新教材同步系列2024春高中化學(xué)第二章烴第一節(jié)烷烴課件新人教版選擇性必修3

第二章烴①掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等烴的組成、結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化。②了解烴及其同系物的物理性質(zhì)，理解其物理性質(zhì)的遞變規(guī)律。③掌握烴的系統(tǒng)命名法。④掌握乙炔的實(shí)驗(yàn)室制備。⑤了解烴、聚乙烯、聚氯乙烯的重要用途。⑥能正確認(rèn)識(shí)烴類物質(zhì)在社會(huì)發(fā)展、人類生活中的價(jià)值。學(xué)習(xí)內(nèi)容考查重點(diǎn)烷烴烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)①烴的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用②烴的同分異構(gòu)體問題③取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)及特點(diǎn)④溴苯、硝基苯、乙炔的制備烷烴的命名烯烴炔烴烯烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)烯烴的立體異構(gòu)乙炔的結(jié)構(gòu)乙炔的化學(xué)性質(zhì)芳香烴苯的分子結(jié)構(gòu)苯的化學(xué)性質(zhì)苯的同系物第一節(jié)烷烴學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)法指導(dǎo)了解烴的分類，理解烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)宏觀辨識(shí)與微觀探析1．以物質(zhì)結(jié)構(gòu)為中心，認(rèn)識(shí)烷烴物理性質(zhì)的遞變規(guī)律，學(xué)習(xí)烷烴的化學(xué)性質(zhì)2．以系統(tǒng)命名法為依據(jù)，通過典型例析，理解系統(tǒng)命名法初步掌握烷烴的命名方法，了解甲烷的重要用途證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任課前·新知導(dǎo)學(xué)烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．烴(1)含義：_________________元素的有機(jī)化合物。(2)分類：根據(jù)________不同，將烴分為烷烴、烯烴、炔烴和______烴。注意：脂肪烴指鏈狀的烴，烷烴屬于脂肪烴、飽和烴。僅含碳、氫兩種結(jié)構(gòu)芳香2．烷烴的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中碳原子均采取_____雜化，以伸向__________4個(gè)頂點(diǎn)方向的雜化軌道與其他___________________結(jié)合，形成____鍵。烷烴分子中的共價(jià)鍵全部是______鍵。(2)物理性質(zhì)：隨著烷烴_____________的增加，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸________，密度逐漸________，常溫下的狀態(tài)由______態(tài)過渡到______態(tài)、______態(tài)。sp3

四面體碳原子或氫原子σ

單碳原子數(shù)升高增大氣液固(3)烷烴的代表物——甲烷電子式為____________，整個(gè)分子呈__________結(jié)構(gòu)，它屬于__________(填“極性”或“非極性”)分子。(4)甲烷的化學(xué)性質(zhì)。①穩(wěn)定性：常溫下，性質(zhì)穩(wěn)定，不能被_________________氧化，也不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及______________反應(yīng)。②氧化反應(yīng)：____________________________。③取代反應(yīng)：____________________________(生成一氯甲烷時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式)。正四面體非極性酸性KMnO4

溶液溴的CCl4溶液3．同系物(1)含義：結(jié)構(gòu)_________，分子組成上相差_____________________原子團(tuán)的化合物。(2)同系物可用通式表示，如鏈狀烷烴的通式為______________(n≥1)。相似一個(gè)或若干個(gè)CH2

CnH2n＋2

含有碳、氫元素的有機(jī)化合物一定是烴嗎？【答案】不一定，乙醇也含有C、H元素，但它不是烴。微思考下列說法正確的是

(

)A．符合通式CnH2n＋2的烴一定是烷烴B．丙烷分子中的碳原子在同一條直線上C．乙烷與氯氣反應(yīng)生成一種三氯代物D．CH4、CH3Cl均為正四面體分子【答案】A烷烴的命名1．烴基烴分子中去掉____________后剩余的基團(tuán)稱為烴基，甲基、乙基、正丙基、異丙基的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為_____________________________________________。一個(gè)氫原子—CH3、CH3CH2—、CH3CH2CH2—、

2．烷烴的系統(tǒng)命名法(1)選主鏈：選定分子中________的碳鏈為主鏈，并依主鏈上碳原子數(shù)目的多少稱為“_________”；連接在主鏈上的支鏈作為_________。當(dāng)出現(xiàn)兩條或多條等長的碳鏈時(shí)，要選擇連有取代基數(shù)目______的碳鏈作主鏈。(2)編號(hào)位：從離取代基最______的一端為起點(diǎn)，對(duì)主鏈上各個(gè)碳原子依次用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，以確定取代基在主鏈中的________。最長某烷取代基多近位置(3)寫名稱：將取代基名稱寫在主鏈名稱的________，并在取代基的前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在主鏈上的_________，并在數(shù)字與取代基名稱之間用________隔開。(4)若有相同的取代基，書寫時(shí)可將取代基_______，并用漢字?jǐn)?shù)字表示出取代基的個(gè)數(shù)。前面位置短線合并烷烴命名時(shí)，2號(hào)碳原子上能有乙基嗎？【答案】不能。當(dāng)有乙基時(shí)，乙基上的碳原子屬于主鏈碳原子。微思考判斷正誤。(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)甲烷大量存在于多種氣體，煤氣、瓦斯氣中含有大量的甲烷。

(

)(2)戊烷的同分異構(gòu)體有2種，其習(xí)慣命名分別為正戊烷、異戊烷。

(

)(5)丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH3或(CH3)2CH2。 (

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√課堂·重難探究重難點(diǎn)一烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[重難突破]1．脂肪烴的分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、組成通式2．甲烷、乙烷的組成與結(jié)構(gòu)名稱分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)式碳原子雜化方式分子中共價(jià)鍵的類型甲烷CH4CH4sp3C—Hσ鍵乙烷C2H6CH3CH3sp3C—C、C—Hσ鍵3．烷烴的物理性質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律狀態(tài)常溫下，分子中碳原子數(shù)不多于4的烴及新戊烷都是氣態(tài)，其他是液態(tài)或固態(tài)沸點(diǎn)同系物隨著碳原子數(shù)的增多，沸點(diǎn)逐漸升高；同分異構(gòu)體之間，支鏈越多，沸點(diǎn)越低密度隨著分子中碳原子數(shù)的增多，密度逐漸增大，且密度均比水小水溶性均難溶于水4．烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)取代反應(yīng)：有機(jī)化合物分子中某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。a．反應(yīng)條件：氣態(tài)烷烴與氣態(tài)鹵素單質(zhì)在光照下反應(yīng)。b．產(chǎn)物成分：多種鹵代烴混合物(非純凈物)＋HX。5．烷烴同分異構(gòu)體分析(1)書寫任何類型的同分異構(gòu)體時(shí)均要注意“三性”。①順序性：按照一定的程序分析而不能憑著感覺分析。②對(duì)稱性：若將原子在空間的排列看作是幾何中的點(diǎn)，則可利用幾何中的對(duì)稱性知識(shí)來簡(jiǎn)化分析過程(如連接在同一個(gè)碳原子上的幾個(gè)相同基團(tuán)空間位置關(guān)系相同)。③簡(jiǎn)約性：在確定同分異構(gòu)體數(shù)目過程中，可先寫出碳骨架，后補(bǔ)全。(2)烷烴(CnH2n＋2)同分異構(gòu)體數(shù)目的確定。①主鏈：無支鏈→有一個(gè)支鏈(先甲基后乙基)→有兩個(gè)支鏈(先兩個(gè)甲基→一個(gè)甲基、一個(gè)乙基→兩個(gè)乙基)……②支鏈位置：由中到邊但不到端；支鏈不止一個(gè)時(shí)，彼此位置先同位再鄰位后到間位。③如C6H14

：a．無支鏈：C—C—C—C—C—C。6．環(huán)烷烴(1)指含有碳環(huán)、分子組成符合CnH2n(n≥3)的烴，屬于飽和烴、脂環(huán)烴。結(jié)構(gòu)中只含σ鍵，其化學(xué)性質(zhì)與烷烴相似，主要與鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。(2)同分異構(gòu)體分析(以C5H10的環(huán)烷烴為例)。①分析順序：無支鏈→環(huán)上少一個(gè)碳原子→環(huán)上少兩個(gè)碳原子……②側(cè)鏈處理：當(dāng)環(huán)外有一個(gè)碳原子時(shí)，同分異構(gòu)體只有一種；當(dāng)環(huán)外有兩個(gè)碳原子時(shí)，先一個(gè)乙基后兩個(gè)甲基，兩個(gè)甲基可連接在同一個(gè)碳原子上，也可以連接在不同碳原子上(先同后分散)。連接在不同碳原子上時(shí)，按相鄰、相間……順序進(jìn)行。

分子式為C7H16含有三個(gè)甲基的同分異構(gòu)體的數(shù)目是

(

)A．5種 B．4種C．3種 D．2種【答案】C【解析】該烴含有3個(gè)甲基，則只有1個(gè)支鏈，若支鏈為—CH3有2種，若支鏈為—CH2CH3，有1種，共3種。[典例精練]下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A．C5H12與C8H18一定互為同系物

C．甲烷是含氫量最高的烴D．正丁烷的一溴代物有2種【答案】B【解析】C5H12與C8H18組成均滿足烷烴的組成通式CnH2n＋2，因此它們均是烷烴，二者肯定互為同系物，A正確；由于甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)的分子，其二氯代物中的氯原子、氫原子的空間位置均為兩兩相鄰，故無同分異構(gòu)體，B錯(cuò)誤；所有烴中，N(H)∶N(C)≤4，C正確；CH3CH2CH2CH3的一氯代物只有CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3兩種，D正確?！疽族e(cuò)警示】同系物、同分異構(gòu)體概念剖析項(xiàng)目同系物同分異構(gòu)體定義結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物結(jié)構(gòu)分析碳原子間相互結(jié)合方式(形成鏈狀或環(huán)狀)相似、官能團(tuán)的種類與數(shù)量相同碳原子間相互結(jié)合方式不一樣，如形成鏈狀或環(huán)狀，鏈狀長度不同，官能團(tuán)的種類或數(shù)量不同項(xiàng)目同系物同分異構(gòu)體相對(duì)分子質(zhì)量不同，相差“14”的整數(shù)倍相同性質(zhì)物理性質(zhì)不同，但按一定規(guī)律遞變，化學(xué)性質(zhì)相似物理性質(zhì)不同，官能團(tuán)種類相同(或不同)時(shí)化學(xué)性質(zhì)相似(或不同)注意：同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體四個(gè)概念的外延分別為原子、單質(zhì)、有機(jī)化合物、化合物。重難點(diǎn)二烷烴的命名[重難突破]烷烴的命名無論是哪類有機(jī)化合物的命名或何種命名方法，首先均要明確表示碳原子數(shù)目多少的方式：當(dāng)碳原子數(shù)目在十以下時(shí)，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示，在十以上就直接用中文數(shù)字十一、十二、十三等來表示。(1)習(xí)慣命名法。①依分子中所有碳原子數(shù)目的多少稱為“某烷”。②當(dāng)無支鏈時(shí)，稱正某烷，如CH3CH2CH2CH2CH3叫正戊烷；主鏈2號(hào)碳原子上連有一個(gè)—CH3作支鏈時(shí)，稱“異某烷”，如(CH3)2CHCH2CH3；當(dāng)主鏈2號(hào)碳原子上有兩個(gè)甲基作支鏈時(shí)，稱為“新某烷”，如(CH3)4C。(2)系統(tǒng)命名法。①主鏈應(yīng)滿足最長(碳鏈)、最多(取代基)的要求，其中最長碳鏈中的碳原子可能不都在同一水平線上，如圖所示最長碳鏈?zhǔn)?個(gè)碳原子(如虛線所示)。

②編號(hào)位要遵循“近”“簡(jiǎn)”“小”的原則。a．若有兩個(gè)不同的支鏈，且分別處于距主鏈兩端等長的位置，則從連接較簡(jiǎn)單支鏈的一端開始編號(hào)，即同“近”時(shí)考慮“簡(jiǎn)”。如b．若有兩個(gè)相同的支鏈，且分別處于距主鏈兩端等長的位置，而中間還有其他支鏈，從主鏈的兩個(gè)方向編號(hào)，可得兩種不同的編號(hào)系列，兩系列中各支鏈位置之和最小者即為正確的編號(hào)，即同“近”、同“簡(jiǎn)”時(shí)考慮“小”。如③寫名稱。a．取代基書寫原則是：先簡(jiǎn)后繁，相同合并，位號(hào)指明。阿拉伯?dāng)?shù)字之間用“，”相隔，漢字與阿拉伯?dāng)?shù)字之間用“－”連接。如命名為2，4，6－三甲基－3－乙基庚烷。b．相同取代基合并，必須用中文數(shù)字“二”“三”……表示其個(gè)數(shù)，“一”省略不寫。請(qǐng)用系統(tǒng)命名法給下列有機(jī)化合物命名：[典例精練]【答案】(1)2，3－二甲基己烷(2)3，4，4－三甲基庚烷

(2023·吉林長春第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)下列有機(jī)化合物命名正確的是

(

)①3－甲基丁烷②3，4－二甲基戊烷③2－乙基丁烷④3－乙基－2－甲基戊烷A．②③ B．③④C．都正確 D．都錯(cuò)誤【答案】D[課堂小結(jié)]小練·素養(yǎng)達(dá)成1．下列有關(guān)有機(jī)化合物與烴的描述中不正確的是 (

)A．含碳的化合物不都是有機(jī)化合物B．烴類物質(zhì)均是有機(jī)化合物C．只含有碳、氫兩元素的有機(jī)化合物一定是烴D．完全燃燒只生成水與CO2的物質(zhì)均是烴【答案】D【解析】由酒精完全燃燒只生成CO2、H2O知D錯(cuò)誤。2．(2023·河南商丘名校聯(lián)考)進(jìn)行同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的分析、判斷及對(duì)有機(jī)物的準(zhǔn)確命名，是同學(xué)們研究有機(jī)物分類的重要手段，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

(

)A．可以將(CH3)2CHCH(CH3)2命名為2，3－二甲基丁烷B．正丁烷和異丁烷的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)(熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等)不同C．新戊烷的一氯代物有5種(不考慮立體異構(gòu))D．分子式為C5H10O的有機(jī)物屬于醛同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))有4種【答案】C【解析】根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：(CH3)2CHCH(CH3)2

，主鏈上有4個(gè)碳原子，第2、3個(gè)碳原子上分別有一個(gè)甲基，故命名為2,3－二甲基丁烷，A正確；正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體，化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)(熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等)不同，B正確；新戊烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C(CH3)4,所有甲基上的氫原子等效，一氯代物只有1種，C錯(cuò)誤；分子式為C5H10O的有機(jī)物屬于醛的分子中含有—CHO和C4H9—，C4H9—有4種，故含有4種同分異構(gòu)體，D正確。3．氣體打火機(jī)使用一種有機(jī)化合物為燃料，這種燃料加壓時(shí)易液化，減壓時(shí)氣化，點(diǎn)燃能燃燒。下列符合這種條件的有機(jī)化合物是

(

)A．C2H6(沸點(diǎn)－88.6℃) B．C3H8(沸點(diǎn)－42.6℃)C．C4H10(沸點(diǎn)－0.5℃) D．C5H12(沸點(diǎn)36.1℃)【答案】C【解析】乙烷、丙烷加壓時(shí)難液化，沸點(diǎn)為36.1℃的C5H12在常溫下是液體，C正確。【答案】C5．把體積相同的甲烷和Cl2充入一個(gè)集氣瓶中，光照一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)氣體的黃綠色變淺，集氣瓶壁上有淡黃色的油滴，此時(shí)瓶?jī)?nèi)有機(jī)化合物最多有

(

)A．4種 B．5種C．6種 D．7種【答案】B【解析】瓶?jī)?nèi)有機(jī)化合物可能有CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4五種，B正確。6．有甲、乙兩種烴，含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，下列關(guān)于甲和乙的敘述中正確的是

(

)A．甲和乙一定是同分異構(gòu)體B．甲和乙不可能是同系物C．甲和乙最簡(jiǎn)式一定相同D．甲和乙各1mol完全燃燒后生成的CO2的質(zhì)量一定相等【答案】C【解析】由于是烴，當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時(shí)，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也必然相同，故最簡(jiǎn)式相同，C正確。7．回答下列問題：(1)組成相差一個(gè)碳原子的烷烴同系物，相對(duì)分子質(zhì)量相差_______；某烷烴X的相對(duì)分子質(zhì)量為72，則X的分子式為__________，X有__________種同分異構(gòu)體，分子中碳原子數(shù)目比X少3個(gè)的某烷烴與氯氣混合