第二章第一节 烷烃的课件高中化学人教版（2019）选修必修3

第一节烷烃学习目标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。链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和脂肪烃天然气液化石油气汽油、柴油凡士林石蜡生活中常见的烷烃情景导入

CH4

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CH2CH2CH3

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

sp3

sp3

sp3

sp3

sp3

σ键

σ键

σ键

σ键

σ键一、烷烃的结构

全是σ键(单键)【归纳小结】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，以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。烷烃分子中的共价键全部是单键烷烃中碳原子均是饱和的1．链状烷烃的定义烃分子中的碳原子之间只以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫链状烷烃。一、链状烷烃的结构①碳碳单键②链状③以“H”饱和关键词：空间“锯齿形”2.通式：CnH2n+2(n≥1)CnH2n+2(n≥1)①只表示链状烷烃③含碳量最低的

.

④共价键总数

.

CH43n+1②分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状同系物：分子结构相似，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。

思考与讨论：分子组成相差CH2的有机化合物，一定是同系物吗？知识回顾不是。比如：乙烯与环丙烷决定结构性质1.烷烃的物理性质表2-1几种烷烃的熔点、沸点和密度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CH4CH4气－182－1640.423乙烷C2H6CH3CH3气－172－890.545丙烷C3H8CH3CH2CH3气－187－420.501正丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3气－138－0.50.579正戊烷C5H12CH3(CH2)3CH3液－129360.626正壬烷C9H20CH3(CH2)7CH3液－541510.718十一烷C11H24CH3(CH2)9CH3液－261960.740十六烷C16H34CH3(CH2)14CH3液182800.775十八烷C18H38CH3(CH2)16CH3固283080.777二、链状烷烃的性质P28→观察上表，分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化的基本规律。1.烷烃的物理性质二、链状烷烃的性质随着分子中碳原子数的递增,呈现规律性的变化.1)烷烃沸点较低①随碳原子数的递增，烷烃熔沸点逐渐升高②碳原子数相同时，支链越多，对称性越好，熔沸点越低。Why?一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高。1.烷烃的物理性质二、链状烷烃的性质随着分子中碳原子数的递增,呈现规律性的变化.1)烷烃沸点较低2)随碳原子数的递增，烷烃相对密度逐渐增大。①随碳原子数的递增，烷烃熔沸点逐渐升高②碳原子数相同时，支链越多，对称性越好，熔沸点越低。Why?常温下:C1-C4：气态；C5-C16：液态；C17以上：固态特殊地，新戊烷常温常压下成气态。记住：所有的烃均难溶于水，密度均小于1但恒小于水的密度。3)烃不溶于水，易溶于有机溶剂。液态烷烃本身就是良好的有机溶剂(如己烷)思考：怎样分离液态烷烃与水的混合物？分液下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的是()A.氯水B.液溴C.O2D.酸性KMnO4溶液E.浓H2SO4F.NaOH(aq)√×××√BC×2.烷烃的化学性质二、链状烷烃的性质Ⅰ.通常情况下,CH4性质很稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂等反应Ⅱ.在特定条件下可与O2、卤素单质等发生化学反应结论：1)甲烷的氧化反应CH4(g)+2O2(g)

CO2(g)+2H2O(l)点燃现象:淡蓝色火焰，放出大量的热。A.甲烷的燃烧甲烷是一种高效、污染小的能源[知识回顾]CH4的化学性质CH4的燃烧热为890kJ/mol，写出CH4燃烧热的热化学方程式∆H=—890kJ/mol问题：如何检验反应产物？火焰上方倒扣一个干燥的冷烧杯，内壁有水珠，迅速倒转加入澄清石灰水后变浑浊。不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色B.甲烷对强氧化剂的稳定性2）甲烷的特征反应——取代反应取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。[知识回顾]CH4的化学性质2）甲烷的特征反应——取代反应取代反应：⑴试管内水面上升⑵试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅⑶试管内壁出现油状液滴CH4与氯气取代现象有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。[知识回顾]CH4的化学性质(4)试管中有少量白雾.CH4

＋Cl2HCl＋CH3Cl光照CH3Cl

＋Cl2HCl＋CH2Cl2光照CH2Cl2

＋Cl2HCl＋CHCl3

光照CHCl3

＋Cl2HCl＋CCl4光照无色气体油状液体二氯甲烷四氯甲烷三氯甲烷一氯甲烷俗称四氯化碳俗称氯仿（有机溶剂、灭火剂）（有机溶剂）（局部麻醉剂）第一步：第二步：第三步：第四步：（难溶于水的无色液体）甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应2）甲烷的取代反应小结：甲烷的取代反应1.反应物：CH4+卤素单质(X2)3.反应分步进行，但不会停留在某一步，因此取代的结果是得到4种有机物和一种无机物4.CH4中每1mol“H”被取代时，用去1molCl2，同时生成1molHClCH4+氯水、溴水、碘水等CH4不能使溴水褪色

CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4(HCl)问2.若要使1molCH4和Cl2发生取代反应,且生成的四种氯代物的物质的量相同,试求所需Cl2的物质的量。n(Cl2)=n(被取代的氢原子)=2.5mol产生HCl的物质的量是

?

2.5mol问1.1molCH4在光照下最多与几molCl2发生取代反应？4mol纯的2.反应条件：光照

在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解CH4

C+2H2高温炭黑，做还原剂、制橡胶和染料的工业原料做燃料、还原剂，合成氨和合成汽油等化工原料3)甲烷的受热分解总结：甲烷的性质甲烷的氧化反应(可燃性)与卤素(纯净)的取代反应甲烷的受热分解烷烃的性质与甲烷相似:燃烧、取代、热分解[知识回顾]CH4的化学性质以甲烷的化学性质为依据，结合烷烃的结构特征，研讨烷烃的化学性质烷烃的结构特征烷烃的化学性质碳原子之间都以单键结合成碳链碳原子的剩余价键均与氢原子结合通常条件下稳定在光照条件下和氯气发生取代反应在空气中能燃烧预测含有极性较强的碳氢键，是反应的活性部位，可发生取代反应都是饱和碳原子，所以烷烃不能发生加成反应（与甲烷相似）：

2)氧化反应1)通常状况下很稳定，跟酸、碱及氧化物都不反应。随着碳原子数的增加，火焰明亮，并伴有黑烟。

烷烃不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(请写出烷烃的燃烧通式)现象：2.烷烃的化学性质二、链状烷烃的性质

点燃+Cl—Cl光CCHHHHHHCCClHHHHHClH+（3）取代反应（与甲烷相似）：

2.烷烃的化学性质二、链状烷烃的性质P27思考与讨论:(3)写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HClP27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。CH3CH2ClCH3CHCl2、CH2ClCH2ClCH3CCl3、CH2ClCHCl2CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2CHCl2CCl3CCl3CCl3。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。烷烃取代反应需注意的5个方面思路点拨(5)定量关系:n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋…＝n(HX)。(4)反应产物——混合物(多种卤代烃)，不适宜制备卤代烃。(3)反应的特点——氢原子被卤素原子逐步取代，多步反应同时进行。(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。1mol卤素单质只能取代1molH2.预测丙烷和分别与氯气在光照下发生取代反应时，生成一氯代物的种类?1.1mol丙烷在光照情况下，最多可以与

mol氯气发生取代反应8丙烷:2种2-甲基丁烷：4种3.在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）

A、氯气与氢气反应B、液溴与丁烷反应

C、氧气与丁烷反应D、次氯酸的分解C练习巩固烷烃在绝氧条件下高温分解一般生成另一种烷烃和烯烃（4）

受热分解：（与甲烷相似）：

2.烷烃的化学性质二、链状烷烃的性质(裂化或裂解)三、烷烃的命名1、烃基1)定义：2)常见的烃基：烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团−CH3甲基CH4甲烷−HCH3−CH3乙烷CH3−CH2−CH3丙烷−H−H−CH2CH3乙基−CH2CH2CH3正丙基或CH3CHCH3异丙基思考：丁基有多少种不同的结构？温故知新烷烃的习惯命名法1、分子中碳原子数不多于10时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数；分子中碳原子数在10以上时，以汉字数字表示碳原子数；后面加“烷”，称为某烷。2、对于碳原子数目相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称前面加正、异、新等字来区别。无支链一个支链两个支链正戊烷

异戊烷新戊烷沸点：正＞异＞新2、烷烃系统命名法1)选主链、称某烷2)编号位、定取代基3)取代基、写在前、标位置、短线连4)不同基、简到繁、相同基、合并算2、烷烃系统命名法1)选主链、称某烷原则：“长”、“多”①长：选定分子中最长的碳链作为主链②多：当出现两条或多条等长碳链时，要选择连有取代基数目多的碳链为主链命名：戊烷2、烷烃系统命名法2)编号位、定取代基原则：“近”、“简”、“小”①近：从离取代基最近的一端为起点，给主链上的碳原子编号定位。①②③④⑤⑤④③②①②简：若有两个取代基不同，且各自离两端等距离，从简单取代基的一端开始编号。③小：当两个取代基离两端等距离(同“近”)时，且取代基相同(同“简”)时，应以取代基位次和最小为原则，对主链碳原子进行编号。2、烷烃系统命名法3)取代基、写在前、标位置、短线连4)不同基、简到繁、相同基、合并算⑤④③②①命名：戊烷甲基乙基32，2，4三−−−注意：阿拉伯数字之间用“，”隔开，阿拉伯数字与汉字之间用“﹣”相连。2，