2.1.1烷烃++课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

第一节烷烃

第1课时：烷烃的结构和性质、

烷烃的命名

人教版选择性必修第三册揭示目标1.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。2.认识烷烃的结构特征，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质。3.了解烷烃的命名规则，会对烷烃进行命名。学习目标煤层气含碳原子个数较多的烷烃凡士林天然气沼气蜡烛蜡笔主要成分甲烷在生活中我们接触过哪些烷烃？烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃，烷烃广泛存在于自然界和日常生活中。思考：烷烃的结构和性质？一、烷烃的结构和性质1.烷烃的典型分子结构的分析甲烷(CH4)乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)正丁烷(C4H10)正戊烷(C5H12)P28思考与讨论：请根据上图所示烷烃的分子结构，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、烷烃的结构和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1.烷烃的典型分子结构的分析1.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3.烷烃分子中的共价键全部是单键，既有极性键(C-H)，又有非极性键(C一C，甲烷除外)2.烷烃的所有原子不可能共平面，碳链为锯齿形，以碳原子为中心形成一个或若干个四面体空间结构.4.它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团。像这些结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物称为同系物。同系物可用通式表示。5.链状烷烃的通式：______________CnH2n＋2(n≥1)一、烷烃的结构和性质烷烃组成和结构小结：其共价键的数目为：______________3n＋1(n≥1)同系物判断的三个关键点同两种物质属于同一类物质，官能团的种类和数目一样。两种物质结构相似，碳骨架的链接方式相同。两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团似差甲烷结构角度预测性质烷烃成键方式相似，性质相似问题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取代反应不反应不反应问题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。16CO2＋18H2O点燃2C8H18＋25O2【P29思考与交流】问题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。问题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。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。CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl光照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CH3CH2ClCH3CHCl2CH2ClCH2ClCH3CCl3CH2ClCHCl2CH2ClCCl3CHCl2CHCl2CHCl2CCl3CCl3CCl3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。(因为烷烃分子中化学键全是σ键，不易断裂)稳定性2.烷烃的性质（1）烷烃的化学性质化学方程式为______________________________________特征反应||取代反应之所以可以发生取代反应，是因为C—H有极性，可断裂，CnH2n+1X会继续和X2发生取代反应，生成更多的有机物。CnH2n+2＋X2CnH2n+1X＋HX一定条件(X=F\Cl\Br\I)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替代的反应叫取代反应。2.烷烃的性质（1）烷烃的化学性质取代反应灵犀一点：(4)反应产物——连锁反应，混合物(多种卤代烃+卤化氢)，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(5)1mol卤素单质只能取代1molH特点：纯的卤素单质光照连续反应问题1:

1molCH4与Cl2反应,生成等量的4种有机物,则消耗的Cl2的物质的量为多少？问题2:

1mol乙烷在光照条件下最多能与多少molCl2发生取代反应？针对性练习：问题3:

【判断正误】乙烷在光照的条件下能与溴水发生取代反应问题4: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

氧化反应||可燃性烷烃燃烧的通式为________________________________________nCO2＋(n+1)H2O点燃CnH2n+2＋O23n+122.烷烃的性质（1）烷烃的化学性质实验现象：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。分解反应长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃，还可能生成碳单质和氢气被利用在石油的裂化。通式：一分子烷烃一分子烷烃+一分子烯烃2.烷烃的性质（1）烷烃的化学性质C16H34C8H18＋C8H16高温CH4C+2H2高温C4H10CH2=CH2（乙烯）+CH3CH3高温需要隔绝空气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【思考与交流】表2-1几种烷烃的熔点、沸点和密度---课本P30物理性质变化规律状态溶解性熔、沸点密度（2）烷烃的物理性质烷烃常温下存在的状态由气态逐渐过渡到液态、固态。当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态都难溶于水，易溶于有机溶剂随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐升高，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越低随碳原子数的增加，密度逐渐增大，但比水的小1．甲烷是最简单的烷烃，关于甲烷的结构与性质描述不正确的是A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱不反应B．甲烷可以使酸性高酸钾溶液褪色C．甲烷分子空间构型为正四面体的证据是二氯甲烷只有一种D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物都难溶于水【答案】B当堂检测2．乙烷与氯气发生化学反应：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl，该反应属于A．取代反应

B．加成反应

C．加聚反应

D．氧化反应【答案】A光照当堂检测3．进行一氯取代反应后，能生成三种沸点不同的产物的烷烃是A．CH3CH2CH3

B．(CH3)2CHCH3C．(CH3)3CCH2CH3

D．(CH3)4C【答案】C当堂检测4.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是(

)。A.烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增加而逐渐升高,常温下的状态由气态到液态,再到固态B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻到比水重C.烷烃与卤素单质在光照下能发生取代反应D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色B当堂检测n≤1012345678910甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷辛烷壬烷癸烷n＞10相应汉字数字＋烷碳原子数不多于10时示例：1.链状烷烃的命名——习惯命名法碳原子数在10以上时十一个C原子十一烷CH3(CH2)9CH3二、烷烃的命名如：C5H12的两种分子的命名当碳原子数n相同，结构不相同时(同分异构体数目较少时)，用正、异、新表示CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷异戊烷CH3CHCH2CH3CH3新戊烷CH3CCH3CH3CH31.链状烷烃的命名——习惯命名法二、烷烃的命名对于含5个以上碳原子的烷烃，由于其同分异构体数目较多，通常采用系统命名法(IUPAC命名法)进行命名。烃基烷基示例含义烃分子失去一个氢原子所剩余的基团烷烃分子失去一个氢原子所剩余的基团中性基团，不能独立存在，短线表示一个电子甲基:一CH3，乙基:一CH2CH3烃基知识回顾甲烷甲基亚甲基乙烷乙基二、烷烃的命名①定主链最长：含碳原子数最多的碳链作主链最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，选择连有取代基数目多的碳链为主链遵循“长”“多”原则CH3CH3CHCH2CH3CHCHCH3CH3CH2CH2CH2abcCH3CH3CHCH2CH3CHCHCH3CH3CH2CH2CH22.链状烷烃的命名——系统命名法二、烷烃的命名②编序号最近：从离取代基最近的一端开始编号CH3CH3CHCH2CH3CHCHCH3CH3CH3CH2CH2CH2离支链近离支链远1234567优先考虑2.链状烷烃的命名——系统命名法二、烷烃的命名最简：若有两个不同取代基且分别处于主链两端同等距离，则从简单的一端开始编号同“近”考虑“简”CH3CHCH3CCH2CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH2等距离等距离12345672.链状烷烃的命名——系统命名法二、烷烃的命名②编序号最小：取代基编号位次之和最小遵循“近”“简”“小”原则CHCH3CH3CH3CHCH3CHCH2CH2CH3123456CHCH3CH3CH3CHCH3CHCH2CH2CH3123456取代基位号：2+5+3=10取代基位号：2+5+4=112.链状烷烃的命名——系统命名法二、烷烃的命名②编序号③写名称格式：位号-支链名-位号-支链名

某烷简单支链复杂支链同基合并CH3CH2CH2CH3CHCH3CH3CHCH23-甲基-4-乙基

己烷先写小基团，再写大基团——不同基，简到繁2.链状烷烃的命名——系统命名法二、烷烃的命名123456注意事项①取代基的位号必须用阿拉伯数字表示②相同取代基要合并，必须用汉字数字表示其个数③多个取代基位置间必须用逗号“，”分隔④位置与名称间必须用短线“—”隔开⑤若有多种取代基，必须简单写在前，复杂写在后2.链状烷烃