【課件】有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)和烷烴的結(jié)構(gòu)（人教版2019必修第二冊）

有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)烷烴的結(jié)構(gòu)高中化學(xué)有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)A有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)物的概念有機(jī)物的定義：指絕大多數(shù)含碳元素的化合物，簡稱有機(jī)物。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)①CO、CO2、碳酸鹽、碳酸氫鹽、金屬碳化物、硫氰化物、氰化物等雖然含碳，但性質(zhì)和組成與無機(jī)物很相近，所以把它們看作為無機(jī)物；②有機(jī)物一定含碳元素，但含碳元素的物質(zhì)不一定是有機(jī)物，而且有機(jī)物都是化合物，沒有單質(zhì)有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)物的概念有機(jī)物的元素組成：C、H、O、N、S、P、鹵素等元素有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)物的概念有機(jī)物的一般性質(zhì)：(1)熔、沸點(diǎn)：大多數(shù)熔、沸點(diǎn)低(2)溶解性：大多數(shù)難溶于水，易溶于汽油、酒精、CCl4等有機(jī)溶劑(3)可燃性：大多數(shù)可以燃燒(4)有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜，常有很多副反應(yīng)發(fā)生，因此有機(jī)反應(yīng)化學(xué)方程式常用“→”，而不用“=”。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)：(1)鍵的個(gè)數(shù)：有機(jī)物中，每個(gè)碳原子與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)：(2)碳原子間成鍵方式多樣：①鍵的類型：兩個(gè)碳原子之間可以通過共用電子對(duì)形成單鍵(

)、雙鍵(

)、三鍵(—C≡C—)。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)：(2)碳原子間成鍵方式多樣：②碳原子的連接方式：多個(gè)碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈，也可以結(jié)合成碳環(huán)(且可帶支鏈)。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)：(3)碳原子個(gè)數(shù)：有機(jī)物分子可能只含有一個(gè)或幾個(gè)碳原子，也可能含有成千上萬個(gè)碳原子。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)有機(jī)物中碳原子成鍵特點(diǎn)和碳原子間的連接特點(diǎn)決定了有機(jī)物種類繁多（1）碳原子成鍵種類多，單鍵、雙鍵、三鍵；（2）碳原子數(shù)量多，碳鏈可長可短，還可成環(huán)，環(huán)可大可??；（3）可以和碳形成化合物的元素多，如H、P、N、X（鹵素）等；（4）碳原子相同時(shí)，骨架可能不同。有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)典例分析【典例1】關(guān)于有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)，下列敘述不正確的是（

）A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氫原子)形成4個(gè)共價(jià)鍵B．碳原子性質(zhì)活潑，可以跟多種元素原子形成共價(jià)鍵C．碳原子之間既可以形成單鍵，又可以形成雙鍵或三鍵D．多個(gè)碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈(可以帶有支鏈)，也可以結(jié)合成碳環(huán)，構(gòu)成有機(jī)物鏈狀或環(huán)狀的碳骨架B有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)典例分析【典例2】圖中是4個(gè)碳原子相互結(jié)合的8種有機(jī)物(氫原子沒有畫出)A-H，每個(gè)碳原子都跟兩個(gè)氫原子通過共價(jià)鍵結(jié)合的有機(jī)物是（

）A．B

B．F

C．G

D．HD烷烴的結(jié)構(gòu)B烷烴的結(jié)構(gòu)甲烷的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)甲烷的存在：天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分均為甲烷。我國的天然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底烷烴的結(jié)構(gòu)甲烷的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)甲烷的物理性質(zhì)：無色、無味、極難溶于水、密度比空氣小的氣體烷烴的結(jié)構(gòu)甲烷的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)甲烷分子的組成與結(jié)構(gòu)：分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式球棍模型空間充填模型CH4

CH4

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):CH4空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),C原子位于正四面體的中心,4個(gè)H原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上,4個(gè)C—H鍵的鍵長、鍵角、鍵能完全相同,鍵角為109°28′烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的概念：有機(jī)化合物中只含有碳和氫兩種元素,分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”,稱為飽和烴,又稱烷烴。烷烴是飽和烴,碳原子數(shù)一定的烷烴分子中氫原子數(shù)已達(dá)到最大值,其他含有相同碳原子數(shù)的烴分子中的氫原子數(shù)都比烷烴的少。甲烷是含氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的烴。烷烴分子中的氫原子數(shù)一定是偶數(shù),烴分子的相對(duì)分子質(zhì)量一定為偶數(shù)。烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①碳碳單鍵(C-C):碳原子之間的化學(xué)鍵都是單鍵；②呈鏈狀(直鏈或帶支鏈)：多個(gè)碳原子相互連接成鏈狀，而不是封閉式環(huán)狀結(jié)構(gòu)；③“飽和”：每個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，碳原子剩余價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合；④烷烴的空間結(jié)構(gòu)中，碳原子(大于等于3時(shí))不在一條直線上，直鏈烷烴中的碳原子空間構(gòu)型是折線形或鋸齒狀；⑤烷烴中C-H、C-C鍵都是可以自由旋轉(zhuǎn)的。烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的通式鏈狀烷烴中的碳原子數(shù)為n，氫原子數(shù)就是2n+2，分子通式可表示為CnH2n+2烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的物理性質(zhì)烷烴隨著碳原子數(shù)的增加,相對(duì)分子質(zhì)量也會(huì)增加,物理性質(zhì)也會(huì)呈現(xiàn)規(guī)律性的變化,如烷烴的熔、沸點(diǎn)都較低,但是隨碳原子數(shù)的增加而升高,常溫下碳原子數(shù)為1~4的烷呈氣態(tài),碳原子數(shù)為5~16的烷烴呈液態(tài)，碳原子數(shù)為17及以上的烷烴呈固態(tài)。烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的物理性質(zhì)烷烴的主要物理性質(zhì)如下：相似性遞變性(隨碳原子數(shù)增加)熔、沸點(diǎn)較低逐漸升高密度比水小逐漸增大狀態(tài)氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),常溫常壓下碳原子數(shù)n≤4的烷呈氣態(tài)(新戊烷在常溫常壓下也為氣態(tài))其他烷烴在常溫常壓下呈液態(tài)或固態(tài)溶解性不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的習(xí)慣命名法(只能適用于構(gòu)造比較簡單的烷烴)①根據(jù)烷烴分子里所含碳原子數(shù)目來命名,碳原子數(shù)加“烷”字,就是簡單的烷烴的命名,稱為“某烷”；②碳原子數(shù)在10以內(nèi)的，從1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示；碳原子數(shù)在十以上的用漢字?jǐn)?shù)字表示；如：C3H8叫丙烷，C17H36叫十七烷；烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的習(xí)慣命名法(只能適用于構(gòu)造比較簡單的烷烴)③當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí),存在同分異構(gòu)體時(shí),在(碳原子數(shù))烷名前面加正、異、新等，分子式為C5H12的同分異構(gòu)體有3種,寫出它們的名稱和結(jié)構(gòu)簡式：

A.正戊烷

B.異戊烷

C.新戊烷CH3CH2CH2CH2CH3分子結(jié)構(gòu)中無支鏈分子結(jié)構(gòu)中有一條支鏈分子主鏈上有兩條支鏈烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的習(xí)慣命名法(只能適用于構(gòu)造比較簡單的烷烴)④含碳原子數(shù)較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的烷烴采用系統(tǒng)命名法。烷烴的結(jié)構(gòu)典例分析【典例1】以下結(jié)構(gòu)表示的物質(zhì)中是烷烴的是（

）①CH3OH

②CH2=CH2

CH3l③CH3-CH-CH3

④CH3CH3A.①和②

B.①和③

C.①和④

D.③和④D烷烴的結(jié)構(gòu)典例分析【典例2】下列關(guān)于甲烷及烷烴的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是（

）A．烷烴均難溶于水，相對(duì)密度均小于1B．烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，因此，烷烴不能發(fā)生氧化反應(yīng)C．物質(zhì)的沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>正丁烷>丙烷D．甲烷分子中的4個(gè)C—H鍵的長度相同，相互之間的夾角相等，所以甲烷的空間結(jié)構(gòu)為正四面體B烷烴的結(jié)構(gòu)典例分析【典例3】下列物質(zhì)不屬于飽和鏈烴的（

）A．C3H8

B．C4H10

C．C3H6

D．C5H12C烷烴的結(jié)構(gòu)典例分析【典例4】以下說法正確的是（

）A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴B．分子組成符合CnH2n+2的烴不一定是烷烴C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上D．隨著碳原子數(shù)的增大，烷烴的熔沸點(diǎn)通常會(huì)逐漸增高D同系物C同系物同系物同系物的概念：結(jié)構(gòu)相似,分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互稱為同系物。同系物組成元素必須相同,組成符合同一個(gè)通式，且屬于同類物質(zhì)。同系物的性質(zhì)：同系物具有相似的化學(xué)性質(zhì),物理性質(zhì)具有遞變規(guī)律,如C2H6、C3H8、C4H10等烷烴的密度、點(diǎn)、沸點(diǎn)呈逐漸增大(升高)的趨勢。同系物①烷烴的同系物符合通式CnH2n+2(n為正整數(shù)),符合該通式的有機(jī)化合物一定是烷烴,即碳原子數(shù)不同的烷烴一定互為同系物;②同系物組成元素相同,但各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能不同,如烷烴同系物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就不同;③同系物的碳原子數(shù)和分子式一定不同,相對(duì)分子質(zhì)量相差14n(n為正整數(shù))。同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體D同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體正丁烷和異丁烷物理性質(zhì)的比較名稱分子式正丁烷C4H10異丁烷C4H10結(jié)構(gòu)簡式CH3CH2CH2CH3CH3CH-CH3lCH3熔點(diǎn)/0℃沸點(diǎn)/0℃相對(duì)密度－138.4－0.50.5788－159.6－11.70.557同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體特點(diǎn)：①分子式相同，即：化學(xué)組成和相對(duì)分子質(zhì)量相同同分異構(gòu)體要求分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，二者缺一不可；分子式相同，則相對(duì)分子質(zhì)量相等，但相對(duì)分子質(zhì)量相等的物質(zhì)，分子式不一定相同，如：CO和C2H4②可以是同類物質(zhì)，也可以是不同類物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同意味著同分異構(gòu)體不一定是同類物質(zhì)，如：CH3CH2CH=CH2和同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體特點(diǎn)：③結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)可能相似也可能不同同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)一定不同，因此它們的物理性質(zhì)存在差異；如果同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)相似，屬于同類物質(zhì)，則它們的化學(xué)性質(zhì)相似；如果同分異構(gòu)體是不同類別的物質(zhì)，則它們的化學(xué)性質(zhì)不同。④同分異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化烷烴中，甲烷、乙烷、丙烷不存在同分異構(gòu)體，其他烷烴均存在同分異構(gòu)體，且同分異構(gòu)體的數(shù)目隨碳原子數(shù)的增加而增多，如：丁烷有2種同分異構(gòu)體、己烷有5種同分異構(gòu)體、癸烷有75種同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法“減碳法”(烷烴只存在碳鏈異構(gòu)，以C6H14為例)書寫的步驟碳架式注意①將分子中所有碳原子連成直鏈作為主鏈C—C—C—C—C—C(a)

②從主鏈一端取下一個(gè)碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈對(duì)稱軸一側(cè)的各個(gè)碳原子上，此時(shí)碳骨架有兩種(b)(c)甲基不能連在①位和⑤位碳原子上,否則與原直鏈時(shí)相同；對(duì)于(b)中②位和④位碳原子等效,只能用一個(gè),否則重復(fù)③從主鏈上取下兩個(gè)碳原子作為一個(gè)支鏈(即乙基)或兩個(gè)支鏈(即兩個(gè)甲基)依次連在主鏈對(duì)稱軸一側(cè)的各個(gè)碳原子上，此時(shí)碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種(d)(e)②位或③位碳原子上不能連乙基，否則主鏈上會(huì)有5個(gè)碳原子，則與(b)中結(jié)構(gòu)重復(fù)同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體(1)兩注意:①選擇碳原子數(shù)最多的碳鏈為主鏈；②找出對(duì)稱軸(2)四句話:主鏈由長到短,支鏈由整到散,位置由心到邊,排列對(duì),鄰到間(3)取代基不能連在末端，否則與原直鏈時(shí)相同(4)從母鏈上取上的碳原子數(shù)，不得多于母鏈所剩余的碳原子數(shù)同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷（1）記憶法--記住一些常見的物質(zhì)的同分異構(gòu)體數(shù)目。例如：①甲烷、乙烷、新戊烷(可看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3-四甲基丁烷(可看作乙烷的六甲基取代物)等分子都只有一種結(jié)構(gòu);②甲基、乙基的結(jié)構(gòu)只有一種,即甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3);③丙基的結(jié)構(gòu)有兩種，分別為-CH2CH2CH3;

；④丁基(-C4H9)的結(jié)構(gòu)有4種,戊基(-C5H11)的結(jié)構(gòu)有8種。同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷(2)對(duì)稱法(又稱等效氫法)--

一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法要判斷某烴的一氯取代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目,首先要觀察烴的結(jié)構(gòu)是否具有對(duì)稱性。①連在同一個(gè)碳原子上的氫原子等效,如甲烷中的4個(gè)氫原子等效。同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷(2)對(duì)稱法(又稱等效氫法)--

一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法要判斷某烴的一氯取代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目,首先要觀察烴的結(jié)構(gòu)是否具有對(duì)稱性。②同一個(gè)碳原子上所連接的甲基(-CH3)上的氫原子等效。如新戊烷

中的4個(gè)甲基等效，各甲基上的氫原子完全等效,也就是說新戊烷分子中的12個(gè)原子是等效的。同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷(2)對(duì)稱法(又稱等效氫法)--

一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法要判斷某烴的一氯取代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目,首先要觀察烴的結(jié)構(gòu)是否具有對(duì)稱性。③分子中處于鏡面對(duì)稱位置(相當(dāng)于平面鏡成像時(shí),物與像的關(guān)系)的氫原子是等效的。如分子中的18個(gè)氫原子是等效的。烴分子中等效氫原子有幾種,該烴一元取代物就有幾種同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷（3）替代法若烴CxHy的m元取代物有n種同分異構(gòu)體，則其(y-m)元取代物也有n種同分異構(gòu)體。例如,C3H8的二氯代物C3H6Cl2有4種同分異構(gòu)體,則C3H8的六氯代物C3H2Cl6也有4種同分異構(gòu)體(六氯代物中的氫原子替代二氯代物中的氯原子,六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氫原子)。同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體化學(xué)“四同”的比較同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體概念質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子由同種元素形成的不同單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同的化合物對(duì)象原子單質(zhì)有機(jī)化合物無機(jī)化合物、有機(jī)化合物性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)略有差異化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)差異較大化學(xué)性質(zhì)相似，熔沸點(diǎn)、密度規(guī)律性變化化學(xué)性質(zhì)相似或不同，物理性質(zhì)有差異同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體典例分析【典例1】下列敘述正確的是（

）A．分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，一定互為同系物B．CH2=CH2和CH2=CH—CH=CH2互為同系物C．

和

互為同分異構(gòu)體D．同分異構(gòu)體的化學(xué)性質(zhì)可能相似D同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體典例分析【典例2】下列有關(guān)同系物、同分異構(gòu)體的說法正確的是（

）A．分子組成相差一個(gè)或多個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互為同系物B．結(jié)構(gòu)不同，相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體C．同系物的化學(xué)性質(zhì)相似，同分異構(gòu)體的化學(xué)性質(zhì)一定不相似D．正丁烷與異戊烷互為同系物D同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體典例分析【典例3】下列化合物中，與CH3CH2CH2CH3不互為同系物的是（

）A.CH4

B.CH2=CH2C.CH3CH2CH2CH2CH3 D.CH3CHCH2CH3l

CH3B同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體典例分析【典例4】下列各組物質(zhì)互為同素異形體的是（

）A．CH3CH2OH和

CH3OCH3

B．

和C．35Cl2和

37Cl2

D．石墨和C60D同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體典例分析【典例5】概念是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．

與

互為同位素B．二聚硫(S2)與環(huán)八硫(S8)互為同素異形體C．CH3CH3與

互為同系物D．

與

互為同分異構(gòu)體D烷烴的化學(xué)性質(zhì)E烷烴的化學(xué)性質(zhì)甲烷的化學(xué)性質(zhì)甲烷的存在：一般情況下，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑等不反應(yīng)甲烷的氧化反應(yīng)--燃燒反應(yīng)甲烷與氧氣燃燒的化學(xué)方程式：CH4+2O2CO2+2H2O烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1）甲烷是優(yōu)良的氣體燃料，通常狀況下，1mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成二氧化碳和水，放出890kJ熱量。因此以甲烷為主要成分的天然氣、沼氣是理想的清潔能源；(2）點(diǎn)燃甲烷前必須檢驗(yàn)純度。空氣中的甲烷含量在5%～15.4%(體積)范圍內(nèi)時(shí)，遇火花將發(fā)生爆炸；(3）煤礦中時(shí)常發(fā)生瓦斯爆炸，這與CH4氣體爆炸有關(guān)。為了保證安全生產(chǎn)，必須采取通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火等措施。烷烴的化學(xué)性質(zhì)甲烷的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程取兩支試管,均通過排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管CH4和半試管Cl2,分別用鐵架臺(tái)固定好。將其中一支試管用鋁箔套上,另一試管放在光亮處(不要放在日光直射的地方)。靜置,比較兩支試管內(nèi)的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

A裝置：①試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；②試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)，③試管中有少量白霧生成，④且試管內(nèi)液面上升，⑤水槽中有固體析出B裝置：無明顯現(xiàn)象烷烴的化學(xué)性質(zhì)甲烷的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)分析

A裝置中①氣體顏色變淺說明氯氣與甲烷發(fā)生了反應(yīng)，②反應(yīng)后試管內(nèi)壁有油狀液滴,說明有難溶于水的有機(jī)物生成，③出現(xiàn)白霧說明生成了HCI，④試管內(nèi)液面上升說明反應(yīng)后氣體體積減小，⑤水槽中析出的固體為NaCI晶體B裝置中無明顯現(xiàn)象說明氯氣與甲烷的反應(yīng)需要在光照條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH4與Cl2在光照時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)烷烴的化學(xué)性質(zhì)甲烷的取代反應(yīng)反應(yīng)的機(jī)理烷烴的化學(xué)性質(zhì)甲烷的取代反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式CH4＋Cl2

CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2

CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2

CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2

CCl4＋HCl烷烴的化學(xué)性質(zhì)甲烷的取代反應(yīng)取代反應(yīng)有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)烷烴的化學(xué)性質(zhì)①反應(yīng)條件：光照(漫散光照射)，在室溫暗處不發(fā)生反應(yīng),但不能用日光或其他強(qiáng)光直射,以防爆炸；②對(duì)反應(yīng)物狀態(tài)的要求：CH4和氯氣，因此甲烷和溴蒸氣、碘蒸氣在光照條件下也能發(fā)生取代反應(yīng)，CH4與氯水、溴水則不反應(yīng)；③CH4與Cl2的取代反應(yīng)為連鎖反應(yīng)，各步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，即第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，因此產(chǎn)物復(fù)雜，五種產(chǎn)物都有，但HCl最多；烷烴的化學(xué)性質(zhì)④甲烷四種取代產(chǎn)物性質(zhì)見下表CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名稱一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷俗稱————氯仿四氯化碳狀態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)液態(tài)結(jié)構(gòu)式

空間構(gòu)型四面體四面體四面體正四面體密度比空氣密度大均比水的密度大用途制冷劑、甲基化劑,有機(jī)合成麻醉劑、制冷劑、滅火劑、有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑、滅火劑烷烴的化學(xué)性質(zhì)二氯甲烷只存在一種結(jié)構(gòu)證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。甲烷分子中有4個(gè)等同的C—H鍵,在空間中可能有兩種對(duì)稱分布:平面正方形結(jié)構(gòu)和正四面體結(jié)構(gòu)。無論甲烷是平面正方形結(jié)構(gòu)還是正四面體結(jié)構(gòu)，一氯甲烷、三氯甲烷以及四氯甲烷均只存在一種結(jié)構(gòu)，而若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu)，則二氯甲烷有兩種結(jié)構(gòu),若甲烷為正四面體立體結(jié)構(gòu)，則二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu),因此只能利用二氯甲烷不存在同分異構(gòu)體來證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。烷烴的化學(xué)性質(zhì)⑤取代反應(yīng)的特點(diǎn)是“上一下一，有進(jìn)有出”，類似無機(jī)反應(yīng)中的復(fù)分解反應(yīng)，注意在書寫化學(xué)方程式時(shí)，防止漏寫產(chǎn)物中的小分子。烷烴的化學(xué)性質(zhì)甲烷的受熱分解（烷烴的裂化裂解）CH4

C＋2H2(分解溫度通常在1000°C以上，說明甲烷的熱穩(wěn)定性很強(qiáng))烷烴的化學(xué)性質(zhì)典例分析【典例1】下列關(guān)于丁烷(分子式C4H10)的敘述不正確的是（

）A．在常溫常壓下，C4H10是氣體 B．丁烷有正丁烷與異丁烷兩種同分異構(gòu)體C．C4H10與CH4互稱為同系物 D．C4H10進(jìn)行一氯取代后生成3種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物D烷烴的化學(xué)性質(zhì)典例分析【典例2】下列說法正確的是（

）A．H2O與D2O互為同分異構(gòu)體B．乙二醇和甘油互為同系物C．C5H12的同分異構(gòu)體有3種，其沸點(diǎn)各不相同，但化學(xué)性質(zhì)相似D．C3H8和一定量氯氣取代后，生成3種產(chǎn)物C烷烴的化學(xué)性質(zhì)典例分析【典例3】C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)，甲為CH3(CH2)3CH3，乙為CH3CH(CH3)CH2CH3，丙C(CH3)4，下列有關(guān)敘述正確的是

(

)A．甲、乙、丙互為同系物，均可與氯氣