【高中化學】第1課時 烷烴的結構與性質課件 2022-2023學年下學期高二化學人教版（2019）選擇性必修3

第一節(jié)烷烴烷烴的結構與性質第1課時烷烴的結構與性質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據分析，認識烷烴同系物物理性質的遞變性與其微觀結構的關系。1.依據甲烷的結構和性質，認識烷烴的結構和性質。2.認識取代反應的特點和規(guī)律，了解有機反應類型和有機化合物組成結構特點的關系。[學習目標][重點難點]情境導入烷烴：碳原子以碳碳單鍵相連，其余價鍵全部與氫原子相結合的烴。鏈狀的烴稱為脂肪烴，烷烴是一類飽和脂肪烴。生活中常見的烷烴天然氣液化石油氣汽油、柴油凡士林石蠟甲烷乙烷丙烷【思考與討論】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。

目標一烷烴的結構正丁烷正戊烷1.烷烴的結構與組成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sp3σ鍵

CH4

CH3CH3

CH3CH2CH3

CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3

C5H12

C4H10

C3H8

C2H6

CH4

sp3sp3sp3sp3σ鍵σ鍵σ鍵σ鍵2.烷烴的結構特點(6)鏈狀烷烴的通式：CnH2n＋2(n≥1)。(1)烷烴的結構與甲烷相似，碳原子都是sp3雜化。(2)碳原子的4個sp3雜化軌道伸向四面體4個頂點，分別與C原子或H原子結合形成σ鍵。(3)烷烴分子中的共價鍵全部是單鍵，可以旋轉。(4)烷烴分子中的所有原子不可能共平面。(5)鏈狀烷烴的碳鏈為鋸齒形，不是直線形。導思1.正誤判斷(1)烷烴分子中化學鍵都是碳碳單鍵，且一定存在C—Cσ鍵(

)(2)分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴(

)(3)丙烷分子中所有碳原子在一條直線上，且均采取sp3雜化(

)×××導思2.烷烴分子中都含有非極性共價鍵嗎？3.計算1molC5H12含有C—C數目是多少？C—H數目是多少？共價鍵數目是多少？提示

含有兩個及兩個以上碳原子的烷烴分子中都含有碳碳非極性共價鍵和碳氫極性共價鍵，但甲烷分子中只有極性共價鍵，沒有非極性共價鍵。1mol提示C—C4NA個C—H12NA個共價鍵16NA個H—C—C—C—C—C—HH

HHHHH

HHHH導練1.(2022·成都高二月考)甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，而不是正方形的平面結構，理由是（）A.CHCl3不存在同分異構體B.CH2Cl2不存在同分異構體C.CH4中的C—H是極性鍵D.CH4分子中四個鍵的鍵角、鍵長都相等B導練2.(2022·常州市第二中學高二月考)一溴甲烷被廣泛用于土壤消毒和消滅害蟲，但在蒙特利爾條約中屬于逐步禁用的藥品。下列說法錯誤的是（）A.一溴甲烷的化學式是CH3BrB.可以利用加成反應制備一溴甲烷C.一溴甲烷中只含共價鍵D.一溴甲烷不存在同分異構體B甲烷分子中不含不飽和鍵，不能發(fā)生加成反應目標二烷烴的性質因結構相似，所以化學性質相似；它們的某些物理性質隨著相對分子質量的增大而發(fā)生規(guī)律性的變化。官能團種類、個數相同相對分子質量相差14或14的整數倍CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH31.同系物

結構相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物互稱為同系物。2.物理性質物理性質遞變規(guī)律狀態(tài)烷烴常溫下存在的狀態(tài)由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)C1～C4氣態(tài)C5～C16液態(tài)

[新戊烷C(CH3)4在常溫常壓下是氣體]C17以上為固態(tài)熔、沸點①隨碳原子數的增加，即烷烴的相對分子質量越大，烷烴的熔、沸點越高②碳原子數相同(相對分子質量相同)，支鏈越多，熔、沸點越低密度隨碳原子數的增多而逐漸增大，但都小于水的密度溶解性烷烴都難溶于水，易溶于有機溶劑3.烷烴的化學性質(1)穩(wěn)定性以甲烷通入酸性KMnO4溶液、溴的CCl4溶液為例KMnO4溶液不褪色溴的CCl4溶液不褪色常溫下烷烴化學性質比較穩(wěn)定，與強酸、強堿、強氧化劑、溴的四氯化碳溶液等都不發(fā)生反應。之所以很穩(wěn)定，是因為烷烴分子中化學鍵全是σ鍵，不易斷裂(2)可燃性鏈狀烷烴燃燒通式：當碳含量少時，產生淡藍色火焰，但隨著碳原子數的增多，碳的質量分數逐漸增大，有黑煙產生辛烷：甲烷：CH4+2O2CO2+2H2O點燃(3)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。H—C—C—H＋Cl—ClH—C—C—Cl＋HClH

HH

HH

HH

H光照氯氣與乙烷在光照下發(fā)生取代反應，有機產物可能有哪些？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)特別提醒烷烴取代反應的特點①在光照條件下；②與純鹵素反應；③一上一下：下一個H，上一個X原子（F、Cl、Br）④1mol鹵素單質只能取代1molH

⑤連鎖反應，有多種產物（鹵代烴和鹵化氫氣體）(4)分解反應——高溫裂化或裂解甲烷高溫下可分解成碳和氫氣；長鏈烷烴高溫下可分解成短鏈烷烴和烯烴。C16H34C8H16+C8H18催化劑加熱、加壓C8H18C4H10+C4H8催化劑加熱、加壓CH4C+2H2催化劑高溫導思1.正誤判斷(1)烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去(

)(2)所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(

)(3)光照條件下，1molCl2與2molCH4充分反應后得1molCH3Cl(

)(4)光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色(

)(5)標準狀況下，11.2L己烷所含共價鍵的數目為9.5NA(

)×√×××導思2.戊烷的三種同分異構體中，沸點最低的是哪一種？3.北京奧運會火炬選擇了丙烷作為燃料，為什么選擇丙烷而不是其他的烷烴呢？提示

沸點最低的是新戊烷。一般地，同分異構體中分子中主鏈上的支鏈越多，其沸點越低。新戊烷的支鏈最多，所以沸點最低。提示

丙烷能適應比較寬的溫度范圍，在零下40℃時仍能產生1個以上飽和蒸氣壓，高于外界大氣壓，而可以燃燒。丙烷含碳量高，燃燒的火焰呈明亮的黃色，有良好的可視性，便于識別和電視轉播、新聞攝影的需要。導練1.下列是四種烷烴分子的球棍模型或結構簡式，其中沸點最高的是（）A.

B.CH3CH2CH2CH2CH2CH3C.CH3CH2CH2CH2CH3

D.CH3CH2CH3B烷烴中碳原子個數越多，其熔、沸點越高，同分異構體中支鏈越多，其熔、沸點越低沸點高低順序是B>C>A>D導練2.下列關于烷烴性質的敘述錯誤的是（）A.都能使酸性KMnO4溶液褪色B.都能燃燒C.都難溶于水D.都能發(fā)生取代反應A導練3.在光照條件下，CH4與Cl2能發(fā)生取代反應。使1molCH4與Cl2反應，待反應完全后測得四種有機取代產物的物質的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝3∶2∶1∶4，則消耗的Cl2的物質的量為（）A.1.0mol B.1.8molC.2.2mol D.2.6molD碳原子共為1mol，n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(C