2.1.1 烷烃的结构和性质 课件 -2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

第二章 烃 长岭县第二中学 化学组 第一节 烷烃 第1课时 烷烃的结构和性质 主讲人：王佳凤 目 录 CONTENTS 1 2 烷烃的组成和结构 烷烃的性质 3 同系物 甲烷 丙烷和丁烷 丁烷 思考：烷烃的结构和性质？ 烷烃被广泛应用于生产生活的各个领域： 天然气 C8～C11的烷烃 C18～C30的烷烃 石蜡 C17～C21的烷烃 新课导入 任务一 烷烃的组成和结构 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 图2-1几种简单烷烃的分子结构模型 根据烷烃的分子结构，分析它们在组成和结构上的相似点。 任务一 烷烃的组成和结构 二、烷烃的概念 ——饱和链状烃 一、烷烃结构、组成特征 链状烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1)。 1 2 3 4 烷烃的结构与甲烷的相似 所有原子不可能共平面； 除乙烷外，碳链均为非直线型，呈锯齿状； 其分子中的碳原子都采取sp3杂化，形成σ键， 烷烃分子中的共价键全部是单键，单键可以转动； 任务二 烷烃的性质 四、烷烃的化学性质 甲烷 结构角度 预测性质 烷 烃 成键方式相似，性质相似 1. 回顾甲烷的性质，推测烷烃的性质，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 可燃 不反应 不反应 不反应 取代反应 任务二 烷烃的性质 四、烷烃的化学性质 不与酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液、强酸溶液、强碱溶液反应。 1、稳定性： 2、氧化反应——可燃性 CnH2n+2＋ O2 nCO2＋ (n+1)H2O 点燃 注意：当碳含量少时，产生淡蓝色火焰，但随着碳原子数的增多，碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生。 完全燃烧相同质量的烃时，消耗氧气的体积（物质的量）随着碳原子数的递增而减小。 反应条件：光照 + 卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)，； 分步取代，多步反应同时进行，产物多，不适合物质制备； 1mol卤素单质只能取代1molH。 注意 任务二 烷烃的性质 3、特征反应——取代反应 烷烃可以与卤素单质(气态)在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。 四、烷烃的化学性质 CnH2n+2 ＋X2 CnH2n+1X＋HX 一定条件 (X=F\Cl\Br\I) 任务二 烷烃的性质 四、烷烃的化学性质 取代反应 + Cl—Cl 光照 C C H H H H H H C C Cl H H H H H Cl H + 本质：断σ键 特征：一上一下，取而代之；分步取代，产物多 与纯卤素反应 条件 1mol卤素单质只能取代1molH 任务二 烷烃的性质 CH3 Cl Cl Cl Cl Cl CH3 Cl Cl Cl Cl CH3 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 一氯乙烷(1种)，二氯乙烷(2种)，三氯乙烷(2种)，四氯乙烷(2种)，五氯乙烷(1种)，六氯乙烷(1种) 共9种。 可能的产物：CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2CICHCl2、CH2CICCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3 四、烷烃的化学性质 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。 任务二 烷烃的性质 四、烷烃的化学性质 高温裂化或裂解 4、分解反应 在催化剂、加热条件下分解生成短链烷烃和烯烃，还可能生成碳单质和氢气。 C16H34 C8H18+C8H16 催化剂 加热、加压 C4H10 C2H4+C2H6 催化剂 加热、加压 问题1: 1 mol CH4与Cl2反应,生成等量的4种有机物,则消耗的Cl2的物质的量为多少？ 问题2: 1 mol乙烷在光照条件下最多能与多少 mol Cl2发生取代反应？ 问题3: 【判断正误】乙烷在光照的条件下能与溴水发生取代反应 问题4: 若要制备一氯乙烷用哪种方法好？ 方法一：CH2=CH2+HCl →CH3CH2Cl 方法二：CH3CH3+Cl2 → CH3CH2Cl+HCl 6 否 2.5 √ 探究课堂 12 任务二 烷烃的性质 类比所学甲烷，深度阅读教材以及表2-1总结烷烃的物理性质： 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 气态 －182 －164 0.423 乙烷 C2H6 CH3CH3 气态 －172 －89 0.545 丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气态 －187 －42 0.501 丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气态 －138 －0.5 0.579 戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液态 －129 36 0.626 壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液态 －54 151 0.718 十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液态 －26 196 0.740 十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液态 18 280 0.775 十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固态 28 308 0.777 气 液 固 熔沸点逐渐升高 密度逐渐增大 三、烷烃的物理性质 ② 均难溶于水，密度均小于1，C越多，密度越大 ① 碳原子数的递增，沸点逐渐升高 C17以上为固态 C5~C16液态 C1~C4气态 任务三 同系物 五、同系物 概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物。 实例：CH4、C2H6、C3H8、C17H36互为同系物。 同系物判断的三个关键点： 同 差 同类物质，相同通式，同官能团 组成上相差n个CH2原子团 ①碳原子数不同 ②分子式不同 ③相对分子质量相差14n 似 结构相似（化学键类型相似） (2)写出A可能存在的结构简式： _______________________________________________________________ (3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。 ①B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为 _______________________________________________________________ ②B燃烧的化学方程式为 ____________________________________________________ 【例1】已知烷烃A的密度是相同条件下H2密度的36倍。 (1)烷烃A的分子式为________。 C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3CH(CH3)CH2CH3、 C(CH3)3CH2Cl＋HCl C(CH3)4＋Cl2 光照 C5H12＋8O2 点燃 5CO2＋6H2O C(CH3)4 典例精讲 (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，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色( ) (5)标况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA(　　) (6)相同质量的烷烃完全燃烧，耗氧量最大的是CH4(　　) (7)任意两个烷烃分子一定互为同系物(　　) (8)1mol丙烷在光照情况下，最多消耗8 mol Cl2(　　) × √ × × × √ × 1、正误判断 √ 学习评价 结构特点 化学性质 物理性质 链状、碳碳单键、碳氢键 难氧化、易取代、难分解 熔沸点随碳原子数的增加而增大 同系物 结构特点相同、碳原子数不同 NO.1 烷烃 NO.2同系物 课堂小结 $