《认识碳氢化合物的多样性》(烷烃)

1、烷 烃（第一课时）常见烷烃的球棍模型常见烷烃的球棍模型甲甲烷烷乙乙烷烷丁丁烷烷丙丙烷烷异异丁丁烷烷思考：思考：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷在结构上有什么共同点？甲烷、乙烷、丙烷、丁烷在结构上有什么共同点？1 1、定义（课本、定义（课本P P1111) )一、烷烃一、烷烃 碳原子之间都以单键（碳原子之间都以单键（CC）结合成链状）结合成链状 碳原子其余的价键都跟氢原子结合达到饱和碳原子其余的价键都跟氢原子结合达到饱和饱和链烃饱和链烃或烷烃或烷烃2、表示方法、表示方法分子式：反映一个分子中原子的种类和数目分子式：反映一个分子中原子的种类和数目最简式（实验式）：表示物质组成中各元素原子的最简整数比最简式（

2、实验式）：表示物质组成中各元素原子的最简整数比电子式：用小黑点或电子式：用小黑点或“” 表示原子最外层电子成键情况的式子表示原子最外层电子成键情况的式子结构式：用短线表示共用电子对的式子，结构式：用短线表示共用电子对的式子，“”表示一对共用电子表示一对共用电子对对结构简式：结构简式：省略结构式中省略结构式中C-HC-H、 C-CC-C单键后的式子单键后的式子 有机化学中通常用结构简式而不用分子式表示物质有机化学中通常用结构简式而不用分子式表示物质结构简式的写法结构简式的写法例：例： H H H H H | | | | | HCCCCCH | | | | | HHCHH H H | H CH3C

3、HCH2CH2CH3 CH3 省略省略CH键键 把同一把同一C上的上的H合并合并省略横线上省略横线上CC键键 CH3 CHCH2CH2CH3 CH3或写为或写为CH3 CH（CH 3）CH2 CH2 CH3乙烷：乙烷： H H 丙烷：丙烷： H H H | | | | | HCCH HCCCH | | | | | H H H H H 丁烷：丁烷： H H H H 异丁烷：异丁烷： H | | | | | HCCCCH H-C-H | | | | H H H H H H | | HCCCH | | | H H HCH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3 )CH3或

4、或CH3（CH2）2CH3或或CH（CH3）3同系物同系物结构相似结构相似、分子组成分子组成上上相差相差一个或若干个一个或若干个CH2原原子团的物质互相称为子团的物质互相称为同系物同系物。烷烃的烷烃的同系物同系物结构相似：结构相似：分子组成：分子组成：单键、链状、饱和单键、链状、饱和符合通式符合通式CnH2n+2C原子数不同原子数不同【课堂练习】1、碳原子数为11的烷烃分子中的氢原子数为_。氢原子个数为40的烷烃分子中的碳原子_。某烷烃标准状况下，5.6升质量是7.5克，求这烃的分子式_。某烃，测得氢、碳质量比是1:4.8，求该烃分子式_。2、下列哪组是同系物？（、下列哪组是同系物？（ ）A、

5、CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3 CH2C、CH3CHCH3 CH2 CH2【课堂练习】【课堂练习】同分异构现象和同分异构体同分异构现象和同分异构体1. 化合物具有相同的分子式但结构不同的现象叫化合物具有相同的分子式但结构不同的现象叫同分异构现象。同分异构现象。2. 具有同分异构现象的化合物互称为具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体同分异构体。理解：理解：1 1、同分、同分同分异构体的组成相同吗？相对分子质量相同吗？同分异构体的组成相同吗？相对分子质量相同吗？最简式相同吗？最简式相同吗？C、H元素的质量分数相同吗？元素的质量分

6、数相同吗？理解：理解：2 2、异构、异构 相同分子式相同分子式 结构不同结构不同分子中原子的排列顺序或结合方式不同。分子中原子的排列顺序或结合方式不同。可能可能相似相似（同类物质异构），（同类物质异构），也可能也可能完全不同完全不同（不同类物质异构）。（不同类物质异构）。（1）烷烃中开始出现同分异构现象的是哪一个烷烃？）烷烃中开始出现同分异构现象的是哪一个烷烃？（2）同分异构体的数目随碳原子数增多如何变化？）同分异构体的数目随碳原子数增多如何变化？附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数碳原碳原子数子数1234568111620同分同分异体异体数数1

7、112351815910359 366319同分异构现象的存在是有机物种类繁多的主要原因同分异构现象的存在是有机物种类繁多的主要原因思考思考3、下列五组物质中下列五组物质中_互为同位素，互为同位素，_是是同素异形体，同素异形体，_是同分异构体，是同分异构体，_是同系物，是同系物，_是同一物质。是同一物质。【课堂练习】概念概念内涵内涵比较的对象比较的对象实例实例同位素同位素质子数相同，中子数质子数相同，中子数不等的原子之间不等的原子之间原子原子氕、氘、氘氕、氘、氘同素异形体同素异形体由同一种元素形成的由同一种元素形成的不同种单质不同种单质单质单质白磷、红磷白磷、红磷同系物同系物结构相似，在分子组

8、结构相似，在分子组成上相差一个或若干成上相差一个或若干个个CH2原子团的物质原子团的物质有机化合物有机化合物 CH4、C2H6同分异构体同分异构体具有相同的分子式，具有相同的分子式，但具有不同结构的化但具有不同结构的化合物合物有机化合物有机化合物CH3CH2CH2CH3CH3CH（CH3）CH3CH3CHCH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CH3CH2CH3CHCH3CH3CH3CH3CH2CHCH3CH3A、属于同一物质的是、属于同一物质的是_B、属于同分异构体的是、属于同分异构体的是_C、属于同系物的是、属于同系物的是_和和 或或和和 和和 或或和和 、 和和

9、或或 、和和【课堂练习】十个碳以下：十个碳以下：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸1、习惯命名法、习惯命名法CH3CH2CH2CH2CH3正正戊烷戊烷CH3CHCH2CH3CH3异异戊烷戊烷CH3CCH3CH3CH3新新戊烷戊烷烷烃的命名烷烃的命名十个碳以上：十个碳以上：用数字表示用数字表示 根据碳原子数命名根据碳原子数命名例：写出例：写出C C5 5H H1212的同分异构体的同分异构体例：写出例：写出C C5 5H H1212的同分异构体的同分异构体步骤：步骤：写出有最长碳链的分子的结构简式：写出有最长碳链的分子的结构简式：逐一缩短碳链逐一缩短碳链

10、（支链数依次增加），（支链数依次增加），支链位置由心到边变支链位置由心到边变化化（一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数）（一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数） CH CH3 3 -CH-CH-CH-CH2 2-CH-CH3 3 CH CH3 3 CHCH3 3CHCH3 3 -C-CH-C-CH3 3 CH CH3 3书写规则：书写规则：主链由长到短，支链由简到繁，支链位置由心向边。主链由长到短，支链由简到繁，支链位置由心向边。CHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH3 3支链由整到散，支链排布由对到邻再到间。支链由整到散，支链排布由对

11、到邻再到间。选碳链：选碳链：选择最长的碳链做主链选择最长的碳链做主链（长）（长）当碳原子数相同时，选择支链最多的一个作主链当碳原子数相同时，选择支链最多的一个作主链（多）（多）编位号：编位号：离主链最近的支链一端开始编号离主链最近的支链一端开始编号（近）（近）不会出现不会出现1 1甲基，甲基，2 2乙基，乙基，3 3丙基丙基若两个相同支链离两端一样近，而中间还有支链，则按支链编若两个相同支链离两端一样近，而中间还有支链，则按支链编号相加最小一端开始号相加最小一端开始（小）（小）不同支链离两端一样近，从简单的支链一端开始编号不同支链离两端一样近，从简单的支链一端开始编号（简）（简）写名称：写名称

12、：取代基，写在前，编号位，短线连，相同基，合并算，不同基，取代基，写在前，编号位，短线连，相同基，合并算，不同基，简到繁。简到繁。数字与文字之间用数字与文字之间用“”隔开；数字之间用隔开；数字之间用“，”隔开。隔开。2 2、系统命名法（、系统命名法（IUPACIUPAC）参考课本参考课本P P1414烷烃的系统命名法n（长）选主链，做母体，称某烷n（小）定起点，作编号，定支链n 支名前，母名后 （支名同，要合并，支名异，简在前）写出写出CH4分子分别失去一个分子分别失去一个H原子和一个原子和一个H+后的后的电子式、化学式。电子式、化学式。烃基：烃失去一个氢原子后所剩余的原子团。烃基：烃失去一个

13、氢原子后所剩余的原子团。用用“R”表示。表示。烃基的特点：呈电中性的原子团，含有未成键的单烃基的特点：呈电中性的原子团，含有未成键的单电子，很活泼，不稳定电子，很活泼，不稳定。写出烷基的通式：写出烷基的通式： CnH2n+1写出乙基、丙基的结构简式。写出乙基、丙基的结构简式。用系统命名法命名用系统命名法命名CH3CH2CH2CH2CH3正正戊烷戊烷CH3CHCH2CH3CH3异异戊烷戊烷CH3CCH3CH3CH3新新戊烷戊烷【课堂练习】用系统命名法命名用系统命名法命名2甲基丁烷甲基丁烷3，4二甲基己烷二甲基己烷3 2 14 5 6【课堂练习】用系统命名法命名用系统命名法命名3，4，5，5四甲基

14、壬烷四甲基壬烷332 2 1 3 4 1 28 7 6 5 4 3 92，3二甲基丁烷二甲基丁烷【课堂练习】CH3CHCH2CHCH2CH3CH3C2H5CH3CHCH2CHCH2CHCH3CH3CH3CH2CH3用系统命名法命名用系统命名法命名1 2 3 4 565、62甲基甲基4乙基己烷乙基己烷1 2 3 4 5 67 82，4，6三甲基辛烷三甲基辛烷【课堂练习】判断改错 : CH3 CH CH3 CH2 CH32乙基丙烷2甲基丁烷 CH3 CH CH2 CH CH3 CH2 CH2 CH3 CH33，5二甲基庚烷2，4二乙基戊烷【课堂练习】CH2 CH2 CH CH2 CH2CH3CH3

15、CH3CH2CH3 C CH CH3CH3CH3CH32，2，3三甲基丁烷3乙基庚烷CH3 CH C CH3CH3CH3CH3【课堂练习】 CH2CH3 CH3 CH3 C CH2 C CH3 CH3 CH3 C2H5 C2H5 CHCH2 C CH2CH3 CH3 CH32，2，4，4-四甲基庚烷3，5-二甲基-5-乙基庚烷【课堂练习】 CH3 CH3CCH2CHCH2CH3 CH3 CH2CH3己烷4乙基2，2二甲基234165【课堂练习】下列命名是否正确？有错的说明错误之处，并纠正。下列命名是否正确？有错的说明错误之处，并纠正。4-甲基己烷甲基己烷3-甲基甲基-2-乙基戊烷乙基戊烷3，3

16、-二甲基丁烷二甲基丁烷2，2-二甲基丁烷二甲基丁烷2，3，3-三甲基丁烷三甲基丁烷2-乙基乙基-3-甲基丁烷甲基丁烷2，3-二乙基丁烷二乙基丁烷【课堂练习】分别写出下列两种物质的结构简式：分别写出下列两种物质的结构简式：1、 3，3-二乙基戊烷2、 2，2，3-三甲基丁烷3、 2-甲基-4-乙基庚烷 CH2CH3CH3CH2CCH2CH3 CH2CH3 CH3CCHCH3CH3 CH3H3CCH3CH2CH2CHCH2CHCH3CH3CH2注意书写的顺序：犹如画一棵大树，应先画主干，后添枝叶一样；这里要先画出碳原注意书写的顺序：犹如画一棵大树，应先画主干，后添枝叶一样；这里要先画出碳原子彼此相

17、连的骨架，再依据碳原子的四价原则，把不足四价的碳原子用氢原子补足四子彼此相连的骨架，再依据碳原子的四价原则，把不足四价的碳原子用氢原子补足四价（四个共价键）价（四个共价键）【课堂练习】CH34、2，4-二甲基戊烷二甲基戊烷5、2，2-二甲基二甲基-3-乙基庚烷乙基庚烷【课堂练习】拓展：拓展：C7H16 的同分异构体HHHHHHHHHHCCCCCCCHHHHHH1、一直链、一直链CCCCCCCCCCCCC CCCCCCCCC2、主链少一个碳、主链少一个碳3、主链少二个碳、主链少二个碳CCCCCCCCC（1）支链为乙基CCCCCCCCCCC（2）支链为两个甲基）支链为两个甲基CCCCCCCCCCC

18、CCCA、两甲基在同一个碳原子上、两甲基在同一个碳原子上CCCCCCCCC两者是一样的两者是一样的两者是一样的两者是一样的CCCCCA、两甲基在同一个碳原子上、两甲基在同一个碳原子上CCCCCCCB、两甲基在不同一个碳原子上、两甲基在不同一个碳原子上CCCCCCCCCCCCCCCCC支链邻位支链邻位支链间位支链间位CCCC4、主链少三个碳原子、主链少三个碳原子CCCCCC CCCCCCCC4、主链少三个碳原子、主链少三个碳原子CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC提问：主链的碳原子可以是三个吗？提问：主链的碳原子可以是三个吗？烷 烃（第二课时） 同系物同系物结构相似、分子组成

19、上相差一个或若干个结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原原子团的物质互相称为同系物。子团的物质互相称为同系物。烷烃的烷烃的同系物同系物结构相似：结构相似：分子组成：分子组成：单键、链状、饱和单键、链状、饱和符合通式符合通式CnH2n+2C原子数不同原子数不同烷烃的物理性质烷烃的物理性质名称名称结构简式结构简式常温常温时的时的状态状态熔点熔点/沸点沸点/ 相对相对密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CH4气气-182-1640.466不溶不溶乙烷乙烷CH3CH3气气-183.3-88.60.572不溶不溶丙烷丙烷CH3CH2CH3气气-189.7-42.10.585不溶不溶丁烷丁烷CH3(CH2)

20、2CH3气气-138.4-0.50.5788不溶不溶戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3液液-13036.10.6262不溶不溶十七烷十七烷CH3(CH2)15CH3固固22301.80.7780不溶不溶根据数据分析：烷烃的物理性质有何相似性和变化规律？根据数据分析：烷烃的物理性质有何相似性和变化规律？ 烷烃物理性质的变化规律烷烃物理性质的变化规律 在含在含C原子数不同的烷烃中，随碳原子数的增原子数不同的烷烃中，随碳原子数的增加它们的熔沸点逐渐加它们的熔沸点逐渐_，一般少于，一般少于_个碳的烷烃在常温下为气态；随碳原子数的增加个碳的烷烃在常温下为气态；随碳原子数的增加它们的相对密度逐渐它们的相对密

21、度逐渐_，但它们的相对，但它们的相对密度都密度都_1（填（填或或=）。）。升高升高4 4增大增大思考：从分子结构角度分析为何有以上变化规律？思考：从分子结构角度分析为何有以上变化规律？对比甲烷，预测其它烷烃有何化学性质？对比甲烷，预测其它烷烃有何化学性质？烷烃的化学性质烷烃的化学性质稳定，不跟酸、碱及氧化剂反应，稳定，不跟酸、碱及氧化剂反应，不能使酸性不能使酸性KMnO4溶溶液液或溴水褪色或溴水褪色氧化反应：氧化反应：已知已知10mL的某气态烷烃在的某气态烷烃在50mLO2中充分燃烧，得到液态中充分燃烧，得到液态水和体积为水和体积为35mL的混合气体（所有气体都在同温同压下的混合气体（所有气体都在同温同压下测定），则该烃可能是什么？测定），则该烃可能是什么？烃的燃烧方程式可用来计算有机物的分子式。烃的燃烧方程式可用来计算有机物的分子式。（氧气刚好反应或过量）（氧气刚好反应或过量）高温分解（裂化反应）高温分解（裂化反应）C4H10 C2H4 + C2H6 均裂均裂C8H18 C4H10 + C4H8均裂均裂异裂异裂C4H10 CH4 + C3H6C8H18 C3H8 + C5H10异裂异裂C8