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3-1

第二章烃第一节烷烃第1课时烷烃的结构与性质烃根据结构的不同烷烃烯烃炔烃芳香烃......甲烷乙烯乙炔苯其结构和性质认识各类烃的结构和性质碳原子的饱和程度和化学键的类型烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据预测仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。新课导入通常我们把链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和的脂肪烃。生活中的一些常见物质，例如天然气、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。甲烷丙烷和丁烷任务一烷烃的结构与性质庚烷、辛烷苹果表皮天然蜡质是二十七烷圆白菜表皮蜡质是二十九烷，来应对干旱或虫害胁迫蚂蚁分泌的传递信息素是十一烷和十三烷二十二烷CH4分子式：电子式：C••••HHHH••••CH4结构式：结构简式：球棍模型空间填充模型HHHCHsp3sp3sp3sp3单键、σ键、sp3杂化、正四面体结构甲烷的化学用语任务一回顾甲烷的结构与性质什么事实可以证明甲烷不是平面十字结构而是正四面体结构？CH2Cl2只有一种结构最简单的烷烃是谁呢？甲烷（CH4）乙烷（C2H6）丙烷（C3H8）正丁烷（C4H10）正戊烷（C5H12）像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似、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。同系物可用通式表示，如链状烷烃的通式为CnH2n+2。同系物任务二烷烃的结构与性质名称结构简式分子式碳原子的杂化方式分子中共价键的类型甲烷乙烷丙烷正丁烷正戊烷CH4CH4sp3C—Hσ键CH3CH3C2H6sp3C—Hσ键、C—Cσ键CH3CH2CH3C3H8sp3C—Hσ键、C—Cσ键CH3CH2CH2CH3C4H10sp3C—Hσ键、C—Cσ键CH3CH2CH2CH2CH3C5H12sp3C—Hσ键、C—Cσ键请根据图2-1所示烷烃的分子结构，写出相应结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。任务二烷烃的结构与性质烷烃的结构特点C原子均为sp3杂化，碳链呈锯齿状

以碳原子为中心形成一个或若干个四面体空间结构烷烃分子中的共价键全部是单键(C一C、C一H),可以旋转。烷烃的所有原子不可能共平面烷烃的结构与甲烷的相似烷烃的性质与甲烷的相似任务二烷烃的结构与性质CH3－CH2－CH2－CH3CH2－CH2CH3│CH3│CH3│CH3－CH2－CH2以上三种结构简式都表示正丁烷1.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）②共价键：碳链为锯齿形①杂化方式：链状烷烃:CnH2n+2

（n≥1）环状烷烃:CnH2n（n≥3）I.符合CnH2n+2的一定是链状烷烃。III.链状烷烃随着n的增加，含氢的质量分数越来越小。II.同碳原子数的有机物，烷烃的含氢量最高。C6H12③烷烃通式：【注意】任务二烷烃的结构与性质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思考与讨论1、预测乙烷、丙烷等烷烃的密度、熔点和沸点与甲烷的差异，并说明预测的依据？2、预测烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化基本规律，尝试分析可能的原因。任务二烷烃的结构与性质纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小。阅读左表，归纳烷烃的物理性质。表2-1

几种烷烃的熔点、沸点和密度任务二烷烃的结构与性质1.烷烃的物理性质物理性质变化规律状态烷烃常温下存在的状态由_____态逐渐过渡到____态、___态。常温下，碳原子数≤4（气态）；碳原子数>

4（液态、固态）溶解性都难溶于_____，易溶于_____________密度均小于1熔、沸点随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐_______，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越_______密度随碳原子数的增加，密度逐渐_______，但比水的________气液固水有机溶剂升高增大小低正丁烷熔点-138.4℃沸点-0.5℃异丁烷熔点-159.4℃沸点-11.6℃任务二烷烃的结构与性质注意：新戊烷为气态1.烷烃的物理性质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取代反应不反应不反应烷烃数量繁多，如何系统地把握所有烷烃的性质呢？【回顾】我们学过甲烷的哪些相关性质？任务二烷烃的结构与性质取代反应：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。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1.反应物：CH4+卤素单质(X2)纯的CH4+氯水、溴水、碘水等取代反应：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。任务二烷烃的结构与性质2.烷烃的化学性质思考与讨论烷烃与卤素的取代反应是连续反应，产物较为复杂，不适合制备物质。若要制备一氯乙烷用哪种方法好？方法一更好：原子利用率高，产物纯净。方法一：CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl方法二：CH3CH3+Cl2→CH3CH2Cl+HCl

任务二烷烃的结构与性质

在隔绝空气

并加热至1000℃的高温下，甲烷分解CH4C+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、热分解任务二烷烃的结构与性质2.烷烃的化学性质（1）根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）燃烧的化学方程式。2C8H18＋25O2

16CO2＋18H2O点燃请利用烷烃的通式，写出烷烃的燃烧通式：注：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，有黑烟产生任务二烷烃的结构与性质2.烷烃的化学性质（2）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。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+

C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。取代反应烷烃卤代烃任务二烷烃的结构与性质2.烷烃的化学性质（3）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。取代程度取代产物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

CHCl2CCl3CCl3CCl3任务二烷烃的结构与性质2.烷烃的化学性质1.在光照条件下2.与纯卤素反应烷烃与卤素取代反应的特点：

3.1mol卤素单质只能取代1molH4.连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体）而不是其水溶液。5.反应的特点——分步取代，多步反应同时进行，产物多不适宜制备卤代烃任务二烷烃的结构与性质1.1mol氯气与乙烷在光照下完全反应，取代

molH，生成

molHCl，氯代烃中n(Cl)=

mol。2种CH3CH2CH3有2种氢烃的一氯代物种类数=等效氢种类数2、丙烷与氯气在光照下反应，生成的一氯代物有几种？111思考与讨论任务二烷烃的结构与性质化学性质1.稳定性常温下，烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应2.可燃性-氧化反应3.易取代在光照条件下与氯气发生取代反应（特征反应）任务二烷烃的结构与性质2.烷烃的化学性质4.受热分解长链烷烃高温隔绝氧气条件下可分解成短链烷烃和烯烃，还可能生成碳单质和氢气，这在石油化工上称为石油的裂化。C16H34C8H18+C8H16催化剂高温C8H18C4H10+C4H8催化剂高温石油的裂化石油的裂解属于饱和烃，其分子结构中存在碳环，所有碳原子都采取sp3杂化，每个碳原子与其相连接的4个原子构成四面体空间结构。知识补充环烷烃的结构：环烷烃的通式：环烷烃的性质：CnH2n

(n≥3)物理性质、化学性质均与链状烷烃相似Ω=1常温下有稳定性，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，能燃烧氧化；能发生光照取代反应。+Cl2光照+HClCl环丙烷C3H6环丁烷C4H8环戊烷C5H10环己烷C6H12(1)分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是链状烷烃(

)(2)所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应(

)(3)丙烷分子中所有碳原子在一条直线上(

)(4)光照条件下，1molCl2与2molCH4充分反应后可得到1molCH3Cl(

)(5)标况下，11.2L己烷所含共价键的数目为9.5NA(

)×√×××2026/5/10241、由沸点数据:甲烷－146℃，乙烷－89℃,丁烷－0.5℃，戊烷36℃可以判断丙烷的沸点可能是（）A．高于－0.5℃B．约是＋30℃ C．约是－40℃D．低于－89℃2、下列烷烃沸点最高的是（）

A．CH3CH2CH3

Ｂ．CH3CH2CH2CH3

Ｃ．CH3(CH2)3CH3

Ｄ．(CH3)2CHCH2CH3CC3．下列物质沸点的排列顺序正确的是(

)①丁烷②2­甲基丙烷③戊烷④2­甲基丁烷⑤2,2­甲基丙烷A．①＞②＞③＞④＞⑤B．⑤＞④＞③＞②＞①C．③＞④＞⑤＞