2.1.1 烷烃的结构与性质 课件-高二下学期化学人教版选择性必修3

第二章烃人教版化学

选择性必修3第一节烷烃第一课时

烷烃的结构与性质【生活中的烷烃】甲烷丙烷庚烷、辛烷丁烷二十二烷（角鲨烷）三十烷【思考与讨论】名称结构简式分子式C原子的杂化方式分子中的共价键类型甲烷乙烷丙烷正丁烷正戊烷

CH4

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3CH2CH2CH3

CH3(CH2)3CH3

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

sp3

sp3

sp3

sp3

sp3

σ键

σ键

σ键

σ键

σ键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一、烷烃的结构C原子均为sp3杂化形成C-Hσ键或C-Cσ键均为单键（可旋转）共价键：碳链为锯齿形通式：CnH2n+2

（n≥1）链状烷烃：杂化方式：烷烃分子中所有的原子能否全部共平面？【思考】不能二、烷烃的性质甲烷物理性质化学性质无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小1.稳定性：2.氧化反应：3.取代反应：4.热分解：CH4+2O2CO2+2H2O点燃不能被酸性KMnO4氧化、不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液发生反应甲烷结构角度预测性质烷烃CH4C+2H2高温C4H10C2H4+C2H6高温

C4H10CH4+C3H6高温

应用于石油的催化裂化制炭黑CH4→CH3Cl→CH2Cl2→CHCl3→CCl4Cl2Cl2Cl2Cl2（光照、卤素单质）【思考与讨论】颜色溶解性可燃性与酸性KMnO4溶液与溴的CCl4溶液与强酸、强碱溶液与氯气（光照下）（1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。无色难溶于水可燃不反应取代反应不反应不反应（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＋25O216CO2＋18H2O点燃（3）写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式，指出该反应的反应类型。并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。+Cl—Cl光CCHHHHHHCCClHHHHHClH+CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光

取代反应C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。（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。一取代二取代三取代四取代五取代六取代替代法（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。一取代二取代三取代四取代五取代六取代CH3CH2Cl

CH3CHCl2CH2ClCH2ClCH3CCl3

CH2ClCHCl2CH2ClCCl3

CHCl2CHCl2

CHCl2CCl3CCl3CCl3HCl共同：乙烷与氯气在光照下反应，可能的产物有：HCl+9种有机产物【练一练】用替代法判断同分异构体的数目1、苯(C6H6)的二氯代物有三种同分异构体，那么苯的四氯代物有几种结构？3种C6H4Cl2→C6H2Cl42、若要制备一氯乙烷用哪种方法好？方法一：CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl方法二：CH3CH3+Cl2→CH3CH2Cl+HCl

方法一更好：原子利用率高，产物纯净。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气体－182－1640.423乙烷C2H6CH3CH3气体－172－890.545丙烷C3H8CH3CH2CH3气体－187－420.501丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3气体－138－0.50.579戊烷C5H12CH3(CH2)3CH3液体－129360.626壬烷C9H20CH3(CH2)7CH3液体－541510.718十一烷C11H24CH3(CH2)9CH3液体－261960.740十六烷C16H34CH3(CH2)14CH3液体182800.775十八烷C18H38CH3(CH2)16CH3固体283080.777二、烷烃的性质几种烷烃的熔点、沸点和密度①C1-4为气态，C5-16为液态，≥C17上固态④无色，均不溶于水，溶于有机溶剂②ρ＜ρ水，ρ随C数增加逐渐增大③

熔沸点升高结构相似：随相对分子质量的增大，

范德华力逐渐增大。随C数增加二、烷烃的性质特别提醒：新戊烷（沸点9.5℃)，常温下为气态同系物名称结构简式分子式甲烷乙烷丙烷正丁烷正戊烷

CH4

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3CH2CH2CH3

CH3(CH2)3CH3

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12判断的要点：——官能团种类和数目相同，通式相同结构相似分子组成不同——碳原子数不同链状烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1）结构相似、分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物同系物：【练习】2、下列物质中，与正戊烷互为同系物的是（）A．CH3CH(CH3)2

B．CH3CH2CH(CH3)2

C．CH3CH2CH2CH2CH3D．CH3CH=CH2A1、甲基环戊烷常用作溶剂及色谱分析标准物质，也可用于有机合成。下列有关该有机物的说法错误的是(

)A．分子式为C6H12B．与环己烷互为同分异构体C．易溶于水及苯D．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C

烃燃烧的通式：

点燃例1.等物质的量的下列烃完全燃烧时，消耗O2最多的是（）

A、CH4B、C2H6C、C3H6D、C6H6分析：分子式为CxHy的烃，直接求出(x+y/4)的值，其值越大，耗氧量越多。D1、烃类完全燃烧时所耗氧气量的规律拓展提升烃燃烧的通式：

点燃例2.等质量的下列烃完全燃烧时，消耗O2最多的是（）A、CH4B、C2H6C、C3H6D、C6H6分析：等质量的C和H比较，后者耗氧多；把分子化为CHx，H%越大，耗氧越多。C-------O24H-------O212g1mol4g-----1molA总结：烃类完全燃烧时所耗氧气量的规律（3）若为烃的衍生物，先改写为CxHy·(H2O)n·(CO2)m形式，再判断。有机物含碳量越多，燃烧时火焰越明亮，黑烟越多！

点燃

(2)等质量的烃完全燃烧，氢碳比(即氢含量)高，耗氧多。（利用差量法确定分子中的含H数）2.烃完全燃烧前后气体体积变化规律：

●H2O为气态：体积不变y=4（如：CH4C2H4C3H4）

体积减小y<4（如：C2H2）

体积增大y>4(如：C2H6C3H8)t<100℃t>100℃燃烧通式：

点燃反应前后气体体积变化H2O为气态:Y＝4，总体积不变Y＜4，总体积减少Y＞4，总体积增大

H2O为液态：

总体积减小总结：烃完全燃烧前后气体体积的变化无论水为气态,还是液态,燃烧前后体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关,而与烃分子中的碳原子数无关。1、amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温常压），体积共缩小2amL。则三种烃可能是（）A、CH4、C2H4、C3H4B、C2H6、C3H6、C4H6C、CH4、C2H6C3H8D、C2H4、C2H2、CH4A对点训练2、25℃时，某气态烃与O2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复到25℃，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成真空，该烃的分子式为（

）A、C2H4B、C2H2C、C3H6