第3章 第1节 第2课时 烷烃.pptx .pptx

①如:CH3CH2CH2CH3 称为正丁烷, ②如:CH3CH2CH2CH2CH3 称为正戊烷,
称为异丁烷。
称为异戊烷,
称为新戊烷。
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二、同系物、同分异构体 1.同系物
2.同分异构现象和同分异构体
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1.下列物质属于烷烃的是( )
1.碳原子最外层电子数是4,每个碳原子最多能与其他原子形成4 条共价键。
2.甲烷充分燃烧的化学方程式为CH4+2O2 CO2+2H2O,反应类 型为氧化反应;甲烷与Cl2在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl的 化学方程式为CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,反应类型为取代反应。
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一、烷烃 1.结构特点 (1)碳原子之间都以碳碳单键结合成链状。 (2)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”。 2.分子通式 烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1)。
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3.物理性质
熔、沸点 密度
状态
溶解性
相似性 递变性(随分子中碳原子数增加)
探究一
探究二
探究三
同系物的概念和性质 问题探究
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1.CH4与C2H6互为同系物吗? 答案结构相似,组成上相差一个—CH2,互为同系物。
2.
(乙烯)和
(环丙烷)相差一个 CH2,二者
互为同系物吗?
答案二者结构不相似,不互为同系物。
探究一
探究二
探究三
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思维建模 1.同系物的判断标准 (1)分子结构相似即属于同一类物质; (2)分子组成上仅相差一个或若干个CH2原子团。 2.同系物判断的三个关键点 (1)“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。 (2)“似”——结构相似,是指化学键类型相似,分子中各原子的结 合方式相似。
探究一
探究二
探究三
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思维建模 1.快速判断是否为同分异构体的方法 (1)先比较不同有机物中的碳原子数,若碳原子数不同,则一定不 是同分异构体;若碳原子数相同,再看其他原子,确定分子式是否相 同。 (2)若分子式相同,再比较结构,只有结构不同的有机物才可能是 同分异构体,注意烷烃中碳原子的四面体结构。
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提能训练1下列性质中,属于烷烃特征的是( ) A.完全燃烧只生成二氧化碳和水 B.它们不溶于水 C.分子的通式为CnH2n+2,与氯气在光照条件下发生取代反应 D.它们密度都较小 解析分子通式为CnH2n+2,与Cl2在光照条件下发生取代反应是烷 烃的特征,而其他类别的烃燃烧时也产生二氧化碳和水,且密度较 小,难溶于水,故A、B、D错误,选C。 答案C
nCO2+(n+1)H2O。
(3)取代反应:烷烃都能与卤素单质发生取代反应。写出 CH3CH3
与 Cl2 在光照条件下生成一氯代物的化学方程式:
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl。
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5.习惯命名法 (1)当碳原子数(n)≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、 壬、癸表示;若n>10,用数字表示。 如:C8H18命名为辛烷,C18H38命名为十八烷。 (2)当碳原子数(n)相同时。
、
。
异戊烷一氯代物有 4 种,符合条件的有 2 种:
与
。
新戊烷一氯代物有 1 种,不符合条件。
探究一
探究二
探究三
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答案
、 、 、
探究一
探究二
探究三
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提能训练3分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有( ) A.3种 B.4种 C.5种D.6种
探究一
探究二
探究三
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(2)以C6H14为例作方法解析(为了简便,只写碳链骨架): ①将分子中全部碳原子连成一条直链。
C—C—C—C—C—C ②从主链的一端取下一个碳原子,依次连在主链,即得到多个带 有甲基的同分异构体碳骨架。
注意不能连接在端部,要考虑到对称,避免重复。
探究一
探究二
探究三
A.C8H16
B.CH3CH2CH2OH
C.
D.
解析烷烃分子中碳原子之间全部以单键互相结合,其余价键全部
与氢原子结合,符合通式CnH2n+2,故只有C项是烷烃。 答案C
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2.判断下列说法是否正确。正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)C5H12的熔、沸点比C3H8的熔、沸点高。 ( ) (2)常温常压下,C3H8呈气态,C6H14呈液态。 ( ) (3)乙烷能与溴水发生取代反应而褪色。 ( ) (4)C2H6与Cl2按体积比1∶1混合,发生取代反应,生成的产物仅有 两种。 ( ) 解析(1)烷烃分子中碳原子数越多,熔、沸点越高;
较低 逐渐升高 比水小 逐渐增大 气态→液态→固态,常温常压下分子中碳原子数 n≤4 的烷烃为气态(常温常压下,新戊烷为气态) 难溶于水
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4.化学性质(类似甲烷)
(1)稳定性:通常状态下与强酸、强碱、强氧化剂不反应。
(2)可燃性:烷烃都能燃烧,燃烧通式为
CnH2n+2+3������2+1O2
(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的,如
中四个甲基等效,即新戊烷分子中的 12 个氢原子是
等效的; (3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的,如 中的四个甲基上的氢原子是等效的,两个
上的氢原子是等效的。
探究一
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素能应用 【典例3】 某化合物A的分子式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中 有两个“—CH3”、两个“—CH2—”、一个“CH”和一个“—Cl”,写出 它的同分异构体的结构简式。
CnH2n+2+X2 CnH2n+1X+HX (2)燃烧反应。
CnH2n+2+3������2+1O2
nCO2+(n+1)H2O
探究一
探究二
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素能应用
【典例1】 下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
C.③④
D.①②③
解析互为同系物的有机物结构相似,化学性质相似,物理性质随
碳原子数的递增,呈规律性变化,④正确;同系物必须要结构相似分
子组成上相差一个或若干个CH2原子团。故②③错误。 答案D
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提能训练2下列物质互为同系物的是( )
A.
与
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B.CH3—CH3 与
C.CH3CH2Cl与CH2ClCH2Cl D.CH4与CH3CH2Cl 解析A项为同种物质;B项互为同系物;C项所含氯原子数不同,分 子式组成不是相差整数倍的CH2原子团;D项前者无氯,后者有氯。 答案B
2.根据甲烷的化学性质,推测丙烷的化学性质主要有哪些? 答案在光照条件下能与氯气、溴蒸气发生取代反应,能与O2发生 燃烧反应。
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思维建模 1.烷烃的结构特点 (1)单键:碳原子之间以碳碳单键相结合。 (2)饱和:碳原子剩余价键全部与氢原子相结合,烷烃是饱和烃,相 同碳原子数的有机物分子里,烷烃的含氢量最大。 (3)链状:碳原子结合成的链可以是“直链”,也可以含有支链。 2.烷烃的化学性质 烷烃的化学性质和甲烷相似,通常情况下不与强酸、强碱以及强 氧化剂发生反应,都不能够使酸性高锰酸钾溶液以及溴水褪色。 (1)在光照条件下与卤素单质发生取代反应。
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤ B.②③
C.①④
D.①②④
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解析烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,①说法正
确;烷烃属饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与酸、
碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,也不能使溴水褪色,②⑤说法 不正确;因分子通式CnH2n+2中的氢原子已达完全饱和,因此符合通 式CnH2n+2的有机物一定是烷烃,③说法不正确;烷烃在光照下都能 与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特性之一,④说法正确。
(2)烷烃分子中碳原子数为1~4的为气态,C3H8是气态,C6H14呈液 态;
(3)乙烷与溴水不反应;
(4)C2H6与Cl2的取代产物有多种。 答案(1)√ (2)√ (3)× (4)×
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3.下列物质中,互为同分异构体的是( )
①
②
③
④CH3CH2CH2CH2Cl
第2课时 烷烃
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核心素养培养目标
核心素养形成脉络
1.了解烷烃的概念、通式及 结构特点(证据推理与模型 认知) 2.了解烷烃的主要物理性 质和化学性质(变化观念与 平衡思想) 3.理解同系物、同分异构体 的概念,并会进行判断(证 据推理与模型认知)
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③从主链上取下两个碳原子,看成一个整体或分开,依次连接到 剩余的含 4 个碳原子的主链,由于两个碳原子作为一个整体的连接
方式会改变主链碳原子数,如
主链实际为 5 个碳原子,
与上面的书写重复,故这种形式不存在,其余两种为
(支链对位),
(支链邻位)。
若再从主链取下更多碳原子,其连接方式均与上面的连接重复。 因此,C6H14 有 5 种同分异构体。
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素能应用
【典例2】 下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物一定是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物一定是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同系物的两种有机物的物理性质有差异,但化学性质必定
相似
A.①②③④ B.②③
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注意Ⅰ.主链上的链端碳原子不能连接取代基,主链上的第二个 碳原子不能连接乙基,以保证不改变主链,避免写出重复的结构。
Ⅱ.书写时不能只写碳链骨架,应满足碳原子的四个价键的要求, 再添写出相应数目的氢原子。
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3.等效氢原子法判断同分异构体的数目 烃分子中等效氢原子的种类有多少,其一氯代物种类就有多少, 判断等效氢原子的方法有: (1)同一碳原子上所连的氢原子是等效的;
(3)“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)。 ①同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。 ②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
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3.判断同系物时应注意的两个问题 (1)互为同系物的分子中各元素的质量分数可能相同,也可能不同。 (2)同系物和同分异构体的区别,同系物结构相似,组成不同,分子 式不同;同分异构体分子式相同,结构可能相似也可能不相似。
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④
解析互为同分异构体的物质分子式相同,结构不同。 答案B
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烷烃的结构特点
问题探究 1.多碳原子烷烃(如CH3—CH2—CH2—CH3)分子中,碳链是直线 状吗? 答案不是。CH3—CH2—CH2—CH3分子中,碳原子与其相连的4 个原子在空间形成四面体结构,因此多碳原子烷烃分子中的碳链应 为锯齿状。
探究一
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2.烷烃同分异构体的写法方法 (1)书写规律可概括为主链由长到短,支链由整到散,位置由心到 边,排布由对到邻到间。 ①先写出碳原子数最多的主链。 ②再写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基连在主链 某碳原子上。 ③再写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基或两个甲 基连在主链碳原子上,依次类推。
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同分异构体数目的判断与书写
问题探究 1.乙烷、丙烷、正丁烷的一氯取代物分别有几种? 答案1种、2种、2种。 2.分子式为C5H12的烷烃有几种同分异构体?每种同分异构体的 一氯代物有几种? 答案3种;正戊烷的一氯代物有3种,异戊烷的一氯代物有4种,新戊 烷的一氯代物有1种。
解析本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。可先
写出C5H12的三种同分异构体的结构简式,然后对每一种异构体分 别进行一氯取代,写出各同分异构体的结构简式,再从中找出符合 条件的。
探究一
探究二
探究三
C5H12 的碳链骨架为
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、
、
,从上式可看出正戊烷一氯代物有 3 种,符合条件的为