【高中化学】烷烃-烷烃的结构与性质课件 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

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选择性必修三

第二章第一节烷烃

第1课时

烷烃的结构与性质

WJ化学研究院第一章InstituteofChemistry2023学习目标原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@1、通过微观的化学键视角分析几种简单烷烃分子的结构，以甲烷的结构为模型，认识烷烃的结构。2、能依据甲烷的性质预测烷烃可能具有的化学性质。3、通过对典型烷烃代表物的部分物理性质的数数据分析，认识烷烃同系物物理性质的递变性与其微观结构的关系。一、烃原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@（一）、烃

仅含有碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,又称为烃,其中最简单的烃是甲烷。碳+氢=烃特点：①碳原子之间只含有碳碳单键②“饱和”：每个碳原子的四键都已充分利用饱和烃，又称为烷烃例如丁烷二、烃的分类原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@烃烯烃炔烃芳香烃饱和烃（烷烃）通式CnH2n＋2(n≥1)链状烷烃环状烷烃不饱和烃通式CnH2n(n≥3)通式CnH2n(n≥2)通式CnH2n-2(n≥2)通式CnH2n-6(n≥6)丁烯CH2=CHCH2CH3CH4CH3CH3

丙炔CH≡CCH3苯或含有碳碳双键的烃含有碳碳三键的烃含有苯环的烃不是同系物，可以互为同分异构体按成键方式给烃分类二、烃的分类原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@烃链烃环烃饱和链烃(链状烷烃)不饱和链烃脂环烃芳香烃CH3－CH3炔烃

CH≡CH烯烃CH2＝CH2环烷烃(饱和烃)环烯烃CnH2n-2n≥2苯及其同系物稠环芳香烃按碳的骨架给烃分类脂肪烃三、烷烃的结构和性质原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@烷烃的存在:天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。天然气液化石油气汽油、柴油凡士林石蜡一、烷烃的结构和性质烷烃：只含碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。三、烷烃的结构和性质原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@1.烷烃的结构特点（1）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。（2）分子中的共价键全部是单键，且碳链呈锯齿状排列。（3）链状烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1)，且有机化合物中分子式只要符合此通式的，一定是链状烷烃。根据烷烃的分子结构，分析他们在组成和结构上的相似点。σ键特征：“头碰头”轴对称，可旋转链状烷烃的结构特点(1)单键：碳原子之间以碳碳单键相结合。(2)饱和：碳原子剩余价键全部与氢原子相结合，烷烃是饱和烃，相同碳原子数的有机物分子里，链状烷烃的含氢量最大。四、烷烃的结构和性质--同系物原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@1.同系物(1)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。(2)同系物的特点：①三同:通式相同、结构相似、化学性质相似，

一差：分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。②三注意:1.同系物必须为同一类物质;同系物结构相似，但不一定完全相同。2.同系物间物理性质递变但化学性质相似。3.同系物间通式一定相同，但是通式相同，不一定是同系物。例如：C3H6和C4H8。官能团种类、个数相同相对分子质量相差14或14的整数倍四、烷烃的结构和性质--同系物原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@同系物、同分异构体、同素异形体、同位素的区别同系物同分异构体同素异形体同位素组成结构类别分子相差一个或若干个CH2原子团分子组成相同分子组成不同质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同——化合物单质化合物同一元素的不同原子【小结】四、烷烃的结构和性质--物理性质原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@随碳原子数n递增，有如下规律：状态C1~C4气态

→C5~C16液态

→C17以上固态溶解性均难溶于水，易溶于有机溶剂密度密度均小于1四、烷烃的结构和性质--化学性质原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@

思考与讨论1：根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，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）无色难溶于水易燃不反应不反应不反应取代反应

烷烃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、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。1.稳定性四、烷烃的结构和性质--氧化反应原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@

思考与讨论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2、氧化反应烷烃完全燃烧的通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2nCO2+(n+1)H2O点燃现象：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。小规律：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n的递增而减小。烷烃随着n的增加，含氢的质量分数越来越小四、烷烃的结构和性质--取代反应原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@

思考与讨论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。+Cl—Cl光CCHHHHHHCCClHHHHHClH+键断裂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

思考与讨论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。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。CH3ClClClClClCH3ClClClClCH3ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl四、烷烃的结构和性质--取代反应原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@3、取代反应与甲烷一样，光照下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以其它烷烃发生取代反应比甲烷复杂。烷烃取代反应需注意的4个方面(4)反应产物——连锁反应，混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。(3)反应的特点——分步取代，多步反应同时进行，产物多(2)反应物状态——卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)，而不是其水溶液。(1)反应的条件——光照/加热。例：写出丙烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式CH3CH2CH3＋Cl2CH2ClCH2CH3+HClCH3CH2CH3＋Cl2CH3CHClCH3+HCl四、烷烃的结构和性质--受热分解原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@4、烷烃的受热分解烷烃在隔绝空气的条件下，加热或加催化剂可发生裂化或裂解通式：一分子烷烃一分子烷烃+一分子烯烃举例：C16H34

C8H18+C8H16催化剂加热、加压

C8H18

C4H10+C4H8

催化剂加热、加压烷烃烷烃烯烃C4H10

CH4+C3H6催化剂加热、加压C4H10

C2H6+C2H4催化剂加热、加压均裂异裂五、课堂小结原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@结质质烷烃分子中的共价键全部是单键化学性物理性构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，碳原子与碳原子或其他原子形成σ键烷烃的结构与性质能在光照下与氯气发生取代反应常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应能在空气中燃烧（可燃性）随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大随着烷烃碳原子数的增加，常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态。六、课堂训练原创：WJ化学研究院邮箱wj-chem@1、下列有关烷烃的叙述中，正确的是（）①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃④所有烷烃在光照条件都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通