构简式是 _________的叫异丙基 特点 中性基团，不能独立存在，短线表示一个电子 —CH3 —CH2CH3 —CH2CH2CH3 返回导航 2.习惯命名法 链状烷烃(CnH2n＋2) n＝1～10 n>10 习惯名称：某烷 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 汉字 数字 同分异构体数目较少时 用“正”“异”“新”区别 返回导航 正戊烷 异戊烷 新戊烷 返回导航 3．系统命名法 (1)选主链 ①最长：选定分子中最长的碳链为主链，按主链中碳原子数目对应的烷烃称为“某烷”。 ②最多：当出现两条或多条等长的碳链时，要选择连有取代基数目多的碳链为主链。 返回导航 (2)编序号 ①最近：选定主链中离取代基最近的一端为起点，用1，2，3等阿拉伯数字给主链上的碳原子编号定位。 ②最简：若有两个不同取代基且分别处于主链两端同等距离，则从简单的一端开始编号。 ③最小：取代基编号位次之和最小。 返回导航 (3)写名称 ①将取代基名称写在主链名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置。 ②相同取代基要合并，用汉字数字表示取代基的个数(只有一个取代基时，将取代基的个数省略)。 ③多个取代基的位置编号之间用逗号(“，”)隔开。 ④位置编号与名称之间用短线(“-­”)隔开。 返回导航 ⑤若有多种取代基，则简单写在前，复杂写在后。 例如，有机化合物的命名图示如下： 返回导航 返回导航 × √ √ × × 返回导航 √ 返回导航 2．下列有机化合物的命名正确的是(　　) A．3，3­-二甲基丁烷　　 B．2，3­-二甲基丁烷 C．2­-乙基丁烷 D．2，3，3­-三甲基丁烷 解析：A项，主链未从离取代基最近的一端开始编号，正确命名为2，2­-二甲基丁烷，错误； C项，2号碳原子不能连有乙基，错误； D项，取代基甲基的位次和不是最小，说明主链的编号错误，正确命名为2，2，3­-三甲基丁烷，错误。 √ 返回导航 2，2，5­-三甲基庚烷 3，3，4-­三甲基己烷 2，2，5-­三甲基­-3­-乙基己烷 返回导航 知识点三 PART 03 第三部分 35 知识点三　减碳法书写烷烃的同分异构体 烷烃只存在碳架异构，书写烷烃的同分异构体时一般采用减碳法：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边不到端，排列由对到邻间。 以己烷(C6H14)为例(为了简便易看，在所写结构式中省去了H原子)： (1)将分子中的全部碳原子连成直链作为母链。 C—C—C—C—C—C 返回导航 (2)从母链上取下1个C原子作为支链(即甲基)，依次连接在主链中心对称线一侧的各个C原子上，此时碳骨架结构有两种。 返回导航 (3)从母链上取下两个C原子，使这两个C原子相连(整连，即乙基)或分开(散连，即2个甲基)，依次连接在主链中心对称线一侧的各个C原子上，乙基不合适，故舍去，两甲基的位置依次相同、相邻，此时碳骨架结构有两种。   故己烷(C6H14)共有_______种同分异构体。 5 返回导航 (4)补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原 子数，即________________________________________________________ ____________________________________________。 CH3CH2CH2CH2CH2CH3、 、 返回导航 返回导航 1．根据丁烷两种同分异构体的结构，写出丁基(—C4H9)的结构简式： ___________________________________________________。 CH2CH2CH2CH3、 、 返回导航 4 返回导航 3．某链状烷烃的相对分子质量为100，分子内共有3个甲基，写出符合条件的同分异构体的结构简式并用系统命名法命名： _________________________________________________________________ ______________________________。 返回导航 返回导航 课堂检测 巩固落实 PART 04 第四部分 45 1．乙烷和戊烷是同系物，下列说法错误的是(　　) A．戊烷比乙烷多3个CH2原子团 B．戊烷的熔、沸点比乙烷的高 C．戊烷和乙烷的密度均比水的大 D．戊烷和乙烷都能和氯气发生取代反应 √ 返回导航 解析：戊烷和乙烷属于同系物，戊烷比乙烷多3个CH2原子团，A正确； 烷烃的熔、沸点随碳原子数的增加逐渐升高，戊烷的熔、沸点比乙烷的高，B正确； 戊烷和乙烷的密度均比水的小，C错误； 戊烷和乙烷都能和氯气发生取代反应，D正确。 返回导航 √ 返回导航 解析：主链中含有4个碳原子，2号碳原子上连有一个甲基，其名称为2-­甲基丁烷，A项错误； 主链中含有5个碳原子，2、3号碳原子上各连有一个甲基，其名称为2，3­二甲基戊烷，B项错误； 主链中含有5个碳原子，2号碳原子上连有两个甲基，3号碳原子上连有一个甲基，其名称为2，2，3-­三甲基戊烷，C项正确； 主链中含有6个碳原子，2号碳原子上连有一个甲基，3号碳原子上连有一个乙基，其名称为2-­甲基­-3­-乙基己烷，D项错误。 返回导航 解析：甲基环戊烷的分子式为C6H12，光照下可以与Cl2发生取代反应，不能使酸性KMnO4溶液褪色，难溶于水，易溶于苯。 √ 返回导航 4．随着碳原子数目的增加，普通命名已不能满足需求。下列烷烃的系统命名正确的是(　　) A．5-­甲基-­4-­乙基己烷 B．2，4，4­-三甲基-­3­-乙基戊烷 C．2，2，3-­三甲基丁烷 D．3，3-­二甲基-­4­-乙基戊烷 √ 返回导航 解析：5-­甲基­-4­-乙基己烷命名为编号错误，正确名称为2­-甲基­-3­-乙基己烷，A不正确； 2，4，4-­三甲基-­3­-乙基戊烷命名为编号错误，正确名称为2，2，4­-三甲基-­3­-乙基戊烷，B不正确； 3，3-­二甲基­-4­-乙基戊烷命名为选主链错误，正确的名称为3，3，4-­三甲基己烷，D不正确。 返回导航 5．烷烃广泛存在于自然界中，如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。 (1)写出下列各烷烃的分子式。 ①链状烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。 ②链状烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。 ③分子中含有22个共价键的链状烷烃C：________。 ④0.1 mol链状烷烃D完全燃烧，消耗标准状况下11.2 L O2：________。 C99H200 C6H14 C7H16　 C3H8 返回导航 解析：①同温、同压下，密度之比＝摩尔质量之比＝相对分子质量之比，链状烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍，则链状烷烃A的相对分子质量为2×43＝86，即14n＋2＝86，解得n＝6，链状烷烃A的分子式为C6H14。②链状烷烃B的分子中含有200个氢原子，即2n＋2＝200，解得n＝99，所以链状烷烃B的分子式为C99H200。③链状烷烃分子中含有的共价键数目为3n＋1，链状烷烃C分子中含有22个共价键，即3n＋1＝22，解得n＝7，所以链状烷烃C的分子式为C7H16。 返回导航 返回导航 (2)下列关于烷烃的叙述正确的是________(填字母)。 A．都是易燃物，燃烧产物一定为二氧化碳和水 B．在光照条件下，能使溴水褪色 C．烷烃的卤代反应很难得到纯净的有机产物 D．能使酸性KMnO4溶液褪色 C 返回导航 解析：烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水，氧气不足时，烷烃不完全燃烧，产物可能为一氧化碳和水，选项A错误； 在光照条件下，烷烃不能与溴水反应，不能使溴水褪色，选项B错误； 烷烃的卤代反应很难得到纯净的有机产物，一般会产生多种卤代烃，选项C正确； 烷烃分子中不含碳碳双键或碳碳三键等，不能使酸性KMnO4溶液褪色，选项D错误。 返回导航 (3)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列为________________(填序号)。 ①CH3(CH2)3CH3 ②(CH3)4C ③2，3，4­-三甲基戊烷 ④(CH3)2CHCH2CH2CH3 解析：烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，随着烷烃碳原子数的增加，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低。故沸点按由高到低的顺序排列为③④①②。 ③④①② 返回导航 　2.下列四种烷烃的沸点由低到高的顺序为________(填序号)。 ①CH3CH2CH2CH3　② CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ③分解反应——高温裂化或裂解 甲烷高温下可分解成碳和氢气；长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃。例如， CH4______________ C16H34C8H16＋_______ C8H18C4H10＋C4H8 1．下列关于CH4、CH3CH3和的叙述正确的是(　　) A．均能用通式CnH2n＋2来表示 B．与所有烷烃互为同素异形体 C．它们都是烷烃，结构中都既有极性共价键又有非极性共价键 D．它们的性质完全相同 如C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为 CH3CH2CH2CH2CH3　_______、 ______________、 　 ______________。 [记忆口诀]　烷烃系统命名法口诀 →→→→→ (1)烃分子中有几种处于不同化学环境的氢原子就有几种烃基(　　) (2)乙烷、丙烷没有同分异构体，乙基、丙基也只有一种(　　) (3)失去一个氢原子的链状烷基的通式为 —CnH2n＋1(　　) (4) 命名为3­甲基丁烷(　　) (5) 命名为1，2，4­三甲基丁烷(　　) 解析：该烷烃的碳骨架为，名称为2，4­二甲基­3­乙基己烷。 1．CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是(　　) A．2，3­二甲基­4­乙基戊烷 B．2­甲基­3，4­二乙基戊烷 C．2，5­二甲基­3­乙基己烷 D．2，4­二甲基­3­乙基己烷 3．汽油是一种无色或淡黄色、易挥发、易燃液体，具有特殊臭味，是小型汽车的主要燃料。它的主要成分是碳原子数为C5～C11的烃类。请给汽油中含有的下列烷烃用系统命名法命名。 (1)球棍模型为_____________________________。 (2)结构简式为______________________________。 (3)键线式为_________________________________________。 [记忆口诀]　 →→ 2．某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl，它的可能结构有________种。 解析：以C5H12为基础，有8种处于不同化学环境的氢原子，故C5H11Cl有8种同分异构体，符合条件的有以下4种：、 。 3­甲基己烷、2­甲基己烷、 3­乙基戊烷 解析：链状烷烃的通式为CnH2n＋2，则14n＋2＝100，解得n＝7，该链状烷烃的分子式为C7H16。分子内有3个甲基，说明分子内仅有一个取代基。若取代基为甲基，则可能的碳骨架结构为 ；若取代基为乙基，则可能的碳骨架结构为；取代基不可能是丙基或更复杂的烃基。 2．下列有机化合物的命名正确的是(　　) A. 2­乙基丙烷 B. 3，4­二甲基戊烷 C. 2，2，3­三甲基戊烷 D. 3­异丙基己烷 3．(2025·厦门高二期末)甲基环戊烷()常用作溶剂及色谱分析标准物质，也可用于有机合成。下列有关该有机化合物的说法错误的是(　　) A．分子式为C6H12 B．光照下可以与Cl2发生取代反应 C．易溶于水及苯 D．不能使酸性KMnO4溶液褪色 ④0.1 mol链状烷烃D完全燃烧，消耗O2的物质的量为＝0.5 mol，所以1 mol链状烷烃D完全燃烧，消耗5 mol氧气，根据链状烷烃完全燃烧的化学方程式CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O可知，链状烷烃D的分子式为C3H8。 $