【高中化學】烷烴-烷烴的結構與性質課件 高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修3

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選擇性必修三

第二章第一節(jié)烷烴

第1課時

烷烴的結構與性質

WJ化學研究院第一章InstituteofChemistry2023學習目標原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@1、通過微觀的化學鍵視角分析幾種簡單烷烴分子的結構，以甲烷的結構為模型，認識烷烴的結構。2、能依據(jù)甲烷的性質預測烷烴可能具有的化學性質。3、通過對典型烷烴代表物的部分物理性質的數(shù)數(shù)據(jù)分析，認識烷烴同系物物理性質的遞變性與其微觀結構的關系。一、烴原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@（一）、烴

僅含有碳和氫兩種元素的有機化合物稱為碳氫化合物,又稱為烴,其中最簡單的烴是甲烷。碳+氫=烴特點：①碳原子之間只含有碳碳單鍵②“飽和”：每個碳原子的四鍵都已充分利用飽和烴，又稱為烷烴例如丁烷二、烴的分類原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@烴烯烴炔烴芳香烴飽和烴（烷烴）通式CnH2n＋2(n≥1)鏈狀烷烴環(huán)狀烷烴不飽和烴通式CnH2n(n≥3)通式CnH2n(n≥2)通式CnH2n-2(n≥2)通式CnH2n-6(n≥6)丁烯CH2=CHCH2CH3CH4CH3CH3

丙炔CH≡CCH3苯或含有碳碳雙鍵的烴含有碳碳三鍵的烴含有苯環(huán)的烴不是同系物，可以互為同分異構體按成鍵方式給烴分類二、烴的分類原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@烴鏈烴環(huán)烴飽和鏈烴(鏈狀烷烴)不飽和鏈烴脂環(huán)烴芳香烴CH3－CH3炔烴

CH≡CH烯烴CH2＝CH2環(huán)烷烴(飽和烴)環(huán)烯烴CnH2n-2n≥2苯及其同系物稠環(huán)芳香烴按碳的骨架給烴分類脂肪烴三、烷烴的結構和性質原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@烷烴的存在:天然氣、液化石油氣、汽油、柴油、凡士林、石蠟等，它們的主要成分都是烷烴。天然氣液化石油氣汽油、柴油凡士林石蠟一、烷烴的結構和性質烷烴：只含碳和氫兩種元素，分子中的碳原子之間都以單鍵結合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合，使碳原子的化合價都達到“飽和”，這樣的一類有機化合物稱為飽和烴，也稱為烷烴。三、烷烴的結構和性質原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@1.烷烴的結構特點（1）碳原子都采取sp3雜化，以伸向四面體4個頂點方向的sp3雜化軌道與其他碳原子或氫原子結合，形成σ鍵。（2）分子中的共價鍵全部是單鍵，且碳鏈呈鋸齒狀排列。（3）鏈狀烷烴的通式為CnH2n＋2(n≥1)，且有機化合物中分子式只要符合此通式的，一定是鏈狀烷烴。根據(jù)烷烴的分子結構，分析他們在組成和結構上的相似點。σ鍵特征：“頭碰頭”軸對稱，可旋轉鏈狀烷烴的結構特點(1)單鍵：碳原子之間以碳碳單鍵相結合。(2)飽和：碳原子剩余價鍵全部與氫原子相結合，烷烴是飽和烴，相同碳原子數(shù)的有機物分子里，鏈狀烷烴的含氫量最大。四、烷烴的結構和性質--同系物原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@1.同系物(1)定義：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質

互稱為同系物。(2)同系物的特點：①三同:通式相同、結構相似、化學性質相似，

一差：分子式不同、組成上相差一個或若干CH2原子團。②三注意:1.同系物必須為同一類物質;同系物結構相似，但不一定完全相同。2.同系物間物理性質遞變但化學性質相似。3.同系物間通式一定相同，但是通式相同，不一定是同系物。例如：C3H6和C4H8。官能團種類、個數(shù)相同相對分子質量相差14或14的整數(shù)倍四、烷烴的結構和性質--同系物原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@同系物、同分異構體、同素異形體、同位素的區(qū)別同系物同分異構體同素異形體同位素組成結構類別分子相差一個或若干個CH2原子團分子組成相同分子組成不同質子數(shù)相同，中子數(shù)不同結構相似結構不同結構不同——化合物單質化合物同一元素的不同原子【小結】四、烷烴的結構和性質--物理性質原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@隨碳原子數(shù)n遞增，有如下規(guī)律：狀態(tài)C1~C4氣態(tài)

→C5~C16液態(tài)

→C17以上固態(tài)溶解性均難溶于水，易溶于有機溶劑密度密度均小于1四、烷烴的結構和性質--化學性質原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@

思考與討論1：根據(jù)甲烷的性質推測烷烴可能具有的性質，填寫下表。顏色溶解性可燃性與酸性高錳酸鉀溶液與溴的四氯化碳溶液與強酸、強堿溶液與氯氣（在光照下）無色難溶于水易燃不反應不反應不反應取代反應

烷烴的化學性質比較穩(wěn)定，常溫下不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。也不與強酸、強堿及溴的四氯化碳溶液反應。1.穩(wěn)定性四、烷烴的結構和性質--氧化反應原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@

思考與討論2：根據(jù)甲烷的燃燒反應，寫出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃燒的化學方程式。2C8H18＋25O2

16CO2＋18H2O點燃2、氧化反應烷烴完全燃燒的通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2nCO2+(n+1)H2O點燃現(xiàn)象：當碳含量少時，產生淡藍色火焰，但隨著碳原子數(shù)的增多，碳

的質量分數(shù)逐漸增大，有黑煙產生。小規(guī)律：完全燃燒相同質量的烴時，消耗氧氣的體積（物質的量）隨著碳原子數(shù)n的遞增而減小。烷烴隨著n的增加，含氫的質量分數(shù)越來越小四、烷烴的結構和性質--取代反應原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@

思考與討論3：根據(jù)甲烷與氯氣的反應，寫出乙烷與氯氣反應生成一氯乙烷的化學方程式。+Cl—Cl光CCHHHHHHCCClHHHHHClH+鍵斷裂上述反應屬于取代反應，乙烷分子中C—H鍵斷裂，其中的氫原子被氯原子代替，生成C—Cl鍵

思考與討論4：乙烷與氯氣在光照下反應，可能生成哪些產物？請寫出它們的結構簡式。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).共9種。CH3ClClClClClCH3ClClClClCH3ClClClClClClClClClClClClClClClClClClClClCl四、烷烴的結構和性質--取代反應原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@3、取代反應與甲烷一樣，光照下能發(fā)生取代反應。因為可以被取代的氫原子多，所以其它烷烴發(fā)生取代反應比甲烷復雜。烷烴取代反應需注意的4個方面(4)反應產物——連鎖反應，混合物(多種鹵代烴)，不適宜制備鹵代烴。(3)反應的特點——分步取代，多步反應同時進行，產物多(2)反應物狀態(tài)——鹵素單質(F2、Cl2、Br2、I2)，而不是其水溶液。(1)反應的條件——光照/加熱。例：寫出丙烷與氯氣反應生成一氯代物的化學方程式CH3CH2CH3＋Cl2CH2ClCH2CH3+HClCH3CH2CH3＋Cl2CH3CHClCH3+HCl四、烷烴的結構和性質--受熱分解原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@4、烷烴的受熱分解烷烴在隔絕空氣的條件下，加熱或加催化劑可發(fā)生裂化或裂解通式：一分子烷烴一分子烷烴+一分子烯烴舉例：C16H34

C8H18+C8H16催化劑加熱、加壓

C8H18

C4H10+C4H8

催化劑加熱、加壓烷烴烷烴烯烴C4H10

CH4+C3H6催化劑加熱、加壓C4H10

C2H6+C2H4催化劑加熱、加壓均裂異裂五、課堂小結原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@結質質烷烴分子中的共價鍵全部是單鍵化學性物理性構烷烴的結構與甲烷的相似其分子中的碳原子都采取sp3雜化，碳原子與碳原子或其他原子形成σ鍵烷烴的結構與性質能在光照下與氯氣發(fā)生取代反應常溫下不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不與強酸、強堿及溴的四氯化碳溶液反應能在空氣中燃燒（可燃性）隨著烷烴碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔點和沸點逐漸升高隨著烷烴碳原子數(shù)的增加，烷烴的密度逐漸增大隨著烷烴碳原子數(shù)的增加，常溫下的存在狀態(tài)也由氣態(tài)逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài)。六、課堂訓練原創(chuàng)：WJ化學研究院郵箱wj-chem@1、下列有關烷烴的敘述中，正確的是（）①在烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵②烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去③分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴④所有烷烴在光照條件都能與氯氣發(fā)生取代反應⑤光照條件下，乙烷通