2024春新教材高中化學第2章烴第1節(jié)烷烴課件新人教版選擇性必修3

第二章烴1．烷烴有機化合物結構復雜，種類繁多，普遍存在著同分異構現象。為了使每一種有機化合物對應一個名稱，按照一定的原則和方法，對每一種有機化合物進行命名是最有效的科學方法。烷烴的主要性質？烷烴的命名方法？答案：烷烴可在空氣中燃燒生成CO2和H2O；烷烴在光照條件下與鹵素單質發(fā)生取代反應；烷烴在高溫、催化劑作用下發(fā)生分解反應。烷烴的命名方法主要有習慣命名法和系統(tǒng)命名法。2．烯烴、炔烴烷烴廣泛存在于自然界中：蘋果表面的蠟狀物質是二十七烷(C27H56)，圓白菜葉子上覆蓋著二十九烷(C29H60)，螞蟻分泌的傳遞信息素的主要化學成分是十一烷(C11H24)和十三烷(C13H28)，蠟和凡士林都是分子中有20個以上碳原子的烷烴。自然界中的簡單烯烴并不多見，但含有碳碳雙鍵結構單元的化合物卻很多。例如，胡蘿卜含有β-胡蘿卜素的分子中有多個碳碳雙鍵，食用花生油中的油酸和亞油酸分子中也有碳碳雙鍵。所有烯烴都存在順反異構嗎？烷烴存在順反異構嗎？如何鑒別烷烴和烯烴？答案：若烯烴分子中雙鍵一端碳原子連接的其他原子或原子團相同，則不存在順反異構；烷烴分子中不含碳碳雙鍵，故不存在順反異構；可用溴的四氯化碳溶液(或溴水)或酸性高錳酸鉀溶液進行鑒別，能使二者褪色的為烯烴，不能使二者褪色的是烷烴。3．芳香烴19世紀，歐洲許多國家都使用煤氣照明，煤氣通常是壓縮在桶里貯運的，人們發(fā)現這種桶里總有一種油狀液體，但長時間無人問津。1825年英國科學家法拉第對這種液體產生了濃厚興趣，他花了整整五年時間提取這種液體，從中得到了一種無色油狀液體。日拉爾等化學家測定該烴的分子式為C6H6，這種烴就是苯。1865年凱庫勒根據“夢境”創(chuàng)立了苯環(huán)學說……如何證明苯的分子結構不是單、雙鍵交替？己烯和苯都能使溴水褪色，二者褪色原理相同嗎？答案：苯分子不是單、雙鍵交替結構，可從以下幾個方面來證實。己烯和苯使溴水褪色的原理不相同。己烯與溴水發(fā)生加成反應，苯萃取溴水中的溴單質。第一節(jié)烷烴1．認識烷烴的組成、結構特點及性質。2．了解烷烴在日常生活、有機合成和化工生產中的重要作用。3．通過練習掌握烷烴的系統(tǒng)命名法，培養(yǎng)有序的思維能力。1．宏觀辨識與微觀探析：從化學鍵的飽和性等微觀角度理解烷烴的結構特點，能辨析物質類別與反應類型之間的關系。2．證據推理與模型認知：能通過模型假設、證據推理認識常見有機物分子的空間構型，會判斷復雜有機物分子中原子間的位置關系。1．烴僅含_____、_____兩種元素的有機化合物。根據結構的不同，烴可分為_______、_______、_______和_________等。2．烷烴的結構(1)烷烴的結構請根據圖中所示烷烴的分子結構，寫出相應的結構簡式和分子式，并分析它們在組成和結構上的相似點。一、烷烴的結構和性質碳氫烷烴烯烴炔烴芳香烴名稱結構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___________________________________________CH4CH4sp3σ鍵CH3CH3C2H6sp3σ鍵CH3CH2CH3C3H8sp3σ鍵CH3(CH2)2CH3C4H10sp3σ鍵CH3(CH2)3CH3C5H12sp3σ鍵(2)烷烴的結構特點①雜化方式：烷烴的結構與甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取_________雜化，以伸向四面體4個頂點方向的_________雜化軌道與其他_________或_________結合，形成_____鍵。②空間結構：以_____原子為中心形成若干四面體空間結構，碳鏈呈_________排列。③鍵的類型：烷烴分子中的共價鍵全部是_____鍵(C—C、C—H)。(3)鏈狀烷烴的通式：________________。sp3sp3碳原子氫原子σ碳鋸齒狀單CnH2n＋2(n≥1)3．烷烴的性質(1)同系物①概念：_______相似、分子組成上相差一個或若干個_______原子團的化合物互稱為同系物。②性質：同系物因組成和結構相似，_______性質相似，而_______性質一般呈規(guī)律性變化，如烷烴的熔點、沸點、密度等。結構CH2化學物理(2)物理性質物理性質變化規(guī)律狀態(tài)隨著碳原子數的增加，常溫下的存在狀態(tài)由_____態(tài)逐漸過渡到_____態(tài)、_____態(tài)。當碳原子數小于或等于_____時，烷烴在常溫下呈氣態(tài)溶解性都難溶于_____，易溶于___________熔、沸點隨著碳原子數的增加，熔、沸點逐漸_______，同種烷烴的_____________中，支鏈越多，其熔、沸點越_____密度隨著碳原子數的增加，密度逐漸_______，但比水的_____氣液固4水有機溶劑升高不同異構體低增大小(3)化學性質烷烴的化學性質比較穩(wěn)定，常溫下不能被___________________氧化，也不與_______、_______及_______________溶液反應。①氧化反應(可燃性)如辛烷燃燒的化學方程式為________________________________。鏈狀烷烴燃燒的通式為_________________________________________________。酸性高錳酸鉀溶液強酸強堿溴的四氯化碳②取代反應烷烴可與鹵素單質在光照下發(fā)生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫。如乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷，化學方程式為___________________________________________。正誤判斷在括號內打“√”或“×”。(1)分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是鏈狀烷烴。(

)(2)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色。(

)(3)丙烷分子中所有碳原子在一條直線上。(

)(4)光照條件下，1molCl2與2molCH4充分反應后可得到1molCH3Cl。(

)(5)標準狀況下，11.2L己烷所含共價鍵的數目為9.5NA。(

)×××××應用體驗1．將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量相等，則生成的HCl的物質的量為(

)A．1.5mol B．2.5molC．3mol D．4molB解析：甲烷與Cl2發(fā)生取代反應時，一半的氯原子進入HCl中，一半的氯原子在有機物中，據充分反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量相等，都為0.25mol，則消耗Cl2的物質的量為0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol，生成HCl的物質的量為2.5mol。2．1mol丙烷與氯氣發(fā)生取代反應，最多能消耗Cl2的物質的量為(

)A．4mol B．8molC．10mol D．2mol解析：1mol丙烷在光照條件下與Cl2發(fā)生完全取代反應生成C3Cl8時，消耗氯氣最多，即丙烷與氯氣按物質的量之比1∶8反應，故最多消耗Cl2的物質的量是8mol。B3．C5H12有3種不同的結構，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4。下列有關敘述正確的是(

)A．甲、乙、丙互為同系物，均可與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應B．C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色C．甲、乙、丙中，丙的沸點最低D．丙在常溫常壓下為液態(tài)解析：甲、乙、丙互為同分異構體，A錯誤；甲、乙、丙都不能使酸性KMnO4溶液褪色，B錯誤；同分異構體中，支鏈越多，沸點越低，C正確；C(CH3)4的沸點為10℃，常溫(25℃)時C(CH3)4為氣體，D錯誤。C(1)烷烴的取代反應是在光照條件下與純凈的鹵素單質反應。(2)連續(xù)反應：反應過程不會停留在某一步，所以產物較為復雜，不適合制備物質。(3)定量關系：1mol鹵素單質只能取代1molH，同時生成1molHX。1．烴基(1)定義：烴分子中去掉1個_________后剩余的基團。(2)分類二、烷烴的命名氫原子2．習慣命名法鏈狀烷烴(CnH2n＋2，n≥1)1～1010以上習慣名稱：某烷甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸漢字數字同分異構體數目較少時“正”“異”“新”區(qū)別

正戊烷異戊烷新戊烷3．系統(tǒng)命名法(1)選主鏈①最長：含碳原子數最多的碳鏈作主鏈。②最多：當有幾條不同的碳鏈含碳原子數相同時，要選擇連有取代基數目最多的碳鏈為主鏈。(2)編序號①最近：從離取代基最近的一端開始編號。②最簡：若有兩個不同支鏈且分別處于主鏈兩端同等距離，則從簡單的一端開始編號。③最?。喝〈幪栁淮沃妥钚?。(3)寫名稱①取代基的位置編號必須用阿拉伯數字表示。②相同取代基要合并，必須用漢字數字表示其個數。③多個取代基的位置編號之間必須用逗號(“，”)分隔。④位置編號與名稱之間必須用短線(“-”)隔開。⑤若有多種取代基，必須簡單的寫在前，復雜的寫在后。例如，有機化合物的命名如圖所示：記憶口訣烷烴命名口訣正誤判斷在括號內打“√”或“×”。(1)烴分子中有幾種處于不同化學環(huán)境的氫原子就有幾種烴基。(

)(2)乙烷、丙烷沒有同分異構體，乙基、丙基也只有一種。(

)(3)鏈狀烷烴命名時，1號碳原子上不可能連甲基，2號碳原子上不可能連乙基。(

)(4)某烷烴的名稱為2,3,3-三甲基丁烷。(

)√×√×應用體驗1．按照系統(tǒng)命名法寫出下列烷烴的名稱。2,5-二甲基-3-乙基己烷2,4,4-三甲基-3,3-二乙基己烷2．根據下列有機物的名稱，寫出相應的結構簡式。(1)2,2,3,3-四甲基丁烷：_____________________。

(2)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷：_______________________________。烷烴只存在碳架異構，一般可采用“減鏈法”進行書寫，具體步驟如下(以C6H14為例)：(1)確定碳鏈①先寫直鏈：_________________________。②減少1個碳原子，將其作為支鏈并移動位置：三、減鏈法書寫烷烴的同分異構體C—C—C—C—C—C從主鏈上取下來的碳原子數，不能多于主鏈所剩部分的碳原子數。(2)補寫氫原子：根據碳原子形成4個共價鍵，補寫各碳原子所結合的氫原子數。(3)寫出C6H14所有同分異構體的結構簡式。正誤判斷在括號內打“√”或“×”。(1)所有烷烴都有同分異構體。(

)(2)烷烴所含碳原子數越多，同分異構體種類越多。(

)(3)同分異構體之間所有性質完全相同。(

)×√×應用體驗1．根據丁烷兩種同分異構體的結構，寫出丁基(—C4H9)的結構簡式。2．某鏈狀烷烴的相對分子質量為100，分子內共有3個甲基，寫出符合條件的同分異構體的結構簡式并用系統(tǒng)命名法命名。隨堂演練·知識落實1．有甲、乙兩種有機物，其結構如圖所示，下列說法正確的是(

)甲：

乙：

A．二者既不互為同系物，又不互為同分異構體B．甲比乙的沸點低C．甲、乙的一氯代物均為2種D．等物質的量的甲與乙完全燃燒，乙消耗氧氣多C解析：二者結構相似，分子組成上相差2個CH2原子團，互為同系物，A項錯誤；甲所含碳原子數多，甲的沸點比乙的高，B項錯誤；甲、乙均含有2種不同化學環(huán)境的氫原子，甲、乙的一氯代物均有2種，C項正確；甲的分子式為C6H14，乙的分子式為C4H10，物質的分子中含有的C、H原子數越多，完全燃燒消耗的O2就多，所以甲完全燃燒消耗的O2多，D項錯誤。2．(2023·寧波高二檢測)在1.013×105Pa下，測得某些烷烴的沸點見下表。據表分析，下列選項正確的是(

)物質名稱沸點(℃)正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0異戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在標準狀況下，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時，C5H12都是液體C．烷烴隨碳原子數的增加，沸點降低D．C5H12隨著支鏈數的增加，沸點降低D3．(2024·天津河東區(qū)高二檢測)下列物質中，其分子式為C7H16的是(

)A．2,3-二甲基丁烷B．2,3-二甲基-1-戊烯C．2,4-二甲基戊烷D．4,5-二甲基-1-己炔C解析：2,3-二甲基丁烷是分子中含有6個碳原子的烷烴，分子式為C6H14，故A不符合題意；2,3-二甲基-1-戊烯是分子中含有7個碳原子的烯烴，分子式為C7H14，故B不符合題意；2,4-二甲基戊烷是分子中含有7個碳原子的烷烴，分子式為C7H16，故C符合題意；4,5-二甲基