2020年高中化学第3章有机化合物第1节第2课时烷烃课件新人教版必修2.ppt

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1、第一节最简单的有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷甲烷第第2课时烷烃课时烷烃学习目标学习目标核心素养建构核心素养建构1.了解烷烃的概念、通式及结构了解烷烃的概念、通式及结构特点。特点。2了解烷烃的物理性质和化学了解烷烃的物理性质和化学性质。性质。3理解同系物、同分异构体的理解同系物、同分异构体的概念，并会判断及书写简单的烷概念，并会判断及书写简单的烷烃的同分异构体。烃的同分异构体。知知 识识 梳梳 理理 一、烷烃一、烷烃1分子结构特点分子结构特点【自主思考自主思考】1多多碳碳原原子子烷烷烃烃(如如CH3CH2CH2CH2CH3)分分子子中中，碳链是直线状吗？碳链是直线状吗？提提示示不不是是。

2、烷烷烃烃分分子子中中的的碳碳原原子子以以单单键键与与其其他他原原子子相相连连，因因此此与与之之成成键键的的4个个原原子子构构成成四四面面体体结结构构。碳碳原原子子一一定定不不在在同一直线上，因为直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。同一直线上，因为直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。2物理性质物理性质(1)递变规律递变规律(随碳原子数随碳原子数n递增递增)(2)相似性相似性烷烃均烷烃均_水，相对密度均小于水，相对密度均小于1。难溶于难溶于3化学性质化学性质(与与CH4相似相似)(1)稳定性稳定性在在通通常常情情况况下下，烷烷烃烃比比较较稳稳定定，跟跟强强酸酸、强强碱碱、酸酸性性高高锰锰酸钾溶液等都不反应

3、。酸钾溶液等都不反应。(2)燃烧反应燃烧反应烷烷烃烃燃燃烧烧通通式式：_ _ _。(3)取代反应取代反应烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应，如乙烷烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为_ _ _。4习惯命名法习惯命名法(1)表示表示碳原子数碳原子数(n)及其表示及其表示n1012345678910_ _ _ _ _ _ _ _ _ _n10相应数字相应数字甲甲乙乙丙丙丁丁戊戊己己庚庚辛辛壬壬癸癸(2)举例：举例：C6H14命名为命名为_，C18H38命名为命名为_。(3)碳碳原原子子数数n相

4、相同同结结构构不不同同时时，用用正正、异异、新新表表示示，如如C4H10的两种分子的命名：的两种分子的命名：无支链时，无支链时，CH3CH2CH2CH3：_。有支链时，有支链时，：_。己烷己烷十八烷十八烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷【自主思考自主思考】2正丁烷与异丁烷的沸点哪一个更高，有何规律正丁烷与异丁烷的沸点哪一个更高，有何规律？提提示示正正丁丁烷烷的的沸沸点点高高。碳碳原原子子数数相相同同的的烷烷烃烃，一一般般支支链链越多，沸点越低，所以沸点：正丁烷越多，沸点越低，所以沸点：正丁烷异丁烷。异丁烷。二、同系物同分异构体二、同系物同分异构体1同系物同系物(1)特特点点：_相相似似，在在分分子子组

5、组成成上上相相差差一一个个或或若若干干个个_ 原子团的物质。原子团的物质。(2)实例：实例：CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。等烷烃互为同系物。特特别别提提醒醒(1)同同系系物物具具有有相相同同的的通通式式，但但是是通通式式相相同同的的有有机机物物不不一一定定互互为为同同系系物物，同同系系物物的的前前提提是是同同一一类类物物质质且且分分子组成上相差一个或若干个子组成上相差一个或若干个CH2原子团。原子团。(2)同同系系物物的的组组成成元元素素相相同同，同同系系物物之之间间相相对对分分子子质质量量相相差差14n(n1,2,3)。结构结构CH22同分异构体同分异构体(1)概

6、念：具有相同的概念：具有相同的_，但具有不同的，但具有不同的_的物质。的物质。(2)实例：实例：_与与 互为同分互为同分异构体。异构体。(3)同分异构体的沸点：支链越多，沸点越同分异构体的沸点：支链越多，沸点越_。(4)同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。分子式分子式结构结构CH3CH2CH2CH3低低效效 果果 自自 测测1判断正误，正确的打判断正误，正确的打“”，错误的打，错误的打“”。(1)烷烷烃烃的的分分子子通通式式是是CnH2n2(n1)，但但符符合合通通式式CnH2n2的的不一定是烷烃不一定是烷烃()(2)烷烃的特征性质是能与卤素

7、单质发生取代反应烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应()(3)烷烃性质稳定，不能使酸性烷烃性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色()(4)同分异构体具有相同的组成元素同分异构体具有相同的组成元素()(5)组成元素相同的化合物互为同分异构体组成元素相同的化合物互为同分异构体()(6)同分异构体具有相同的相对分子质量同分异构体具有相同的相对分子质量()(7)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体相对分子质量相同的化合物互为同分异构体()(8)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物互为同分异构体的化合物也可能互为同系物()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2下列性质

8、中，属于烷烃特征的是下列性质中，属于烷烃特征的是()A完全燃烧只生成二氧化碳和水完全燃烧只生成二氧化碳和水B它们不溶于水它们不溶于水C分子的通式为分子的通式为CnH2n2，与氯气发生取代反应，与氯气发生取代反应D它们密度都较小它们密度都较小答案答案C3下列各物质：下列各物质：O2和和O312C和和14CC2H6和和C3H8(1)互为同位素的是互为同位素的是_。(2)互为同素异形体的是互为同素异形体的是_。(3)同属于烷烃的是同属于烷烃的是_。(4)互为同分异构体的是互为同分异构体的是_。(5)互为同系物的是互为同系物的是_。答案答案(1)(2)(3)(4)(5)探究一、同系物的组成与结构特点探

9、究一、同系物的组成与结构特点【合作交流合作交流】1CH2=CHCH3和和 的的组组成成相相同同，二二者者中中哪哪一一个个与与CH2CH2互互为为同同系系物物？由由此此判判断断：分分子子组组成成上上相相差差一一个个或或若干个若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗？原子团的有机物一定是同系物吗？提示提示与与CH2=CH2互为同系物的是互为同系物的是CH2=CHCH3，因为，因为CH2CH2和和CH2CHCH3分分子子中中都都含含有有 ，结结构构相相似似，且且分子组成上相差分子组成上相差1个个CH2原子团。原子团。分子中含碳分子中含碳碳碳单单键键而而不不含含双双键键，化化学学键键类类型型不不同同，

10、结结构构不不相相似似。由由此此可可知知分分子子组组成成上上相相差差一一个个或或若若干干个个CH2原原子子团团的的有有机机物物结结构构不不一一定定相似，故不一定是同系物。相似，故不一定是同系物。3同同系系物物具具有有同同一一通通式式，具具有有同同一一通通式式的的有有机机物物一一定定是是同同系系物吗？物吗？【点拨提升点拨提升】1同系物判断的三个关键点：同系物判断的三个关键点：(1)“同同”互为同系物的物质必须属于同一类物质。互为同系物的物质必须属于同一类物质。(2)“似似”结结构构相相似似，是是指指化化学学键键类类型型相相似似，分分子子中中各各原原子的结合方式相似。子的结合方式相似。(3)“差差”

11、组成上相差组成上相差n个个CH2原子团原子团(n1)。同系物一定具有不同的碳原子数同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式或分子式)。同系物一定具有不同的相对分子质量同系物一定具有不同的相对分子质量(相差相差14n)。2判断同系物时应注意的两个问题：判断同系物时应注意的两个问题：(1)互互为为同同系系物物的的分分子子中中各各元元素素的的质质量量分分数数可可能能相相同同，也也可可能不同。能不同。(2)同同系系物物和和同同分分异异构构体体的的区区别别，同同系系物物结结构构相相似似，组组成成不不同同，分分子子式式不不同同；同同分分异异构构体体分分子子式式相相同同，结结构构可可能能相相似似也可能不相似。

12、也可能不相似。3同系物判断的几个同系物判断的几个“一定一定”和和“不一定不一定”(1)同同系系物物在在分分子子组组成成上上一一定定相相差差一一个个或或若若干干个个“CH2”原原子子团团；但但在在分分子子组组成成上上相相差差一一个个或或若若干干个个“CH2”原原子子团团的的有有机物不一定是同系物。机物不一定是同系物。(2)同同系系物物具具有有同同一一通通式式，但但具具有有同同一一通通式式的的有有机机物物不不一一定定是同系物。是同系物。(3)同同系系物物的的化化学学性性质质一一定定相相似似，但但化化学学性性质质相相似似的的物物质质不不一定是同系物。一定是同系物。(4)同系物的相对分子质量一定不相同

13、。同系物的相对分子质量一定不相同。【典典题题例例证证1】下下列列各各组组内内的的物物质质不不属属于于同同系系物物的的是是(双双选选)()答案答案CD【学以致用学以致用1】下列说法中错误的是下列说法中错误的是()化化学学性性质质相相似似的的有有机机物物一一定定是是同同系系物物分分子子组组成成相相差差一一个个或或几几个个CH2原原子子团团的的有有机机物物一一定定是是同同系系物物若若烃烃中中碳碳、氢氢元元素素的的质质量量分分数数相相同同，它它们们必必定定是是同同系系物物互互为为同同系系物物的的两两种种有有机机物物的的物物理理性性质质有有差差异异，但但化化学学性性质质必必定定相似相似A B只有只有C只

14、有只有 D只有只有解解析析互互为为同同系系物物的的有有机机物物结结构构相相似似，化化学学性性质质相相似似，物物理理性性质质随随碳碳原原子子数数的的递递增增呈呈规规律律性性变变化化，正正确确；化化学学性性质质相相似似的的有机物，结构不一定相似，故不一定是同系物，有机物，结构不一定相似，故不一定是同系物，错误；错误；CH2=CH2和和 在分子组成上相差一个在分子组成上相差一个CH2原原子子团团，碳碳、氢氢元元素素的的质质量量分分数数均均相相同同，但但二二者者结结构构不不相相似似，不是同系物，不是同系物，错误，故选错误，故选D。答案答案D探究二、同分异构体的判断探究二、同分异构体的判断【合作交流合作

15、交流】1同同分分异异构构体体的的相相对对分分子子质质量量相相同同，那那么么，相相对对分分子子质质量量相相同的物质一定是同分异构体吗？同的物质一定是同分异构体吗？提提示示相相对对分分子子质质量量相相同同，但但分分子子式式不不一一定定相相同同，如如相相对对分分子子质质量量为为28的的分分子子有有CO、N2、C2H4，它它们们不不是是同同分分异异构体。构体。2同同分分异异构构体体的的分分子子中中各各元元素素的的质质量量分分数数分分别别相相等等，分分子子中中各元素的质量分数分别相等的物质一定是同分异构体吗？各元素的质量分数分别相等的物质一定是同分异构体吗？提示提示各元素的质量分数相同的物质，分子式不一

16、定相各元素的质量分数相同的物质，分子式不一定相 同，如同，如CH2=CH2、CH3CH=CHCH3和和 分分子子中中碳碳元元素素和和氢氢元元素素的的质质量量分分数数均均为为85.7%和和14.3%，但但它们不是同分异构体。它们不是同分异构体。3CH3CH=CH2与与 互互为为同同分分异异构构体体吗吗？同同分分异构体的化学性质一定相同吗？异构体的化学性质一定相同吗？提提示示二二者者分分子子式式相相同同，碳碳原原子子与与碳碳原原子子间间的的连连接接方方式式不不同同，结结构构不不同同，是是同同分分异异构构体体；同同分分异异构构体体可可能能是是不不同同类类的物质，如题干所述两种物质，它们的化学性质不同

17、。的物质，如题干所述两种物质，它们的化学性质不同。4丁烷有几种同分异构体？其一氯代物有几种？丁烷有几种同分异构体？其一氯代物有几种？提提示示丁丁烷烷有有两两种种同同分分异异构构体体，它它们们分分别别是是正正丁丁烷烷和和异异丁丁烷烷。其其一一氯氯代代物物共共有有4种种，它它们们分分别别是是CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)2CClCH3。【点拨提升点拨提升】1同分异构体判断时的易错点同分异构体判断时的易错点碳碳碳碳单单键键可可以以旋旋转转，因因此此烷烷烃烃(主主链链的的碳碳原原子子数数4)的的碳碳链链形形状状可可以以改改变变。在在判判

18、断断是是否否为为同同分分异异构构体体时时，要要特特别别注注意意与同一物质相区分。与同一物质相区分。2简单烷烃的同分异构体数目简单烷烃的同分异构体数目烷烷烃烃分分子子组组成成越越复复杂杂，同同分分异异构构体体越越多多，如如CH4、C2H6、C3H8无无同同分分异异构构体体，C4H10有有2种种同同分分异异构构体体，C5H12有有3种种同分异构体。同分异构体。【典典题题例例证证2】下下列列烷烷烃烃在在光光照照下下与与氯氯气气反反应应，生生成成3种种二二氯氯代烃的是代烃的是()答案答案B【学学以以致致用用2】下下列列烷烷烃烃在在光光照照下下与与氯氯气气反反应应，生生成成3种种二二氯氯代烃的是代烃的是

19、()答案答案B探究三、烷烃的结构和性质探究三、烷烃的结构和性质【合作交流合作交流】1根根据据甲甲烷烷的的空空间间构构型型，试试分分析析多多个个碳碳原原子子的的烷烷烃烃中中碳碳键键为为什么不是直线形而是锯齿状？什么不是直线形而是锯齿状？提提示示烷烷烃烃分分子子中中碳碳原原子子间间只只能能以以单单键键结结合合成成链链状状，碳碳原原子子的的其其他他价价键键都都与与氢氢原原子子结结合合，使使每每个个碳碳原原子子的的价价键键充充分分利利用用达达到到“饱饱和和”。因因碳碳原原子子形形成成的的4个个单单键键伸伸向向四四面面体体的的4个个顶顶点点，故故多多个个碳碳原原子子的的烷烷烃烃中中碳碳链链不不会会呈呈直

20、直线线形形，而而是是呈锯齿状。呈锯齿状。2根据甲烷的化学性质，推测丙烷的化学性质主要有哪些？根据甲烷的化学性质，推测丙烷的化学性质主要有哪些？提提示示在在光光照照条条件件下下能能和和氯氯气气、溴溴蒸蒸气气发发生生取取代代反反应应，能能和和O2发生燃烧反应。发生燃烧反应。3根根据据烃烃的的元元素素组组成成特特点点，试试分分析析如如何何通通过过烃烃的的燃燃烧烧实实验验，推导出烃的分子式？推导出烃的分子式？提提示示通通过过一一定定量量的的烃烃燃燃烧烧生生成成CO2和和H2O的的量量计计算算出出烃烃、CO2、H2O的的定定量量关关系系，求求出出1 mol烃烃分分子子中中碳碳、氢氢原原子子的的物质的量。

21、物质的量。【点拨提升点拨提升】1烷烃的结构特点烷烃的结构特点(1)单键：碳原子之间以碳碳单键相结合。单键：碳原子之间以碳碳单键相结合。(2)饱饱和和：碳碳原原子子剩剩余余价价键键全全部部跟跟氢氢原原子子结结合合，烷烷烃烃是是饱饱和和烃，相同碳原子数的有机物分子里，烷烃的含氢量最大。烃，相同碳原子数的有机物分子里，烷烃的含氢量最大。(3)链链状状：碳碳原原子子结结合合成成的的链链可可以以是是“直直链链”，也也可可以以含含有有支链。支链。2常见的呈四面体结构的物质常见的呈四面体结构的物质(1)正四面体结构的物质：甲烷、四氯化碳。正四面体结构的物质：甲烷、四氯化碳。(2)四面体结构的物质：一氯甲烷、

22、二氯甲烷、三氯甲烷。四面体结构的物质：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷。3烷烃的化学性质烷烃的化学性质(1)在光照条件下与卤素单质发生取代反应。在光照条件下与卤素单质发生取代反应。【典题例证典题例证3】下列说法正确的是下列说法正确的是()A碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结 合的烃一定是饱和链烃合的烃一定是饱和链烃B分子组成符合分子组成符合CnH2n2的烃一定是烷烃的烃一定是烷烃C正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上D碳、氢原子个数比为碳、氢原子个数比为1 3的烷烃有两种的烷烃有两种解解析析A项项

23、中中环环烷烷烃烃也也符符合合要要求求，但但它它不不是是链链烃烃，属属于于环环烃烃；C项项中中由由碳碳原原子子的的成成键键方方式式和和键键角角特特征征知知，碳碳原原子子呈呈折折线线方方式式排排列列，因因此此正正戊戊烷烷中中的的碳碳原原子子不不在在同同一一直直线线上上；D项中项中n(C)n(H)1 3时必为时必为C2H6，一定是乙烷。，一定是乙烷。答案答案B【学以致用学以致用3】正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型 为为 ，下列有关说法正确的是，下列有关说法正确的是()A正己烷的分子式为正己烷的分子式为C6H12B正己烷的一氯代物有正己烷的一氯代物有3种种C正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色D主链上含有主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体只有个碳原子的正己烷的同分异构体只有1种种答案答案B