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2017_2018学年高中化学第3章有机化合物3.1.2烷烃课件新人教版必修2

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第                      2            课时                                                     烷烃 
           1.明确烷烃的组成、结构和通式,类推烷烃的主要性质(物理性质和化学性
           质)。 
           2.知道碳原子和碳原子间形成的共价键的个数及碳链的形状可能有哪些。 

目标导航 预习引导  3.知道同系物、同分异构体的概念,能根据物质的结构式或结构简式判断
           是否为同分异构体或同系物。 

           烷烃的同系物及其同分异构现象。 
       
    
1.烷烃 
      (1)烷烃的概念 
      烃分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余价键均与氢原子结合,
使每个碳原子的化合价都达到饱和。这样的烃叫作饱和链烃,也称为烷
烃。 
      (2)烷烃的物理性质 

目标导航 预习引导
      随着分子中碳原子数增加,其物理性质呈现规律性变化。如:沸点逐
渐升高,相对密度逐渐增大。 
      (3)烷烃的化学性质 
      烷烃的化学性质与甲烷类似,通常较稳定,在空气中能点燃,光照下
能与氯气发生取代反应。 
      2.同系物 
      (1)同系物的概念 

      结构相似,在分子组成上相差一个或若干个                                         CH2   原子团的物质互称
为同系物。 

      (2)烷烃的通式:CnH2n+2 
目标导航 预习引导 (3)烷烃的命名 
      ①在分子中的碳原子数后加一个“烷”字,称为“某烷”。 
      ②a.分子中碳原子数在十以内时,用天干表示,即用甲、乙、丙、丁、
戊、己、庚、辛、壬、癸表示,如甲烷、丁烷等。b.分子中碳原子数在
十以上时,直接用汉字数字来表示,如十二烷、十八烷等。 


                                      预习交流           1 
      所有的烷烃都互为同系物吗? 
      答案:是的。 
3.同分异构现象、同分异构体 
        同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。 
        同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 

目标导航 预习引导                                   预习交流             2 
        所有的烃都有同分异构体吗? 

        答案v    :不是。甲烷、乙烷、丙烷都只有一种结构,没有同分异构体。 
问题导学 当堂检测

           一、烷烃 
                 活动与探究 
           写出教材表                        3     1   中几种烷烃的分子式,并总结规律,写出烷烃的分
子通式。 

           答案:分子式分别为:CH3、C2H6、C3H8、C4H10、C5H12、C10H22、

C17H36。烷烃的分子通式为                                                   CnH2n+2(n             表示碳原子个数)。 
         迁移与应用 
                例  1  下列叙述中,正确的是(  ) 
A.在烷烃分子中,所有的化学键都为                             C—C    单键 
      B.所有的烷烃在一定条件下都能使氯水褪色 

      C.符合通式         CnH2n+2   的烃不一定是烷烃 
      D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高 

问题导学 当堂检测
      解析:烷烃中含碳碳单键和碳氢单键,A                               错误;烷烃在一定条件下能

与氯气发生取代反应,与氯水不反应,B                               错误;因分子通式              CnH2n+2  中的氢

原子已达饱和,故符合                  CnH2n+2   的有机物只能是烷烃,C                   错误;随着碳原子
数的增加,烷烃的分子间作用力增大,使其熔沸点逐渐升高,D                                                正确。 
      答案:D 
                             迁移训练           1  根据下列数据判断丙烷的沸点可能是
   (  ) 
                             物质        甲烷            乙烷           丁烷        戊烷 

问题导学 当堂检测                    沸点        -162 ℃        -89 ℃        -1 ℃      +36 ℃ 

         A.约-40 ℃               B.低于-162 ℃ 
          C.低于-89 ℃             D.高于+36 ℃ 
          解析:烷烃的沸点随碳原子数增大而升高,故丙烷的沸点应高于乙
   烷的沸点而低于丁烷的沸点。 
          答案:A 
                                                                                                     
       1.烷烃的结构特点 

问题导学 当堂检测 (1)烷烃分子里碳原子间都以单键相连接,每个碳原子最多能以                                                                 4 个
共价单键与其他碳(或氢)原子相连接。 
       (2)烷烃都是空间结构,碳原子不在一条直线上。直链烷烃空间构型
呈折线或锯齿状。 
       (3)碳碳单键可以旋转,因此烷烃(主链的碳原子数≥4)的碳链形状
可以改变。 
问题导学 当堂检测

           2.烷烃的物理性质 
           (1)常温下,碳原子数小于或等于                                                           4   时,均为气态(新戊烷常温下也为
气态)。 
           (2)烷烃不溶于水,易溶于有机溶剂。 
           (3)当碳原子数相同时,一般支链越多,沸点越低。如沸点:正戊烷>
异戊烷>新戊烷。 
     3.烷烃的化学性质 
     (1)烷烃通常较稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不能与强酸、
强碱发生反应。 
     (2)在空气或氧气中点燃,在相同状况下,随着烷烃分子里碳原子数

                                                                     3𝑛+1
的增加,燃烧火焰更明亮,甚至伴有黑烟;反应通式为:C                                    H    +      O
                                                             n  2n+2   2    2


问题导学 当堂检测
     nCO2+(n+1)H2O。 

     (3)在光照条件下,烷烃与                Cl2、Br2   等气态卤素单质发生取代反应,
生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。表示如下: 


     CnH2n+2+X2        CnH2n+1X+HX 
        二、同系物 
           活动与探究 
       试分析下列各组物质哪些互为同系物。 

问题导学 当堂检测                                                         2
       ①        和          ②          和              ③1       和
           O2       O3         CH4        C3H8           1H        1 H 

       答案:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个                                                      CH2    原子团的物

                                                                                                        2
质互称为同系物。①                            和        是氧元素的两种同素异形体                                ③1       和
                                 O2       O3                                              ;   1H        1 H

互为同位素;只有②CH4                         和   C3H8    满足同系物的条件。 
       迁移与应用 
             例  2 下列各组物质互为同系物的是(  ) 
A.金刚石和石墨 


     B.                          和                    

     C.CH4  和  C2H6 
     D.16O 和  18O 

问题导学 当堂检测
     解析:同系物指结构相似,分子组成上相差一个或多个                                CH2  原子团
的有机物。则         C 项符合题意。 
     答案:C 
     规律技巧:互为同系物的有机物,其分子式必不相同,但符合同一通
式。 
                              迁移训练              2  下列说法中错误的是(  ) 
A.同系物具有相同的最简式 
问题导学 当堂检测
         B.同系物都符合同一通式 

         C.同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差一个                                                                 CH2     原子团 
         D.同系物的化学性质基本相似 
         解析:同系物不一定具有相同的最简式,如甲烷、乙烷、丙烷是烷烃

的同系物,但它们的最简式分别为                                             CH4、CH3、C3H8。 
         答案:A 
问题导学 当堂检测


                                                                                                                                                        
           判断有机物之间是否互为同系物的标准有两个,两者缺一不可: 
           ①分子结构相似,即两种物质均属于同一类物质。 

           ②分子组成上相差一个或若干个                                                                CH2        原子团。 
                                                                                                                                          
问题导学 当堂检测 三、同分异构现象、同分异构体 
               活动与探究 
         教材中指出丁烷有                                2   种,戊烷有                3   种,己烷有                5   种,庚烷有                9   种,你能
写出己烷所有的同分异构体的结构简式吗?你能据此总结出书写同分
异构体的规律吗? 
         答案:书写同分异构体常用“减碳法”。先写出直链的,再分别拿出                                                                                                       1
个碳原子作支链,2                             个碳原子作支链,以此类推。 
       具体规则如下:成直链,一条线;摘一碳,挂中间,往边移,不到端;摘二
碳,成乙基;二甲基,同、邻、间。 
       ①成直链,一条线:C—C—C—C—C—C                                                

CH问题导学 当堂检测3CH2CH2CH2CH2CH3 


       ②摘一碳,挂中间:                                                     


                                                
       ③往边移,不到端:                                                     


问题导学 当堂检测

                                                


       ④摘二碳,成乙基:                                        (与②相同) 
      ⑤摘二碳,成二甲基,同、邻、间:                                                       


问题导学 当堂检测


                               

                                                                
          迁移与应用 
                 例   3  下列互为同分异构体的是(  ) 


      A.CH3CH2CH3         和                                    

问题导学 当堂检测
      B.异戊烷和新戊烷 


      C.                                和                                   

      D.甲烷和乙烷 
问题导学  当堂检测


             解析:同分异构体是分子式相同而结构不同的有机物。A、D                                                                                                                                                    中的
两种物质的分子式不同,C                                                               是同种物质,B                                   符合。 
             答案:B 
             规律技巧:若两种有机物的结构简式翻转或颠倒后能完全重合,则
必为同一种物质。 
                   迁移训练        3 有下列结构的物质: 

     ①CH3(CH2)3CH3         ②CH3CH2CH2CH2CH3 


③CH3CH2CH2CH2CH2CH3              ④                           


⑤问题导学 当堂检测                   ⑥                           


⑦                       
问题导学  当堂检测


             其中,属于同系物的是                                                                                ;属于同分异构体的是    ;属
于同种物质的是    。  
A.①②                      B.②③                      C.③④⑤⑥⑦                                        D.①③ 
E.③④⑤⑦                                 F.④⑥ 
             答案:BD                           E          AF 
                                                                                          
      1.互为同分异构体的条件 
      (1)两化合物的分子式相同。 
      分子式相同是指化学组成和相对分子质量相同,相对分子质量相
问题导学 当堂检测
同的化合物不一定互为同分异构体,如                                    NO    和   HCHO。 
      (2)两化合物的结构不同,即分子中原子的连接方式不同。 
      要点提示:a.互为同分异构体的物质不一定属于同一类物质。 
      b.不仅有机物中存在同分异构现象,某些无机物也存在同分异构现
象。 
        2.同分异构与同素异形体、同位素、同系物 
            同分异构               同素异形体               同位素                    同系物 
            化合物具有                                                         结构相似,在分
                                                   具有相同质子数
            相同的分子              由同种元素                                      子组成上相差
  定                                                和不同中子数的
            式,但具有不             所形成的不                                      一个或若干个
  义                                                同一元素的不同
            同结构式的              同单质                                        CH2   原子团的有
                                                   原子 
            现象                                                            机物 

问题导学 当堂检测
  研究 
            化合物                单质                  原子                     有机物 
  对象 
                               单质的组成               电子层结构相同,
  结构        不同                                                            相似但不相同 
                               或结构不同               原子核结构不同 
   
                                                                           续表 
                                  同素异形
       同分异构                                     同位素                  同系物 
                                  体 
       可以属于同类有机物,
 属     也可以是不同类有机                  同种元素                               同一类有
                                                同种元素 
 类     物,还可以是有机和无                 的单质                                机物 
       机物 
                                  物理性质                               物理性质
 性                                              物理性质不同,化
       不一定相同                      不同,化学                              不同,化学
 质                                              学性质相同 
问题导学 当堂检测                         性质相似                               性质相似 

                                  O2 和  O3,金                         甲烷和乙
 举     正丁烷和异丁烷,乙酸                                1    2    3
                                  刚石和石            H、  H、    H        烷,甲酸和
 例     和甲酸甲酯                                     1    1    1
                                  墨                                  乙酸 
  
1.下列性质中,属于烷烃特征的是(  ) 
A.完全燃烧产物只有二氧化碳和水 
问题导学 当堂检测 1 2        3        4
B.它们几乎不溶于水 

C.分子通式为                   CnH2n+2,能与氯气发生取代反应 
D.它们是非电解质 

解析:烃燃烧的产物都是只有                                       CO2     和   H2O,不仅仅是烷烃,A                          错;同理,烃都
不溶于水,B                错;烃都是非电解质,D                            错。 
答案:C 
2.(双选)下列各组内的物质不属于同系物的是(  ) 

A.CH3CH3         CH3CH(CH3)2           CH3CH2CH2CH2CH3 
B.                                                                     


C.问题导学 当堂检测 1        2 3        4                              

D.CH3(CH2)3CH3            (CH3)2CHCH2CH3             C(CH3)4 
解析:同系物的判断要抓住两个关键字,“似”是指结构相似,题中                                                          A、B、

C、D    各物质都是结构相似,“差”是指分子组成上相差一个或若干个                                                         CH2
原子团,C         选项中后两种分子组成相同。D                               中三种物质分子组成相同。 
答案:CD 
3.在常温、常压下,取下列四种气态烃各                                     1 mol,分别在足量的氧气中燃
烧,消耗氧气最多的是(  ) 

A.CH4                     B.C3H8 

C.C4H10                   D.C2H6 
解析:设此气态烃的分子式为                           C   H  ,则其完全燃烧的化学方程式为: 
问题导学 当堂检测 1        2        3 4            x  y

            𝑦                   𝑦
C  H  +(x+    )O         xCO    +  H  O, 
  x  y      4    2            2  2   2

                                                       𝑦
      则    1 mol   烃完全燃烧时耗氧量为(x+                         ) mol,则    C  项耗氧量最多。 
                                                       4
答案:C 
4.下列说法中正确的一组是(  ) 

A.H2   和   D2  互为同位素 


问题导学 当堂检测 1        2        3        4
B.               和                 互为同分异构体 
C.正丁烷和异丁烷是同系物 


D.                                  和                         是同一种物质 
 问题导学    当堂检测     1        2        3        4


解析:A                         中          H2        和          D2         都是氢单质;B                                               中,由于                           CH4             分子是正四面体结构,其
二溴代物只有一种结构,故二者是同一种物质;C                                                                                                                                                             中,正丁烷和异丁烷属
于同分异构体。 
答案:D 
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