2.1.1烷烃 课件-2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修3

第二章 烃 第一节 烷烃 第1课时 烷烃的结构和性质 液化石油气 汽油 凡士林 蜡烛 生活中常见的烷烃 天然气 打火机 甲烷 丙烷 丁烷 庚烷和辛烷 十六烷和十八烷 二十二烷 烷烃是一类最基础的有机化合物，链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和脂肪烃 2 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 【思考与讨论】 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。 由于学生在前面的学习中已经很熟练了，所以此处就不需要进行结构简式和分子式的书写。后面书写乙烷与氯气反应产物的结构简式，所以此处就没必要写了。 3 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 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 σ键 σ键 σ键 σ键 σ键 一、烷烃的组成和结构 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 CH4 CH4 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。 碳原子都采取sp3杂化，直接相连的4个原子形成四面体，形成C-Hσ键或C-Cσ键。 共价键全部是单键，可以旋转。 链状烷烃的碳链为锯齿形，通式：CnH2n+2 （n≥1） 【思考】烷烃分子中所有的原子是否能全部共平面？ 不能 一、烷烃的组成和结构 5 甲烷的性质回顾 （1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。 思考与讨论 二、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 可以 燃烧 不反应 取代反应 不反应 不反应 （2）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 二、烷烃的化学性质 思考与讨论 写出烷烃（CnH2n+2）完全燃烧的化学方程式。 （3）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。 上述反应属于取代反应，乙烷分子中C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。 CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl 光 烷烃 卤代烃 官能团就是碳氯键 9 (4)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 回顾： 甲 烷 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷 一取代 二取代 三取代 四取代 五取代 六取代 替代法 HCl (4)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 CH3CH2Cl、 CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、 CH2ClCHCl2 CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3 烷烃与卤素单质发生的取代反应不会停留在第一步 注意：这里给出的是结构式，要求书写结构简式，检查学生的书写情况。结构式的好处是容易看出同分异构体 烷烃与卤素取代反应的特点 在光照条件下； 与纯卤素反应； 1 mol 卤素单质只能取代1 mol H； 连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体） 6 mol HCl 方法一更好， 原子利用率高，产物纯净 (1)1 mol 乙烷（C2H6)最多能和多少 mol Cl2发生取代反应？ (2)生成的产物中最多的是什么？ (3)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 光 一定条件 12 高温分解 CH4 C + 2H2 C4H10 CH2== CH2（乙烯）+ CH3CH3 烷烃在高温条件下可以分解 H C F 电负性 2.1 2.5 4.0 C、H电负性差值小，C-H极性小，反应中难断裂，常温下，烷烃的化学性质较稳定。光照、高温提供能量， C-H断裂，可以反应。 解释为什么常温下烷烃性质稳定，在光照、高温条件可以发生反应？ 13 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 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 σ键 σ键 σ键 σ键 σ键 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 CH4 CH4 CH2 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。性质也相似。 同系物可用通式表示 链状烷烃的通式为CnH2n+2 注意：从结构的角度 14 一取代 二取代 三取代 四取代 五取代 六取代 一氯乙烷和二氯乙烷是否互为同系物 注意：这里给出的是结构式，要求书写结构简式，检查学生的书写情况。结构式的好处是容易看出同分异构体 (1)根据甲烷的熔沸点、密度数据，预测乙烷、丙烷、丁烷等烷烃的熔沸点、密度与甲烷的差异，并说明预测依据。 (2) 预测烷烃的熔沸点、密度的变化规律，并分析可能的原因。 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 思考与讨论 三、烷烃的物理性质 表2-1 几种烷烃的熔点、沸点和密度 相对分子质量增大 碳原子数增多 分子间作用力增大 熔点、沸点升高 表2-1 几种烷烃的熔点、沸点和密度 打火机中充入的是丁烷。说明为什么是丁烷而不是其他烷烃？ 正戊烷 异戊烷 新戊烷 比较戊烷的沸点 ＞ ＞ 36.1 ℃ 27.9 ℃ 9.5 ℃ 说明原因，支链多，分子与分子间的距离大，范德华力小，熔沸点低 19 1.无色，难溶于水，易溶于有机溶剂，密度均比水小。 2.某些物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性变化： 密度逐渐增大 熔、沸点逐渐升高。C原子数相同时，支链多，沸点低 常温下的状态：由气态→液态→固态 C≤4的烷烃常温下为气体。 三、烷烃的物理性质 教师让学生笔记记相对分子质量增大，范德华力增大，增加含支链的烷烃沸点比较，戊烷的三种同分异构体即可 【课堂小结】 烷烃的结构与性质 结构 碳原子都采取sp3杂化形成σ键，只含C-C键和C-H键。 链状烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1） 物理性质 难溶于水，密度小于水。 随碳原子数增加，熔点和沸点逐渐升高，密度逐渐增大。 常温下存在状态由气态→液态→固态。 化学性质 常温下稳定，不与强酸、强碱、溴的四氯化碳溶液反应。 氧化反应：可燃烧，但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 取代反应：光照条件下与卤素单质发生反应。 21 烃 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 ...... 甲烷 乙烯 乙炔 苯 其结构 和性质 认识 各类烃的结构和性质 碳原子的饱和程度和化学键的类型 烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据 预测 烷烃 根据熟悉的四种物质认识各类烃的结构与性质，这张PPT讲课前需要熟悉 22 2. 某链状烷烃的相对分子质量为72，写出其所有同分异构体的结构简式。 该烷烃其中一种同分异构体与氯气在光照条件下，能生成4种一氯代物，请写出这4种一氯代物的键线式。 1 2 3 4 1 1 2 3 CnH2n+2 Mr=12n+2n+2=14n+2 = 72 n = 5 C5H12 正戊烷 异戊烷 (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，1 mol Cl2与2 mol CH4充分反应后可得到1 mol CH3Cl(　　) (5)标况下，11.2 L己烷所含共价键的数目为9.5NA(　　) × √ 1.正误判断 × × × 课 堂 练 习 2.下列说法正确的是 A.随着碳原子数的增加，链状烷烃中碳的质量分数逐渐增大，无限趋近 B.链状烷烃分子中每个碳原子都是sp2杂化，能形成4个共价键 C.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符合 通式CnH2n＋2 D.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上 A 3．下列叙述错误的是 (　　) A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应 B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃 D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸 B 本节课到此结束 CnH2n＋2＋O2 nCO2＋(n＋1)H2O点燃 于 $