高中化学 第三章第一节第2课时 烷烃同步辅导与检测课件 新人教版必修2.ppt

第一节最简单的有机化合物 甲烷第2课时烷烃 有机化合物 第2课时烷烃 洋白菜叶子及苹果皮上 为防止水分蒸发 附着的蜡状物是廿七烷与廿九烷 此外 某些昆虫体内也存在烷烃 例如 十一烷 十三烷是蚂蚁传递信息素 什么是烷烃 烷烃有什么结构特点和性质 1 了解烷烃的概念 通式及结构特点 2 了解烷烃的物理性质和化学性质 3 理解同系物 同分异构体的概念 并会判断及书写简单烷烃的同分异构体 烷烃 1 结构特点 单键 氢 饱和 单 饱和 中心 锯齿 cnh2n 2 2 物理性质 随分子中碳原子数增加 易 气 液 固 升高 增大 小 不 3 化学性质 1 稳定性 通常状态下烷烃性质稳定 与强酸 强碱 强氧化剂不反应 2 可燃性 烷烃都能燃烧 燃烧通式为 3 取代反应 烷烃都能与卤素单质发生取代反应 写出c2h6与cl2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式 4 习惯命名法 1 当碳原子数n 10时 用 表示 若n 10 用数字表示 如 c8h18命名为 c18h38命名为 2 当碳原子数n相同时 用 来区别 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 辛烷 十八烷 正 异 新 异戊烷新戊烷 正戊烷 应用思考 1 多碳原子烷烃 如ch3 ch2 ch2 ch3 分子中 碳链是直线状吗 提示 不是 ch3ch2ch2ch3分子中 c原子与其相连的4个原子在空间形成四面体结构 因此多碳原子烷烃分子中的碳链应为锯齿状 同系物 同分异构体 1 同系物 1 概念 结构相似 在分子组成上相差一个或若干个 的物质 2 实例 ch4 c2h6 c3h8互为同系物 2 同分异构体 1 同分异构现象 化合物具有相同的 但具有不同 的现象 2 同分异构体 具有 的化合物 ch2 分子式 结构 同分异构现象 应用思考 2 互为同系物的物质 其物理性质和化学性质相同吗 提示 互为同系物的物质 结构相似 分子组成上相差一个或若干个ch2原子团 属于同一类物质 其化学性质相似 但物理性质不同 3 同分异构体的相对分子质量相同 那么相对分子质量相同的物质一定是同分异构体吗 提示 不一定 同分异构体的前提是分子式相同 而相对分子质量相同的物质 分子式不一定相同 如co n2 c2h4相对分子质量相同 但组成不同 分子式不同 不属于同分异构体 再如ch3ch2oh和hcooh相对分子质量相同 分子式不同 也不是同分异构体 综合拓展 一 对烷烃的理解应注意以下几点1 烷烃为开链式结构 可以是直链也可以带支链 2 对于烷烃中的任意一个碳原子来说 都可以看作以它为中心的四面体 当它连接的四个原子 或原子团 相同时即为正四面体 否则就不是正四面体 含多个碳原子的烷烃分子中的碳链呈锯齿状 不呈直线型 3 烷烃分子的 饱和 性 使其性质较稳定 4 烷烃的通式为cnh2n 2 n 1 正整数 相邻烷烃在分子组成上相差一个 ch2 原子团 5 烷烃高温分解ch4隔绝空气加热至1000 时 可分解为炭黑和氢气 二 烷烃分子式的确定1 直接法 直接求算出1mol烷烃中各元素原子的物质的量即可推出烷烃的分子式 如给出一定条件下的密度 或相对密度 以及各元素的质量比求算分子式的途径为 密度 相对密度 摩尔质量 1mol烷烃中c h原子的物质的量 分子式 2 最简式法 根据分子式为最简式的整数倍 因此利用相对分子质量和最简式量可确定其分子式 4 利用燃烧反应化学方程式 抓住以下关键 1 气体体积变化 2 气体压强变化 3 气体密度变化 三 对同系物概念的理解1 同系物概念的内涵有两个 一是分子结构相似 二是分子组成上相差一个或若干个ch2原子团 两者要联系在一起 缺一不可 2 同系物的外延是有机物 也就是说 不仅在烷烃类物质内存在同系物关系 在其他类有机物中也存在同系物关系 3 同系物分子组成可用同一通式来表示 但通式相同的有机物 不一定互为同系物 如 ch3 ch2 ch2 ch3 正丁烷 与 异丁烷 不属于同系物 因为它们 的分子组成相同 4 同系物组成元素相同 5 同系物之间相对分子质量相差14n 6 结构相似 对于烷烃的具体含义是 碳原子之间均以单键连接成链状 其余的价键全部跟氢结合 四 对同分异构体的理解1 同分 即分子式相同 相对分子质量相同 但相对分子质量相同的物质不一定是同分异构体 如co和c2h4 c2h6和ch2o 最简式相同 各组成元素及其含量相同 但各组成元素及其含量相同的物质不一定是同分异构体 2 异构 即结构不同 物理性质不同 化学性质不同或相似 3 同分异构体概念的外延是化合物 包括有机化合物和无机化合物 也就是说 不仅在有机化合物中存在同分异构现象 在无机化合物中也存在同分异构现象 在有机化合物与无机化合物之间也存在同分异构现象 4 同分异构现象广泛存在于有机化合物中 不仅存在于同类物质中 也存在于不同类物质之间 如ch3ch2oh和ch3 o ch3 二甲醚 等 5 烷烃分子中碳原子数越多 其连接方式就越多 同分异构体也就越多 例如 戊烷有3种 己烷有5种 庚烷有9种 而癸烷则有75种之多 五 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 同种物质的辨析比较 续上表 尝试应用 1 下列物质中属于烷烃的是 a c8h16b ch3ch2ch2oh c 2 下列有关简单的烷烃的叙述中正确的是 都是易燃物 特征反应是取代反应 相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基a 和 b 和 c 只有 d 和 解析 烷烃属于碳氢化合物 容易燃烧生成co2和h2o 其特征反应是取代反应 可在光照条件下与cl2等发生取代反应 相邻的两个烷烃分子在组成上相差一个ch2原子团 而不是甲基 因此 本题答案为d项 答案 d 3 双选题 下列物质中互为同分异构体的是 a ch3ch2ch2ch3b ch3ch2ch ch3 2c ch3ch2ch2ch2ch3d ch3ch2ch ch3 ch2ch3 bc 一 烷烃的结构及性质 下列有关烷烃的叙述中 不正确的是 a 在烷烃分子中 所有的化学键都为单键b 所有的烷烃在光照条件下都能与cl2发生取代反应c 烷烃分子的通式为cnh2n 2 符合该通式的烃不一定是烷烃d 随着碳原子数的增加 烷烃的熔沸点逐渐升高 解析 本题考查烷烃的结构特点 通式及性质 烷烃中有碳碳键 碳氢键 且均为单键 烷烃在光照条件下均能与cl2发生取代反应 这是烷烃的主要性质之一 随着碳原子数的增加 烷烃的分子间作用力增大 使其熔沸点逐渐升高 因分子通式中cnh2n 2中的氢原子已达饱和 故符合cnh2n 2的有机物只可能是烷烃 答案 c名师点睛 烷烃的化学性质与ch4相似 光照条件下只能与气态卤素单质发生取代反应 与卤素单质的水溶液不发生反应 液态烷烃 如己烷 只能萃取溴水中的br2 变式应用 1 双选题 下列关于乙烷的说法错误的是 a 乙烷分子的空间结构是两个像ch4那样的正四面体连接而成 b 乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 c 乙烷有时存在于石油裂化气中 d 乙烷固体的熔点比丙烷高 解析 乙烷分子中以每个碳原子为中心的空间结构接近正四面体 而非像ch 4那样的两个正四面体连接而成 故a项错误 烷烃的熔 沸点随碳原子数增加而升高 故d项错误 答案 ad 二 同分异构体 同系物的判断 有下列各组物质 1 互为同素异形体的是 2 属于同系物的是 3 互为同分异构体的是 4 属于同一种物质的是 解析 同系物定义 结构相似 在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质互称为同系物 答案 1 c 2 f 3 d 4 a b名师点睛 1 同系物的判断技巧 判断两种化合物互为同系物的要领是看是否符合 同 似 差 同时满足上述三个条件的化合物才是同系物关系 2 同分异构体的判断步骤 由结构简式写出分子式 判断分子式是否相同 判断结构是否相同 同分异构体的分子式相同 但结构不同 即分子中原子之间的连接方式不同 变式应用 2 下列几组物质中 互为同位素的有 互为同素异形体的有 互为同系物的有 互为同分异构体的有 属于同一中物质的有 o2和o3 35cl和37cl ch3ch3和ch3ch2ch3 ch3ch2ch ch3 ch2ch3 和ch3ch2ch ch3 ch ch3 ch3 h2 d2和t2 ch3 ch2 2ch3和 ch3 2chch3 ch3ch ch3 ch3和ch ch3 3 三 烷烃取代产物的判断 进行一氯取代后 只生成三种沸点不同的产物的烷烃是 a ch3 2chch2ch2ch3b ch3ch2 2chch3c ch3 2chch ch3 2d ch3 3cch2ch3 解析 进行一氯取代后 只生成三种沸点不同的产物 说明该烃的一氯代物有三种 即烃分子中有三种等效氢 易错选a b项 是将所有 ch3上的h原子 所有 ch2 上的h原子误认为是等效的 将四个选项中的物质的结构简式分别做以下改写 由于分子中处于对称轴位置上的氢原子是等效的 因此可以看出a b c d四种物质的一氯取代物分别有5种 4种 2种 3种 所以应选d项 答案 d 名师点睛 烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所代替形成的产物称为取代产物 如烃分子中的一个氢原子被取代后的产物叫一元取代产物 两个氢原子被取代的产物叫二元取代产物 以此类推 有机物中位置等同的氢原子叫等效氢原子 烃分子中等效氢原子的种类有多少 则一元取代产物的种类就有多少 解这类题的关键是判断等效氢原子 等效氢原子的判断通常有如下三个原则 同一碳原子所连的氢原子是等效的 同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的 同一分子中处于轴对称或镜面对称位置上的氢原子 是等效的 多元取代产物的判断方法 可找出一元取代产物后 继续用等效氢法类推 但要特别注意 同种物质 的判断 3 ch3ch2ch ch2ch3 2的一氯取代物有 不考虑立体异构 a 3种b 4种c 5种d 6种 变式应用 a a 水平测试 1 下列物质不属于烷烃的是 a ch4b c3h8c c4h8d c5h12 c 2 双选题 下列各组物质中的两种物质互为同分异构体的是 a nh4cno和co nh2 2b 正丁烷和异丁烷c ch3ch3和ch3ch2ch3d ch2cl2和c2h4cl2 解析 具备同分异构体的两个条件 分子式相同 结构不同 c d选项属于同系物关系 a b选项符合 答案 ab 3 下列物质中属于同系物的是 ch3ch2cl ch2 chcl ch3ch2ch2cl ch2clch2cl ch3ch2ch2ch3 ch3ch ch3 2a b c d 解析 同系物官能团的种类和数目必须相同 且组成上相差一个或若干个ch2原子团 都含有一个cl原子且组成上相差一个ch2原子团 所以是同系物 中含cc结构 中有2个cl原子 所以 与 不可能是同系物 是同分异构体 答案 a 4 下列叙述中 正确的是 a 分子式相同 各元素质量分数也相同的物质是同种物质b 通式相同的不同物质一定属于同系物c 结构不同 分子式相同的物质一定是同分异构体d 相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 c 5 互为同系物的有机物 一定具有 a 相同的分子式b 相同的分子质量c 相似的结构d 相同的性质 解析 同系物必须是结构相似且组成上相差至少一个ch2原子团 答案 c 6 烷烃的通式是 甲烷的电子式是 乙烷的电子式是 分子式为cmh20的烷烃中的m为 分子式为c8hn的烷烃中n为 与二氧化碳密度相同 同温同压 的烷烃的分子式为 cnh2n 2 c3h8 9 18 能力提升 7 下列烷烃在光照下与氯气反应 只生成一种一氯代烃的是 解析 本题主要考查烷烃的取代反应和同分异构体的有关知识 由题意分析 若只产生一种一氯代烃 则该烃中只有一类氢原子 a b两项中有两类氢原子 故有两种一氯代烃 c项中四个 ch3对称 12个氢原子的位置完全相同 故只生成一种一氯代烃 而d项中有四类氢原子 可生成四种一氯代烃 答案 c 8 有a b两种烃 含碳的质量分数相同 关于a和b的叙述中正确的是 a a和b的最简式相同b a和b一定是同分异构体c a和b不可能是同系物d a和b各1mol完全燃烧后生成二氧化碳的质量一定相等 a 9 写出下列横线处各烷烃的分子式 1 烷烃 在同温同压下蒸气的密度是h2的36倍 2 烷烃 的分子中含有200个氢原子 3 1l烷烃 的蒸气完全燃烧时 生成同温同压下15l的水蒸气 4 1g烷烃 完全燃烧时 消耗标准状况下的o22 464l 5 分子中含有22个共价键的烷烃为 解析 5 设烷烃为cnh2n 2 则共价键数为 2n 2 n 1 22 解之 n 7 答案 1 c5h12 2 c99h200 3 c14h30 4 c7h16 5 c7h16 10 利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实 某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程 其设计的模拟装置如下图所示 根据要求填空 1 b装置有三种作用 3 d装置中的石棉上均匀附着ki粉末 其作用是 4 e装置的作用是 a 收集气体b 吸收氯气c 防止倒吸d 吸收氯化氢 5 装置中除了有盐酸生成外 还含有有机物 从e中分离出盐