高一化學(xué)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷同步課件-3

第2課時(shí)烷烴第2課時(shí)烷烴學(xué)習(xí)目標(biāo)了解烷烴的組成、結(jié)構(gòu)、通式。2.認(rèn)識(shí)烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。3.掌握同系物、同分異構(gòu)體的概念并會(huì)判斷是否為同分異構(gòu)體或同系物。學(xué)習(xí)目標(biāo)乙烷從石油煉制的產(chǎn)品中可以獲得一系列和甲烷結(jié)構(gòu)相似的化合物，如：丙烷丁烷單鍵結(jié)合導(dǎo)入乙烷從石油煉制的產(chǎn)品中可以獲得一系列和甲烷結(jié)構(gòu)相似的化合物，己烷戊烷以上分子組成和結(jié)構(gòu)與甲烷有何相同和不同的地方？分子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？觀察思考己烷戊烷以上分子組成和結(jié)構(gòu)與甲烷有何相同和不同的地方？分子結(jié)庚烷辛烷每個(gè)碳原子的四鍵都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴，鏈狀又叫鏈烴。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：“飽和”；鏈狀！庚烷辛烷每個(gè)碳原子的四鍵都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這烴:又叫碳?xì)浠衔顲xHy。只含有碳、氫兩種元素的有機(jī)物。+=烴tīngq火氣àn烴字的由來：烴:又叫碳?xì)浠衔顲xHy。只含有碳、氫兩種元素的有機(jī)物在烴的分子里，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，剩余的價(jià)鍵均與氫原子相結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。一.烷烴的概念在烴的分子里，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，剩余的價(jià)鍵均1.碳碳單鍵2.鏈狀：不是直線，鋸齒狀3.“飽和”—每個(gè)碳原子都形成四個(gè)單鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：[思考]烷烴分子中的所有原子能否共平面？☆★烷烴中的所有原子不可能共平面。1.碳碳單鍵2.鏈狀：不是直線，鋸齒狀3.“飽和”—1.結(jié)構(gòu)式：乙烷：HH

丙烷：

HHH|||||

H－C－C－H

H－C－C－C－H|||||HHHHH

丁烷：HHHH異丁烷：

H||||

|H－C－C－C－C－HH--C--H||||

HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH二.烷烴的表示方法1.結(jié)構(gòu)式：丁烷：HHHH2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：(省略與合并)例：HHHHH|||||H—C—C—C—C—C—H|||||HH—C—HHHH|

H

省略C—H鍵把同一C上的H合并省略橫線上C—C鍵

CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：CH3CH(CH3)(CH2)2CH3

CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH32.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：(省略與合并)省略C—H鍵甲烷CH4CH4乙烷C2H6CH3CH3丙烷C3H8

CH3CH2CH3丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3戊烷C5H12

CH3(CH2)3CH3癸烷C10H22CH3(CH2)8CH3十七烷C17H36CH3(CH2)15CH3分析上述烷烴的化學(xué)式，你可以發(fā)現(xiàn)它們中碳原子的個(gè)數(shù)與氫原子的個(gè)數(shù)之間有什么關(guān)系？甲烷CH4CH4分析上述烷烴的化學(xué)式，你可三.烷烴的通式:分子式通式：CnH2n+2（n≥1）烴分子式:CxHy12345CH4C2H6C3H8C4H10C5H12678910C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22三.烷烴的通式:分子式通式：CnH2n+2（n≥1）烴分子分析上述式子，我們可以發(fā)現(xiàn)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和組成上有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？甲烷CH4CH4乙烷C2H6CH3CH3丙烷C3H8

CH3CH2CH3丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3戊烷C5H12

CH3(CH2)3CH3癸烷C10H22CH3(CH2)8CH3十七烷C17H36CH3(CH2)15CH3分析上述式子，我們可以發(fā)現(xiàn)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和組成上有什么相同點(diǎn)和不結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)-CH2-

原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。四.同系物[練習(xí)]下列物質(zhì)中屬于同系物的是_________。①CH2=CH－CH3②CH4③H2④CH3(CH2)5CH(CH3)CH3⑤CH2—CH2CH2—CH2

②和④結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)-CH2-原子團(tuán)的物★同系物的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相似。主要指化學(xué)鍵類型相同，分子中各原子的結(jié)合方式相似。結(jié)構(gòu)相似并不是相同。如：和CH3CH(CH3)CH3CH3CH2CH3(2)組成元素必須相同。(4)必須符合同一通式。但符合同一通式，且分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)不一定是同系物。如：和（環(huán)丙烷）CH2

CH2

CH2(3)一定具有不同的分子式。相差n個(gè)-CH2-CH2＝CH2（乙烯）★同系物的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相似。主要指化學(xué)鍵類型相同，分1.是否屬于同類物質(zhì)？2.通式相同嗎？3.碳原子數(shù)目相同嗎？4.相對(duì)分子質(zhì)量相差多少？5.性質(zhì)相同嗎？結(jié)論：屬于同類物質(zhì)通式相同碳原子數(shù)目不同相對(duì)分子質(zhì)量相差14n物性不同，化性相似同系物間的關(guān)系:1.是否屬于同類物質(zhì)？結(jié)論：同系物間的關(guān)系:烴基：烴失去1個(gè)或幾個(gè)氫原子后所剩余的原子團(tuán)叫做烴基。常用符號(hào)“R—”表示。例：—CH3甲基

—CH2CH3（或—C2H5）

乙基

……CH3＋和－CH3含有的電子數(shù)是否相等？CH3＋中含有8電子，－CH3中含有9電子，這兩者有什么區(qū)別呢？

R—基中的“—”表示1個(gè)單電子，即烴基是電中性的。注意：烴基：烴失去1個(gè)或幾個(gè)氫原子后所剩余的原子團(tuán)叫做烴基。常用符五.烷烴的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶有何規(guī)律？五.烷烴的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/隨著烷烴碳原子數(shù)的增加，一般遞變性是：①氣→液→固；②熔點(diǎn)升高；③沸點(diǎn)升高；④密度增大。狀態(tài)：常溫常壓下的烷烴，C1～C4，氣態(tài)，

C5～C16，液態(tài)，

C17及以上，固態(tài)。密度：液態(tài)時(shí)密度均小于1g/cm3（均比水輕）。溶解性：均難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。結(jié)構(gòu)相似的分子隨相對(duì)分子質(zhì)量的逐漸增大范德華力逐漸增大。什么原因？？隨著烷烴碳原子數(shù)的增加，一般遞變性是：狀態(tài)：常溫常壓下的烷烴

由于其它烷烴的碳原子多，所以其它烷烴分解比甲烷復(fù)雜。(2)烷烴的化學(xué)性質(zhì)----與甲烷性質(zhì)相似①氧化反應(yīng)(能燃燒)2CnH2n+2+(3n+1)O22nCO2+2(n+1)H2O點(diǎn)燃②取代反應(yīng)(在光照條件下與Cl2、Br2反應(yīng)）例如：因?yàn)镃H3CH3可以被取代的氫原子多，所以發(fā)生取代反應(yīng)，其它烷烴比甲烷復(fù)雜。CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光照結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,均不能使KMnO4、溴水褪色，不與強(qiáng)酸，強(qiáng)堿反應(yīng)。③較高溫度下能分解由于其它烷烴的碳原子多，所以其它烷烴分解比甲烷復(fù)雜。(2)六.烷烴的名稱碳原子數(shù)12345分子式CH4C2H6C3H8C4H10C5H12名稱甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷碳原子數(shù)678910分子式C6H14C7H16C8H18C9H20C10H22名稱己烷庚烷辛烷壬烷癸烷六.烷烴的名稱碳原子數(shù)12345分子式CH4C2H6C3H烷烴的命名（習(xí)慣命名法）以烷烴分子中碳原子數(shù)命名。2.C原子數(shù)大于10時(shí)，用十一、十二、十三......表示，如十一烷。1.C原子數(shù)在1—10之間的，依次用天干表示，稱為某烷：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。烷烴的命名（習(xí)慣命名法）以烷烴分子中碳原子數(shù)命名。2.C原正戊烷異戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH3CCH3CH3

3.當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí)，用正、異、新來區(qū)別正——不帶支鏈異——鏈一端第二個(gè)碳上有一個(gè)甲基新——鏈一端第二個(gè)碳上有兩個(gè)甲基CH3CHCH2CH3CH3CH3CHCH3CH3異丁烷CH3CH2CH2CH3正丁烷正戊烷異戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH3正戊烷無支鏈異戊烷帶一支鏈新戊烷帶兩支鏈CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3[思考與交流]正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式是否相同？他們分子結(jié)構(gòu)是否相同？它們是否為同一種物質(zhì)？[結(jié)論]它們的分子式相同（C5H12），但分子結(jié)構(gòu)不同，屬于不同的分子。正戊烷異戊烷新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHC七.同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。理解三個(gè)相同二個(gè)不同分子組成相同、分子量相同、分子式相同結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同七.同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有正丁烷和異丁烷的某些物理性質(zhì)同分異構(gòu)體性質(zhì):物理性質(zhì)：支鏈越多，熔沸點(diǎn)密度化學(xué)性質(zhì)：不一定相同分析正丁烷和異丁烷有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？化學(xué)式完全相同而物理性質(zhì)不同正丁烷和異丁烷的某些物理性質(zhì)同分異構(gòu)體性質(zhì):物理性質(zhì)：支鏈越[練習(xí)]①丁烷②異丁烷③戊烷④異戊烷⑤新戊烷⑥丙烷，物質(zhì)的沸點(diǎn)由高到低的排列順序是___________________________________。③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥C原子數(shù)不同：C原子數(shù)越多，沸點(diǎn)越高C原子數(shù)相同：支鏈越多，沸點(diǎn)越低[練習(xí)]①丁烷②異丁烷③戊烷烷烴同分異構(gòu)體的書寫：烷烴只存在碳鏈異構(gòu)（因C原子排列順序不同），常用“減鏈法”，可概括為“兩注意、四句話”兩注意：①選擇最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈最短不少于(n+2)/2(n為偶數(shù)時(shí)）(n+1)/2(n為奇數(shù)時(shí))（n≥4）（n≥5）②找出中心對(duì)稱線四句話：主鏈由長(zhǎng)到短支鏈由整到散位置由心到邊排列對(duì)、鄰到間烷烴同分異構(gòu)體的書寫：烷烴只存在碳鏈異構(gòu)（因C原子排列順序不C7H10

的同分異構(gòu)體HHHHHHHHHHCCCC－－－－－∣∣∣∣∣∣∣∣CCC－－∣∣∣∣∣∣－HHHHHH1.一直鏈以庚烷為例C7H10的同分異構(gòu)體HHHHHHHHHHCCCC－－－C∣CC－－－CCC－－CCC－－－CCC－－C－CC∣C∣CC－－－CCC－－C2.主鏈少一個(gè)碳C∣CC－－－CCC－－CCC－－－CCC－－C－CC∣C∣3.主鏈少二個(gè)碳CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣(1)支鏈為乙基×C∣C∣CCC－－－CCC－－C－C∣C∣支鏈碳數(shù)小于掛靠碳離端點(diǎn)位數(shù)3.主鏈少二個(gè)碳CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣(1)支(2)支鏈為兩個(gè)甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－－CCC－－A.兩甲基在同一個(gè)碳原子上(2)支鏈為兩個(gè)甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－C∣C∣CC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－A.兩甲基在同一個(gè)碳原子上C∣C∣CC－－CCC－－兩者是一樣的兩者是一樣的C∣C∣CC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－A.兩B.兩甲基在不同一個(gè)碳原子上CC－－CCC－－CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣C∣C∣C∣支鏈鄰位支鏈間位C∣×C∣×C∣×C∣B.兩甲基在不同一個(gè)碳原子上CC－－CCC－－CC－－CC4.主鏈少三個(gè)碳原子C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣提問：主鏈的碳原子可以是三個(gè)嗎？4.主鏈少三個(gè)碳原子C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－對(duì)稱氫原子的概念我們知道甲烷的四個(gè)氫原子是對(duì)稱的。如果將甲烷的四個(gè)氫原子用甲基取代，結(jié)果會(huì)…？由此可以得到規(guī)律…我們先看看最簡(jiǎn)單的甲烷分子…對(duì)稱氫原子的概念我們知道甲烷的四個(gè)氫原子是對(duì)稱的。由此可以得等效氫：烷烴分子中處于相同位置上的氫原子稱為等位氫。同一個(gè)碳原子上的氫是等效氫；同一個(gè)碳原子上的甲基中的氫是等效氫；處于分子中對(duì)稱位置的碳上的氫原子是等效氫；等效氫：烷烴分子中處于相同位置上的氫原子稱為等位氫。同一個(gè)碳烴的一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷-“等效氫法”1.分子中同一碳原子上連接的氫原子等效。2.同一碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效3.分子中處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子等效。烴分子中等效氫原子有幾種，則該烴的一元取代物就有幾種同分異構(gòu)體。確認(rèn)烴的二元取代產(chǎn)物的種類時(shí)，應(yīng)根據(jù)等效氫原子的種類進(jìn)行分類組合。CCH3H3CCH3CCH