新人教版全国高中化学优质课ppt课件烷烃.ppt

新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修 第一节第一节 第第2 2课时课时 烷烃烷烃甲烷甲烷球棍模型球棍模型碳原子成键特征碳原子成键特征：1.1.键角键角1091090 02828/，4 4个个H H原子构成正四面体，原子构成正四面体，C C在中心。在中心。2.C2.C原子的价键已达到饱和。原子的价键已达到饱和。甲烷甲烷比例模型比例模型复习提问：复习提问：CHHHHCH4有什么结构特点和化学性质有什么结构特点和化学性质?甲烷甲烷空间构型空间构型 与甲烷结构相似的有机物还与甲烷结构相似的有机物还有很多，请你观察下列有机物的有很多，请你观察下列有机物的结构，试归纳出它们在结构上的结构，试归纳出它们在结构上的特点。特点。几种烷烃的球棍模型几种烷烃的球棍模型及对应的结构式及对应的结构式 H H H H H|HCCH HCC CH|H H H H H 乙烷乙烷 丙烷丙烷 H H H H H|HCCCCH H-C-H|H H H H H H|HC C C H|H H H正丁烷：正丁烷：异丁烷：异丁烷：几种烷烃的球棍模型几种烷烃的球棍模型及对应的结构式及对应的结构式只含只含C C、H H两种元素，每个碳以两种元素，每个碳以四个四个单键单键与其它原子相结合。与其它原子相结合。（碳原子（碳原子间都以间都以C-CC-C相连、其余都是相连、其余都是C-HC-H键）键）相同点相同点C C、H H原子数不同原子数不同不同点不同点二、烷烃二、烷烃 在在烃烃的分子中，碳原子之间都以的分子中，碳原子之间都以碳碳碳单键碳单键结合成结合成链状链状，剩余的价键剩余的价键均与均与氢氢原子原子相结合，使每个碳原子的化合价都相结合，使每个碳原子的化合价都达到达到“饱和饱和”。这样的烃叫做这样的烃叫做饱和烃饱和烃，又叫又叫烷烃烷烃。1 1、定义：、定义：观察：烷烃中碳原子是否在同一直线上？观察：烷烃中碳原子是否在同一直线上？2 2、烷烃结构、组成特征：、烷烃结构、组成特征：(1).(1).碳原子间都以碳原子间都以C-CC-C相连、其余都是相连、其余都是C-HC-H键；键；(2).C(2).C原子都形成原子都形成4 4个共价键；形成四面体结构；个共价键；形成四面体结构；(3).(3).碳链呈锯齿状，可以转动碳链呈锯齿状，可以转动(4).(4).链状烷烃组成上可以用通式链状烷烃组成上可以用通式“C Cn nH H2 2n n+2+2”表示。表示。H H H H H|HCCCCCH|H H H H HCH|H3、结构简式：、结构简式：CH3 CH（CH3）CH2 CH2 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3 省略省略C CH H键键 把同一把同一C C上的上的H H合并合并省略横线上省略横线上C CC C键键 或者：或者：例例：结构式结构式结构简式结构简式乙烷：乙烷：H H 丙烷：丙烷：H H H|HCCH HCCCH|H H H H H 丁烷：丁烷：H H H H 异丁烷：异丁烷：H|HCCCCH H-C-H|H H H H H H|HCCCH|H H H如：下列结构式对应的结构简式如：下列结构式对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3以碳原子个数为基础命名以碳原子个数为基础命名称称“某烷某烷”或或“环某烷环某烷”十个以下用十个以下用“天干地支天干地支”命名：甲、乙、命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。十以上用中文数字表示：十一烷、二十十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。烷、三十五烷等。4 4、烷烃的简单命名、烷烃的简单命名(习惯命名）名称结构简式甲烷CHCH4 4乙烷CHCH3 3CHCH3 3丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2)2 2CHCH3 3戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3癸烷CHCH3 3(CH(CH2 2)8 8CHCH3 3十七烷CHCH3 3(CH(CH2 2)1515CHCH3 3分析表分析表3-1烷烃的结构烷烃的结构简式，写出对应的分子简式，写出对应的分子式。相邻两个烷烃结构式。相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联和分子组成上有什么联系？系？相差一个相差一个“CHCH2 2”原子原子团团如果把碳原子数定为如果把碳原子数定为n，氢原子数就是，氢原子数就是2n+2。结构相似结构相似，在分子组成上相差一个或若干，在分子组成上相差一个或若干个个CHCH2 2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。5、烷烃的通式烷烃的通式:CnH2n+2(n1)6、同系物同系物碳碳原子间都以单碳碳原子间都以单键结合；碳原子均键结合；碳原子均饱合；链状。饱合；链状。通式相同，碳原子通式相同，碳原子数不同，即碳链的数不同，即碳链的长短不同。长短不同。烷烃同系物烷烃同系物结构相似：结构相似：分子组成：分子组成：1 1、是否属于同类物质？、是否属于同类物质？2 2、通式相同吗？、通式相同吗？3 3、碳原子数目相同吗？、碳原子数目相同吗？4 4、相对分子质量相差多少？、相对分子质量相差多少？5 5、性质相同吗？、性质相同吗？结论结论：属于同类物质：属于同类物质 通式相同通式相同 碳原子数目不同碳原子数目不同 相对分子质量相差相对分子质量相差14n14n 物性不同，化性相似物性不同，化性相似同系物间的关系同系物间的关系 1.写出下列烷烃的分子式：写出下列烷烃的分子式：(1)含有含有38个碳原子的烷烃的分子式个碳原子的烷烃的分子式 (2)含有含有38个氢原子的烷烃的分子式个氢原子的烷烃的分子式 (3)相对分子量为相对分子量为128的烷烃的分子式的烷烃的分子式 提示提示:根据通式根据通式CnH2n+2C38H78C18H38C9H202、1mol乙烷在光照条件下，最多可以与乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔多少摩尔Cl2发生取代？（）发生取代？（）A、4mol B、8mol C、2mol D、6molD3、下列哪组是同系物？（）、下列哪组是同系物？（）A、CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3 CH2C、CH3CHCH3CH2CH23、下列哪些物质是属于同一物质？下列哪些物质是属于同一物质？CCCC (A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)CCCCCCCC CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(E)(B)(F)(A)(C)(G)(D)(H)7 7、性质、性质（1 1）物理性质）物理性质名称名称结构简式结构简式常温时常温时的状态的状态熔点熔点/沸点沸点/相对相对密度密度水溶性水溶性甲烷甲烷CHCH4 4气气-182-182-164-1640.4660.466不溶不溶乙烷乙烷CHCH3 3CHCH3 3气气-183.3-183.3-88.6-88.60.5720.572不溶不溶丙烷丙烷CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3气气-189.7-189.7-42.1-42.10.5850.585不溶不溶丁烷丁烷CHCH3 3(CH(CH2 2)2 2CHCH3 3气气-138.4-138.4-0.5-0.50.57880.5788不溶不溶戊烷戊烷CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3液液-130-13036.136.10.62620.6262不溶不溶十七烷十七烷CHCH3 3(CH(CH2 2)1515CHCH3 3固固2222301.8301.80.77800.7780不溶不溶规律规律（随分子中碳原子数（随分子中碳原子数n增加）增加）状态：状态：气气(14)液液固；熔沸点依次升高固；熔沸点依次升高密度：密度：相对密度依次增大且小于相对密度依次增大且小于1溶解性：溶解性：均不溶于水，易溶于有机溶剂。均不溶于水，易溶于有机溶剂。结构相似，相对分子结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大作用力逐渐增大。（2 2）化学性质（与）化学性质（与CHCH4 4相似）相似）氧化反应氧化反应取代反应取代反应 A A、具有可燃性具有可燃性燃烧通式：燃烧通式：B B、性质比较稳定，通常性质比较稳定，通常不与强酸，强碱不与强酸，强碱，强氧化剂，强氧化剂反应反应。不能使酸性不能使酸性KMnOKMnO4 4或溴水褪色。或溴水褪色。与气态卤素单质在光照条件下进行，产物更复杂。与气态卤素单质在光照条件下进行，产物更复杂。受热分解受热分解甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。甲烷高温分解，长链烷烃高温裂解、裂化。丁烷丁烷C4H10异丁烷异丁烷C4H10练习：请看图写出结构简式和分子式。练习：请看图写出结构简式和分子式。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3|CH3名称名称熔点熔点/沸点沸点/相对密度相对密度正丁烷正丁烷138.4138.40.50.50.57880.5788异丁烷异丁烷159.6159.611.711.70.5570.557两种丁烷（两种丁烷（C C4 4H H1010）分子组成和相对分子质量）分子组成和相对分子质量完全相同，但性质却有差异。完全相同，但性质却有差异。正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷碳原子越多，熔沸点越高，碳原子越多，熔沸点越高，若碳原子数相同，支链越若碳原子数相同，支链越多，熔沸点越低。多，熔沸点越低。结构结构不同不同CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CCHCCH3 3CHCH3 3CHCH3 3C5H12C5H12C5H12碳原子数相同，命名时用正、异、新来区别。碳原子数相同，命名时用正、异、新来区别。三、同分异构现象、同分异构体：三、同分异构现象、同分异构体：化合物具有化合物具有相同的分子式，但具有相同的分子式，但具有不不同结构式同结构式的现象叫同分异构现象。的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物具有同分异构现象的化合物互称互称为同为同分异构体。分异构体。1 1、定义：、定义：同分异构体的特点：同分异构体的特点：组成元素组成元素_（填（填“同同”或或“不同不同”，以下相同），以下相同）化学式化学式_ _；化学式量化学式量_；结构结构_(_(可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同)；化学性质化学性质_(_(可能相似也可能完全不同可能相似也可能完全不同)。相同相同同同同同不同不同不同不同理解理解:三个相同三个相同:二个不同二个不同:分子组成分子组成相同、相同、分子量分子量相同、相同、分分子式子式相同相同结构结构不同、不同、性质性质不同不同附表附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数碳原碳原子数子数1 12 23 34 45 56 67 78 89 9 1010同分同分异体异体数数1 11 11 12 23 35 59 91818 3535 7575同分异构现象是有机化合物中普遍存在的一同分异构现象是有机化合物中普遍存在的一种现象种现象,碳原子数越多，同分异构体就越多。碳原子数越多，同分异构体就越多。同分异构现象的普遍存在同分异构现象的普遍存在,是有机化合物种类是有机化合物种类繁多的主要原因之一，并且碳原子数越多，繁多的主要原因之一，并且碳原子数越多，同分异构体就越多。同分异构体就越多。图图3-6 4个碳原子相互结合的几种方式个碳原子相互结合的几种方式思考与交流思考与交流参考图参考图3-63-6，分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁，分析、归纳以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。多的原因。四、有机物种类繁多的原因：四、有机物种类繁多的原因：（1）碳原子含有）碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形个价电子，可跟其它原子形成成 4 个共价键。个共价键。（2）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。复杂的结构单元。CHHHH：HHH.C.H（3）同分异构现象（碳链异构、官能团异构）的同分异构现象（碳链异构、官能团异构）的普遍存在，是有机物种类繁多的主要原因之一。普遍存在，是有机物种类繁多的主要原因之一。1、同分异构现象（碳链异构、官能团异构）、同分异构现象（碳链异构、官能团异构）的普遍存在，是有机物种类繁多的主要原的普遍存在，是有机物种类繁多的主要原因之一；因之一；2、有机物中的碳原子可以以单键相连，也、有机物中的碳原子可以以单键相连，也可以以双键相连，还可以以叁键相连，并且可以以双键相连，还可以以叁键相连，并且还可以形成环状，这也是有机物种类繁多的还可以形成环状，这也是有机物种类繁多的主要原因之一。主要原因之一。化学通式相同化学通式相同分子式相同分子式相同分子式不同分子式不同结构不同结构不同结构相似结构相似同系物同系物同分异构体同分异构体2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较比较概念概念内涵内涵比较对象比较对象实例实例同位素同位素同素异同素异形体形体同系物同系物同分异同分异构体构体质子数等，中子数质子数等，中子数不等，原子之间不等，原子之间原子原子氕、氘、氚氕、氘、氚同一元素同一元素 形成的形成的不同单质不同单质单质单质O O2 2、O O3 3结构相似，组成上结构相似，组成上差一个或差一个或n n个个CHCH2 2化合物化合物C C2 2H H6 6、C C4 4H H1010相同分子式，不相同分子式，不同结构的化合物同结构的化合物化合物化合物CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3C(CHC(CH3 3)4 4红磷和白磷红磷和白磷同一种物质同一种物质同分异构体同分异构体同系物同系物例例1:例例2 2、下列物质属于同位素的是：、下列物质属于同位素的是：属于同素异形体的是：属于同素异形体的是：属于同系物的是：属于同系物的是：属于同分异构体的是：属于同分异构体的是：O O2 2和和O O3 3CHCH3 3CHCH3 3和和CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 和和 金刚石和石墨金刚石和石墨 氕、氘和氚氕、氘和氚 CHCH3 3CHCH2 2CHCH(CHCHCH(CH3 3)CH(CH)CH(CH3 3)CH)CH3 3和和CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CH(CHCH(CH3 3)CH(CH)CH(CH3 3)CH)CH3 3例例3：下列五组物质中下列五组物质中_互为同位素，互为同位素，_是同素异形体，是同素异形体，_ 是同分异构体，是同分异构体，_是同系物，是同系物，_是同一物质是同一物质。1、2、白磷、红磷、白磷、红磷3、H H 4、CH3CH3、CH3CHCH3|HCCl 、ClCCl CH3|Cl H5、CH3CH（CH3）CH2CH3C（CH3）4 1 25 4 3思考题：思考题：C5H12，C6H14的同分异构体各几种？的同分异构体各几种？同分异构体的书写同分异构体的书写书写方法：书写方法：“缩短碳链法缩短碳链法”步骤：步骤：先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，可概括为可概括为“两注意，四句话两注意，四句话”：两注意：两注意：选择最长的碳链为主链选择最长的碳链为主链 找出中心对称线。找出中心对称线。四句话：四句话：主链由长到短；主链由长到短；支链由整到散；支链由整到散；位置由心到边；位置由心到边；排布由对到间。排布由对到间。练习：练习：分别写出分别写出C C5 5H H1212和和C C6 6H H1414的同分异构体。的同分异构体。CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CCHCCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCHCHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3主链由长到短主链由长到短位置由心到边位置由心到边排排布布由由对对到到间间CHCH3 3CCHCCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCHCHCHCHCH3 3CHCH3 3四、烃基四、烃基2、特点：、特点：烃失去一个或几个氢原子后所剩余的烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用原子团。用“R R”表示。表示。1 1、定义：、定义：呈电中性的原子团，含有未成对的价呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。电子。甲基：甲基：CH3 亚甲基：亚甲基：CH2 次甲基：次甲基：CH 乙基：乙基：CH2CH3 CH3 丙基：丙基：CH2CH2CH3 CHCH3 正丙基正丙基异丙基异丙基CHH.H：.电子式电子式等效氢：烷烃分子中处于相同位置等效氢：烷烃分子中处于相同位置 上的氢原子称为等效氢。上的氢原子称为等效氢。同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的氢是等效氢同一个碳原子上的甲基中的氢是等同一个碳原子上的甲基中的氢是等效氢效氢处于分子中对称位置的碳上的氢原处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢子是等效氢2 2、立方烷是一种新合成的烃，其分子、立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体，碳架结构如图所示：结构为正方体，碳架结构如图所示：（1 1）立方烷的分子式为？）立方烷的分子式为？（2 2）该立方烷的二氯代物具有同分异）该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是？构体的数目是？C8H8三种三种1、下列各烷烃沸点高低（、下列各烷烃沸点高低（1）正戊烷（）正戊烷（2）2-甲基丁烷（甲基丁烷（3）丁烷（）丁烷（4）2,2-二甲基丙二甲基丙烷（烷（5）乙烷顺序正确的是（）乙烷顺序正确的是（）A、（、（1）（2）=(3)(4)(5)B、（、（4）（2）(3)(1)(5)C、（、（5）（4）(3)(2)(1)D、（、（1）（2）(4)(3)(5)D