【高中化學(xué)】第1課時 烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件 2022-2023學(xué)年下學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第一節(jié)烷烴烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1課時烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.通過微觀的化學(xué)鍵視角分析幾種簡單烷烴分子的結(jié)構(gòu)，以甲烷的結(jié)構(gòu)為模型，認(rèn)識烷烴的結(jié)構(gòu)。2.能依據(jù)甲烷的性質(zhì)預(yù)測烷烴可能具有的化學(xué)性質(zhì)。3.通過對典型烷烴代表物的部分物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)分析，認(rèn)識烷烴同系物物理性質(zhì)的遞變性與其微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。1.依據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，認(rèn)識烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。2.認(rèn)識取代反應(yīng)的特點(diǎn)和規(guī)律，了解有機(jī)反應(yīng)類型和有機(jī)化合物組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的關(guān)系。[學(xué)習(xí)目標(biāo)][重點(diǎn)難點(diǎn)]情境導(dǎo)入烷烴：碳原子以碳碳單鍵相連，其余價鍵全部與氫原子相結(jié)合的烴。鏈狀的烴稱為脂肪烴，烷烴是一類飽和脂肪烴。生活中常見的烷烴天然氣液化石油氣汽油、柴油凡士林石蠟甲烷乙烷丙烷【思考與討論】請根據(jù)圖中所示烷烴的分子結(jié)構(gòu)，寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式和分子

式，并分析它們在組成和結(jié)構(gòu)上的相似點(diǎn)。

目標(biāo)一烷烴的結(jié)構(gòu)正丁烷正戊烷1.烷烴的結(jié)構(gòu)與組成名稱結(jié)構(gòu)簡式分子式碳原子的雜化方式分子中共價鍵的類型甲烷乙烷丙烷正丁烷正戊烷sp3σ鍵

CH4

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3

C5H12

C4H10

C3H8

C2H6

CH4

sp3sp3sp3sp3σ鍵σ鍵σ鍵σ鍵2.烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(6)鏈狀烷烴的通式：CnH2n＋2(n≥1)。(1)烷烴的結(jié)構(gòu)與甲烷相似，碳原子都是sp3雜化。(2)碳原子的4個sp3雜化軌道伸向四面體4個頂點(diǎn)，分別與C原子或H原子結(jié)合形成σ鍵。(3)烷烴分子中的共價鍵全部是單鍵，可以旋轉(zhuǎn)。(4)烷烴分子中的所有原子不可能共平面。(5)鏈狀烷烴的碳鏈為鋸齒形，不是直線形。導(dǎo)思1.正誤判斷(1)烷烴分子中化學(xué)鍵都是碳碳單鍵，且一定存在C—Cσ鍵(

)(2)分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴(

)(3)丙烷分子中所有碳原子在一條直線上，且均采取sp3雜化(

)×××導(dǎo)思2.烷烴分子中都含有非極性共價鍵嗎？3.計算1molC5H12含有C—C數(shù)目是多少？C—H數(shù)目是多少？共價鍵數(shù)目是多少？提示

含有兩個及兩個以上碳原子的烷烴分子中都含有碳碳非極性共價鍵和碳?xì)錁O性共價鍵，但甲烷分子中只有極性共價鍵，沒有非極性共價鍵。1mol提示C—C4NA個C—H12NA個共價鍵16NA個H—C—C—C—C—C—HH

HHHHH

HHHH導(dǎo)練1.(2022·成都高二月考)甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是（）A.CHCl3不存在同分異構(gòu)體B.CH2Cl2不存在同分異構(gòu)體C.CH4中的C—H是極性鍵D.CH4分子中四個鍵的鍵角、鍵長都相等B導(dǎo)練2.(2022·常州市第二中學(xué)高二月考)一溴甲烷被廣泛用于土壤消毒和消滅害蟲，但在蒙特利爾條約中屬于逐步禁用的藥品。下列說法錯誤的是（）A.一溴甲烷的化學(xué)式是CH3BrB.可以利用加成反應(yīng)制備一溴甲烷C.一溴甲烷中只含共價鍵D.一溴甲烷不存在同分異構(gòu)體B甲烷分子中不含不飽和鍵，不能發(fā)生加成反應(yīng)目標(biāo)二烷烴的性質(zhì)因結(jié)構(gòu)相似，所以化學(xué)性質(zhì)相似；它們的某些物理性質(zhì)隨著相對分子質(zhì)量的增大而發(fā)生規(guī)律性的變化。官能團(tuán)種類、個數(shù)相同相對分子質(zhì)量相差14或14的整數(shù)倍CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH31.同系物

結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的化合物互稱為同系物。2.物理性質(zhì)物理性質(zhì)遞變規(guī)律狀態(tài)烷烴常溫下存在的狀態(tài)由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)C1～C4氣態(tài)C5～C16液態(tài)

[新戊烷C(CH3)4在常溫常壓下是氣體]C17以上為固態(tài)熔、沸點(diǎn)①隨碳原子數(shù)的增加，即烷烴的相對分子質(zhì)量越大，烷烴的熔、沸點(diǎn)越高②碳原子數(shù)相同(相對分子質(zhì)量相同)，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低密度隨碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，但都小于水的密度溶解性烷烴都難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑3.烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性以甲烷通入酸性KMnO4溶液、溴的CCl4溶液為例KMnO4溶液不褪色溴的CCl4溶液不褪色常溫下烷烴化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、溴的四氯化碳溶液等都不發(fā)生反應(yīng)。之所以很穩(wěn)定，是因為烷烴分子中化學(xué)鍵全是σ鍵，不易斷裂(2)可燃性鏈狀烷烴燃燒通式：當(dāng)碳含量少時，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，但隨著碳原子數(shù)的增多，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大，有黑煙產(chǎn)生辛烷：甲烷：CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃(3)取代反應(yīng)烷烴可與鹵素單質(zhì)在光照下發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代烴和鹵化氫。H—C—C—H＋Cl—ClH—C—C—Cl＋HClH

HH

HH

HH

H光照氯氣與乙烷在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，有機(jī)產(chǎn)物可能有哪些？一氯乙烷(1種)二氯乙烷(2種)三氯乙烷(2種)四氯乙烷(2種)五氯乙烷(1種)六氯乙烷(1種)特別提醒烷烴取代反應(yīng)的特點(diǎn)①在光照條件下；②與純鹵素反應(yīng)；③一上一下：下一個H，上一個X原子（F、Cl、Br）④1mol鹵素單質(zhì)只能取代1molH

⑤連鎖反應(yīng)，有多種產(chǎn)物（鹵代烴和鹵化氫氣體）(4)分解反應(yīng)——高溫裂化或裂解甲烷高溫下可分解成碳和氫氣；長鏈烷烴高溫下可分解成短鏈烷烴和烯烴。C16H34C8H16+C8H18催化劑加熱、加壓C8H18C4H10+C4H8催化劑加熱、加壓CH4C+2H2催化劑高溫導(dǎo)思1.正誤判斷(1)烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去(

)(2)所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)(

)(3)光照條件下，1molCl2與2molCH4充分反應(yīng)后得1molCH3Cl(

)(4)光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色(

)(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L己烷所含共價鍵的數(shù)目為9.5NA(

)×√×××導(dǎo)思2.戊烷的三種同分異構(gòu)體中，沸點(diǎn)最低的是哪一種？3.北京奧運(yùn)會火炬選擇了丙烷作為燃料，為什么選擇丙烷而不是其他的烷烴呢？提示

沸點(diǎn)最低的是新戊烷。一般地，同分異構(gòu)體中分子中主鏈上的支鏈越多，其沸點(diǎn)越低。新戊烷的支鏈最多，所以沸點(diǎn)最低。提示

丙烷能適應(yīng)比較寬的溫度范圍，在零下40℃時仍能產(chǎn)生1個以上飽和蒸氣壓，高于外界大氣壓，而可以燃燒。丙烷含碳量高，燃燒的火焰呈明亮的黃色，有良好的可視性，便于識別和電視轉(zhuǎn)播、新聞攝影的需要。導(dǎo)練1.下列是四種烷烴分子的球棍模型或結(jié)構(gòu)簡式，其中沸點(diǎn)最高的是（）A.

B.CH3CH2CH2CH2CH2CH3C.CH3CH2CH2CH2CH3

D.CH3CH2CH3B烷烴中碳原子個數(shù)越多，其熔、沸點(diǎn)越高，同分異構(gòu)體中支鏈越多，其熔、沸點(diǎn)越低沸點(diǎn)高低順序是B>C>A>D導(dǎo)練2.下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述錯誤的是（）A.都能使酸性KMnO4溶液褪色B.都能燃燒C.都難溶于水D.都能發(fā)生取代反應(yīng)A導(dǎo)練3.在光照條件下，CH4與Cl2能發(fā)生取代反應(yīng)。使1molCH4與Cl2反應(yīng)，待反應(yīng)完全后測得四種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝3∶2∶1∶4，則消耗的Cl2的物質(zhì)的量為（）A.1.0mol B.1.8molC.2.2mol D.2.6molD碳原子共為1mol，n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(C