第2章 第1节 第1课时 烷烃的结构和性质-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第三册教师用书word(人教版 双选版)

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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

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正丁烷

CH3CH2CH2CH3

C4H10

sp3

σ键

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page number 1

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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

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