2024春新教材高中化學(xué)第2章烴第1節(jié)烷烴課件新人教版選擇性必修3

第二章烴1．烷烴有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，普遍存在著同分異構(gòu)現(xiàn)象。為了使每一種有機(jī)化合物對(duì)應(yīng)一個(gè)名稱，按照一定的原則和方法，對(duì)每一種有機(jī)化合物進(jìn)行命名是最有效的科學(xué)方法。烷烴的主要性質(zhì)？烷烴的命名方法？答案：烷烴可在空氣中燃燒生成CO2和H2O；烷烴在光照條件下與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)；烷烴在高溫、催化劑作用下發(fā)生分解反應(yīng)。烷烴的命名方法主要有習(xí)慣命名法和系統(tǒng)命名法。2．烯烴、炔烴烷烴廣泛存在于自然界中：蘋果表面的蠟狀物質(zhì)是二十七烷(C27H56)，圓白菜葉子上覆蓋著二十九烷(C29H60)，螞蟻分泌的傳遞信息素的主要化學(xué)成分是十一烷(C11H24)和十三烷(C13H28)，蠟和凡士林都是分子中有20個(gè)以上碳原子的烷烴。自然界中的簡(jiǎn)單烯烴并不多見，但含有碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)單元的化合物卻很多。例如，胡蘿卜含有β-胡蘿卜素的分子中有多個(gè)碳碳雙鍵，食用花生油中的油酸和亞油酸分子中也有碳碳雙鍵。所有烯烴都存在順反異構(gòu)嗎？烷烴存在順反異構(gòu)嗎？如何鑒別烷烴和烯烴？答案：若烯烴分子中雙鍵一端碳原子連接的其他原子或原子團(tuán)相同，則不存在順反異構(gòu)；烷烴分子中不含碳碳雙鍵，故不存在順反異構(gòu)；可用溴的四氯化碳溶液(或溴水)或酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行鑒別，能使二者褪色的為烯烴，不能使二者褪色的是烷烴。3．芳香烴19世紀(jì)，歐洲許多國(guó)家都使用煤氣照明，煤氣通常是壓縮在桶里貯運(yùn)的，人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體，但長(zhǎng)時(shí)間無人問津。1825年英國(guó)科學(xué)家法拉第對(duì)這種液體產(chǎn)生了濃厚興趣，他花了整整五年時(shí)間提取這種液體，從中得到了一種無色油狀液體。日拉爾等化學(xué)家測(cè)定該烴的分子式為C6H6，這種烴就是苯。1865年凱庫勒根據(jù)“夢(mèng)境”創(chuàng)立了苯環(huán)學(xué)說……如何證明苯的分子結(jié)構(gòu)不是單、雙鍵交替？己烯和苯都能使溴水褪色，二者褪色原理相同嗎？答案：苯分子不是單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)，可從以下幾個(gè)方面來證實(shí)。己烯和苯使溴水褪色的原理不相同。己烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，苯萃取溴水中的溴單質(zhì)。第一節(jié)烷烴1．認(rèn)識(shí)烷烴的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)。2．了解烷烴在日常生活、有機(jī)合成和化工生產(chǎn)中的重要作用。3．通過練習(xí)掌握烷烴的系統(tǒng)命名法，培養(yǎng)有序的思維能力。1．宏觀辨識(shí)與微觀探析：從化學(xué)鍵的飽和性等微觀角度理解烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能辨析物質(zhì)類別與反應(yīng)類型之間的關(guān)系。2．證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能通過模型假設(shè)、證據(jù)推理認(rèn)識(shí)常見有機(jī)物分子的空間構(gòu)型，會(huì)判斷復(fù)雜有機(jī)物分子中原子間的位置關(guān)系。1．烴僅含_____、_____兩種元素的有機(jī)化合物。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，烴可分為_______、_______、_______和_________等。2．烷烴的結(jié)構(gòu)(1)烷烴的結(jié)構(gòu)請(qǐng)根據(jù)圖中所示烷烴的分子結(jié)構(gòu)，寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分子式，并分析它們?cè)诮M成和結(jié)構(gòu)上的相似點(diǎn)。一、烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)碳?xì)渫闊N烯烴炔烴芳香烴名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分子式碳原子的雜化方式分子中共價(jià)鍵的類型甲烷__________________________________乙烷______________________________________丙烷_________________________________________正丁烷___________________________________________正戊烷___________________________________________CH4CH4sp3σ鍵CH3CH3C2H6sp3σ鍵CH3CH2CH3C3H8sp3σ鍵CH3(CH2)2CH3C4H10sp3σ鍵CH3(CH2)3CH3C5H12sp3σ鍵(2)烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①雜化方式：烷烴的結(jié)構(gòu)與甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取_________雜化，以伸向四面體4個(gè)頂點(diǎn)方向的_________雜化軌道與其他_________或_________結(jié)合，形成_____鍵。②空間結(jié)構(gòu)：以_____原子為中心形成若干四面體空間結(jié)構(gòu)，碳鏈呈_________排列。③鍵的類型：烷烴分子中的共價(jià)鍵全部是_____鍵(C—C、C—H)。(3)鏈狀烷烴的通式：________________。sp3sp3碳原子氫原子σ碳鋸齒狀單CnH2n＋2(n≥1)3．烷烴的性質(zhì)(1)同系物①概念：_______相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)_______原子團(tuán)的化合物互稱為同系物。②性質(zhì)：同系物因組成和結(jié)構(gòu)相似，_______性質(zhì)相似，而_______性質(zhì)一般呈規(guī)律性變化，如烷烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度等。結(jié)構(gòu)CH2化學(xué)物理(2)物理性質(zhì)物理性質(zhì)變化規(guī)律狀態(tài)隨著碳原子數(shù)的增加，常溫下的存在狀態(tài)由_____態(tài)逐漸過渡到_____態(tài)、_____態(tài)。當(dāng)碳原子數(shù)小于或等于_____時(shí)，烷烴在常溫下呈氣態(tài)溶解性都難溶于_____，易溶于___________熔、沸點(diǎn)隨著碳原子數(shù)的增加，熔、沸點(diǎn)逐漸_______，同種烷烴的_____________中，支鏈越多，其熔、沸點(diǎn)越_____密度隨著碳原子數(shù)的增加，密度逐漸_______，但比水的_____氣液固4水有機(jī)溶劑升高不同異構(gòu)體低增大小(3)化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，常溫下不能被___________________氧化，也不與_______、_______及_______________溶液反應(yīng)。①氧化反應(yīng)(可燃性)如辛烷燃燒的化學(xué)方程式為________________________________。鏈狀烷烴燃燒的通式為_________________________________________________。酸性高錳酸鉀溶液強(qiáng)酸強(qiáng)堿溴的四氯化碳②取代反應(yīng)烷烴可與鹵素單質(zhì)在光照下發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代烴和鹵化氫。如乙烷與氯氣反應(yīng)生成一氯乙烷，化學(xué)方程式為___________________________________________。正誤判斷在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。(1)分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是鏈狀烷烴。(

)(2)在光照下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色。(

)(3)丙烷分子中所有碳原子在一條直線上。(

)(4)光照條件下，1molCl2與2molCH4充分反應(yīng)后可得到1molCH3Cl。(

)(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L己烷所含共價(jià)鍵的數(shù)目為9.5NA。(

)×××××應(yīng)用體驗(yàn)1．將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應(yīng)后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則生成的HCl的物質(zhì)的量為(

)A．1.5mol B．2.5molC．3mol D．4molB解析：甲烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，一半的氯原子進(jìn)入HCl中，一半的氯原子在有機(jī)物中，據(jù)充分反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，都為0.25mol，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol，生成HCl的物質(zhì)的量為2.5mol。2．1mol丙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，最多能消耗Cl2的物質(zhì)的量為(

)A．4mol B．8molC．10mol D．2mol解析：1mol丙烷在光照條件下與Cl2發(fā)生完全取代反應(yīng)生成C3Cl8時(shí)，消耗氯氣最多，即丙烷與氯氣按物質(zhì)的量之比1∶8反應(yīng)，故最多消耗Cl2的物質(zhì)的量是8mol。B3．C5H12有3種不同的結(jié)構(gòu)，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：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、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)B．C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色C．甲、乙、丙中，丙的沸點(diǎn)最低D．丙在常溫常壓下為液態(tài)解析：甲、乙、丙互為同分異構(gòu)體，A錯(cuò)誤；甲、乙、丙都不能使酸性KMnO4溶液褪色，B錯(cuò)誤；同分異構(gòu)體中，支鏈越多，沸點(diǎn)越低，C正確；C(CH3)4的沸點(diǎn)為10℃，常溫(25℃)時(shí)C(CH3)4為氣體，D錯(cuò)誤。C(1)烷烴的取代反應(yīng)是在光照條件下與純凈的鹵素單質(zhì)反應(yīng)。(2)連續(xù)反應(yīng)：反應(yīng)過程不會(huì)停留在某一步，所以產(chǎn)物較為復(fù)雜，不適合制備物質(zhì)。(3)定量關(guān)系：1mol鹵素單質(zhì)只能取代1molH，同時(shí)生成1molHX。1．烴基(1)定義：烴分子中去掉1個(gè)_________后剩余的基團(tuán)。(2)分類二、烷烴的命名氫原子2．習(xí)慣命名法鏈狀烷烴(CnH2n＋2，n≥1)1～1010以上習(xí)慣名稱：某烷甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸漢字?jǐn)?shù)字同分異構(gòu)體數(shù)目較少時(shí)“正”“異”“新”區(qū)別

正戊烷異戊烷新戊烷3．系統(tǒng)命名法(1)選主鏈①最長(zhǎng)：含碳原子數(shù)最多的碳鏈作主鏈。②最多：當(dāng)有幾條不同的碳鏈含碳原子數(shù)相同時(shí)，要選擇連有取代基數(shù)目最多的碳鏈為主鏈。(2)編序號(hào)①最近：從離取代基最近的一端開始編號(hào)。②最簡(jiǎn)：若有兩個(gè)不同支鏈且分別處于主鏈兩端同等距離，則從簡(jiǎn)單的一端開始編號(hào)。③最?。喝〈幪?hào)位次之和最小。(3)寫名稱①取代基的位置編號(hào)必須用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。②相同取代基要合并，必須用漢字?jǐn)?shù)字表示其個(gè)數(shù)。③多個(gè)取代基的位置編號(hào)之間必須用逗號(hào)(“，”)分隔。④位置編號(hào)與名稱之間必須用短線(“-”)隔開。⑤若有多種取代基，必須簡(jiǎn)單的寫在前，復(fù)雜的寫在后。例如，有機(jī)化合物的命名如圖所示：記憶口訣烷烴命名口訣正誤判斷在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。(1)烴分子中有幾種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子就有幾種烴基。(

)(2)乙烷、丙烷沒有同分異構(gòu)體，乙基、丙基也只有一種。(

)(3)鏈狀烷烴命名時(shí)，1號(hào)碳原子上不可能連甲基，2號(hào)碳原子上不可能連乙基。(

)(4)某烷烴的名稱為2,3,3-三甲基丁烷。(

)√×√×應(yīng)用體驗(yàn)1．按照系統(tǒng)命名法寫出下列烷烴的名稱。2,5-二甲基-3-乙基己烷2,4,4-三甲基-3,3-二乙基己烷2．根據(jù)下列有機(jī)物的名稱，寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(1)2,2,3,3-四甲基丁烷：_____________________。

(2)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷：_______________________________。烷烴只存在碳架異構(gòu)，一般可采用“減鏈法”進(jìn)行書寫，具體步驟如下(以C6H14為例)：(1)確定碳鏈①先寫直鏈：_________________________。②減少1個(gè)碳原子，將其作為支鏈并移動(dòng)位置：三、減鏈法書寫烷烴的同分異構(gòu)體C—C—C—C—C—C從主鏈上取下來的碳原子數(shù)，不能多于主鏈所剩部分的碳原子數(shù)。(2)補(bǔ)寫氫原子：根據(jù)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，補(bǔ)寫各碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)。(3)寫出C6H14所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。正誤判斷在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。(1)所有烷烴都有同分異構(gòu)體。(

)(2)烷烴所含碳原子數(shù)越多，同分異構(gòu)體種類越多。(

)(3)同分異構(gòu)體之間所有性質(zhì)完全相同。(

)×√×應(yīng)用體驗(yàn)1．根據(jù)丁烷兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)，寫出丁基(—C4H9)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。2．某鏈狀烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為100，分子內(nèi)共有3個(gè)甲基，寫出符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并用系統(tǒng)命名法命名。隨堂演練·知識(shí)落實(shí)1．有甲、乙兩種有機(jī)物，其結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是(

)甲：

乙：

A．二者既不互為同系物，又不互為同分異構(gòu)體B．甲比乙的沸點(diǎn)低C．甲、乙的一氯代物均為2種D．等物質(zhì)的量的甲與乙完全燃燒，乙消耗氧氣多C解析：二者結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差2個(gè)CH2原子團(tuán)，互為同系物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；甲所含碳原子數(shù)多，甲的沸點(diǎn)比乙的高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲、乙均含有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，甲、乙的一氯代物均有2種，C項(xiàng)正確；甲的分子式為C6H14，乙的分子式為C4H10，物質(zhì)的分子中含有的C、H原子數(shù)越多，完全燃燒消耗的O2就多，所以甲完全燃燒消耗的O2多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2023·寧波高二檢測(cè))在1.013×105Pa下，測(cè)得某些烷烴的沸點(diǎn)見下表。據(jù)表分析，下列選項(xiàng)正確的是(

)物質(zhì)名稱沸點(diǎn)(℃)正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0異戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時(shí)，C5H12都是液體C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低D．C5H12隨著支鏈數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低D3．(2024·天津河?xùn)|區(qū)高二檢測(cè))下列物質(zhì)中，其分子式為C7H16的是(

)A．2,3-二甲基丁烷B．2,3-二甲基-1-戊烯C．2,4-二甲基戊烷D．4,5-二甲基-1-己炔C解析：2,3-二甲基丁烷是分子中含有6個(gè)碳原子的烷烴，分子式為C6H14，故A不符合題意；2,3-二甲基-1-戊烯是分子中含有7個(gè)碳原子的烯烴，分子式為C7H14，故B不符合題意；2,4-二甲基戊烷是分子中含有7個(gè)碳原子的烷烴，分子式為C7H16，故C符合題意；4,5-二甲基