高二化学烷和烃
高二化学烷烃课件
H
H
H
亚甲基
CH 3CH 3 CH 3CH 2
乙基 CH 3CH 2CH 2 H CH 3CH 2CH 3 CH 3 CH
CH 3
烃基的特点:呈电中性的原子团,含有未成键的单电子。
2、同分异构现象
同分异构体
化合物具有相同的分子式,便具有不同结构式的 现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互 称同分异构体。
相对密度依次增大且小于1,均不溶于水。
2、化学性质(与CH4相似)
(1)氧化反应
3n 1 CnH 2 n 2 O 2 点燃 nCO 2 (n 1) H 2O 2
均不能使KMnO4褪色,不与强酸,强碱反应。 (2)取代反应 在光照条件下进行,产物更复杂。 例如:
CH 3CH 3 Cl 2
熔 点
-138.4
沸 点
-0.5
相对密度
0.5788
异丁烷
-159.6
-11.7
0.557
二、同分异构现象、同分异构体:
C4H10 丁烷
[CH3CH2CH2CH3]
CH3CHCH3 CH3
1、烃基:烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。 用“R—”表示。
CH 4 CH 3 CH 2
光照
会产生9种产物。
(四)同系物:
名称
甲烷 乙烷 丙烷
结构简式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3
常温 时的 熔点/℃ 状态 气 气 气 -182 -183.3 -189.7
沸点/ ℃ -164 -88.6 -42.1
相对 密度 0.466 0.572 0.585
水溶 性 不溶 不溶 不溶
第二章 第一节 烷烃-人教版高二化学选择性必修3课件
甲烷 乙烷
丙烷
正丁烷 正戊烷
名称
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
结构简式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3
分子式
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12
碳原子的 杂化方式
ClCH2CH3 CH3CCl3 Cl2CHCHCl2
HCl
ClCH2CH2Cl ClCH2CHCl2 Cl3CCHCl2
CH3CHCl2 Cl3CCH2Cl Cl3CCCl3
5、化学性质 常温下性质稳定,不与强酸、强碱、KMnO4(H+)等强氧化剂反应,
特定条件下会发生化学反应。
(1)氧化反应——燃烧
结构简式
常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)7CH3 CH3(CH2)9CH3 CH3(CH2)14CH3 CH3(CH2)16CH3
气体 气体 气体 气体 液体 液体 液体 液体 固体
-182 -172 -187 -138 -129 -54 -26
或-C6H5,乙烯基:-CH=CH2
丙烷(CH3CH2CH3)分子中有两组处于不同化学环境的氢原子,因
此丙基有两种不同的结构
—CH2CH2CH3 正丙基
—CHCH3 CH3 异丙基
二、烷烃的命名
1、习惯命名法
(1) 1-10个C原子的直链烷烃:称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、
壬、癸烷;
(2) 碳原子数大于10时,用实际碳原子数表示:如:C11H24 称为十一烷; (3) 带支链的烷烃:用正、异、新表示。
高中化学必修二烷烃
二、同系物、同分异构现象和同分异构体 1.同系物
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。
思维拓展 2.如何理解同系物的概念?
(1) 同系物分子结构相似,属于同一类物质;通式相同。 (2) 分子式相差一个或若干个 CH2 原子团。(碳原子数不同)。 (3) 分子量相差 14n. (4) 化学性质相似;物理性质有差别。 (5) 同系物具有相同的通式,但是通式相同的有机物却不一
37
3.下列说法正确的是
答案( D )
A.烃分子中,碳原子间都以碳碳单键结合,其余的价键均
与氢原子结合,这一系列化合物的分子通式为 CnH2n+2 B.分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团的物质,互称为
同系物
C.烷烃分子中,相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上
D.
、CH4、CH3CH2CH3
互为同系物
解析 由于 12 g 碳完全燃烧仅消耗 1 mol O2,而 12 g 氢完 全燃烧消耗 3 mol O2,故烃中氢元素的质量分数越大,其 耗氧量越大。A 中 H 的质量分数最大。
42
8.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同有机产物
的烷烃是
答案( D )
A.(CH3)2CHCH2CH3 C.(CH3)2CHCH(CH3)2
第二课时 烷烃
1
观察教材 P62 图 34,概括烷烃的结构特点。
答案
①烷烃分子里碳原子间都以单键结合成链状,每个碳原 子剩余价键全部跟氢原子相结合。每个碳原子的化合价 都得到充分的利用,达到“饱和”。 ②烷烃都是立体结构,非平面或直线结构,碳原子不在 一条直线上,而是呈折线型或锯齿状。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。
高二化学烷烃试题答案及解析
高二化学烷烃试题答案及解析1.常温常压下,下列化合物以气态形式存在的是A.乙烷B.乙醇C.乙酸D.苯酚【答案】A【解析】A.乙烷在常温下是气体,正确;B.乙醇在常温下是液体,错误; C.乙酸在常温下是液体,错误;D.苯酚在常温下是固体,错误。
【考点】考查物质的存在状态的知识。
2.在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气充分反应,所得产物中物质的量最多的是A.CH3Cl B.CH2Cl2C.CHCl3D.HCl【答案】D【解析】在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气充分反应,会发生取代反应,由于取代反应是逐步进行的,每一步在产生氯代烃的同时,都会产生HCl,所以在所得产物中物质的量最多的是HCl。
【考点】考查甲烷的取代反应的特点的知识。
3. 1mol乙烯与氯气完全加成后再与氯气取代,整个过程最多需氯气为A.1mol B.4mol C.5mol D.6mol【答案】C【解析】C2H4+Cl2→CH2ClCH2Cl,所以1mol乙烯与氯气发生加成反应需要氯气1mol;CH2ClCH2Cl+4Cl2CCl3CCl3+4HCl,所以1molCH2ClCH2Cl与氯气发生取代反应,最多需要4mol氯气,这两部分之和为1mol+4mol=5mol,答案选C。
【考点】考查加成反应与取代反应的有关计算4.天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。
下列叙述:①天然气与煤、石油相比是较洁净的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一;④甲烷可用于制造合成氨的原料气;⑤用甲烷可生成CCl4;⑥甲烷易完全燃烧,故燃烧甲烷时不必保持空气流畅。
其中正确的是()。
A.①②③B.③④⑤C.①②④⑤D.①②③④⑤【答案】C【解析】天然气燃烧主要产生CO2和H2O,对环境污染小,与煤、柴油相比是比较清洁的能源;等质量的CH4和CO2相比,前者的物质的量大,由题给信息知产生的温室效应前者大;燃烧天然气对形成酸雨没有影响;甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应;甲烷在氧气中燃烧,混入空气可能会发生爆炸。
高二化学-烃
1.甲烷的定义及其化学性质是什么?实验室是怎样制取甲烷的?(1)甲烷分子是正四面体空间构型,分子式为CH4。
是最简单的有机化合物。
甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体。
甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。
甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。
它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。
在适当条件下会发生氧化、取代及加热分解等反应。
(2)甲烷的实验室制法[原理]无水醋酸钠和NaOH混合共热时发生脱羧反应,即-COOH被H原子取代生成甲烷。
甲烷难溶于水且密度比空气小,可用排水法收集,也可用瓶口向下的排空气集气法收集。
[用品]无水醋酸钠、碱石灰、试管、酒精灯、水槽、铁架台。
[操作]a.把无水醋酸钠放在瓷蒸发皿里用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,除去其中的水分后,研细,装入干燥的试剂瓶中密封待用。
b.把碱石灰研细,也在蒸发皿中加热除去水分,放入试剂瓶中密封待用。
c.把无水醋酸钠与碱石灰按3∶2的质量比混合均匀,迅速放入试管中,装上带导管的胶塞,固定在铁架台上。
d.用酒精灯加热并用排水法收集。
若用排空气集气法收集时,只能根据产气速率和集气瓶容积的大小,凭经验估计是否集满。
[备注]a.醋酸钠的脱羧反应须在无水条件下才能顺利进行,故在临使用前对无水醋酸钠和碱石灰均应经过煅烧、烘干处理。
b.制取甲烷时,碱石灰中的生石灰并不参加反应,生石灰除起吸湿作用外,还可减少固体NaOH在高温时对玻璃的腐蚀作用。
c.加热时应由试管口向后逐渐移动。
如先加热试管底部,产生的甲烷气可能会把前面的细粉末冲散,引起导管口堵塞。
d.加热温度不可过高,以免发生副反应,而使产生的甲烷中混入丙酮等气体。
e.在导管口点燃甲烷前,应先检验纯度。
2.从哪些方面学习烷烃?(1)常见烷烃烷烃即饱和烃,是只有碳碳单键和碳氢键的链烃,是最简单的一类有机化合物。
人教版新教材高中化学:烷烃
目录 CONTENTS
知识点一 知识点二 随堂练 学以致用 课后测 素养评价
01
知识点一
知识点一 烷烃的结构和性质
1.概述 生活中的一些常见物质,如天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、 石蜡等,它们的主要成分都是__烷__烃__。烷烃是一类最基础的有机化合物。
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2.结构特点 (1)结构:烷烃的结构与甲烷的相似,其分子中的碳原子都采取__s_p_3_杂化, 以伸向四面体4个顶点方向的__sp__3 _杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合, 形成_σ__键。烷烃分子中的共价键全部是单键。 (2)链状烷烃的通式:___C__nH__2_n+__2 __。 (3)同系物:结构相似、分子组成上相差一个或若干个__C__H_2__原子团的化 合物。如甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物。
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3.(2022·武平一中高二月考)汽油是一种无色或淡黄色、易挥发和易燃液 体,具有特殊臭味,是小型汽车的主要燃料。它的主要成分是碳原子数为 C5~C11的烃类。请给汽油中含有的下列烷烃用系统命名法命名。
(1)球棍模型为
____________________。
答案:2,2,5-三甲基庚烷
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(1)试分析上述烷烃分子在组成和结构上的相似点。 提示:①烷烃都只由碳和氢两种元素组成,符合链状烷烃通式CnH2n+2; ②碳原子均为sp3杂化,分子中只存在碳碳单键和碳氢键,但甲烷分子中 只存在碳氢键。 (2)比较上述烷烃的熔、沸点。 提示:按熔、沸点由低到高的顺序排列:甲烷<乙烷<丙烷<异丁烷<正 丁烷<正戊烷。
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2.判断下列有机化合物的命名是否正确,若不正确,请简要说明理由, 并给出正确命名。
(1)
2.1.1烷烃的结构与性质课件高二上学期化学人教版选择性必修3
做燃料、还原剂, 合成氨和合成汽油等化工原料 炭黑,做还原剂、制橡胶和染料的工业原料
总结: 甲烷的性质
① 氧化反应(可燃性) ② 与卤素(纯净)的取代反应 ③ 受热分解
➢ 烷烃的性质与甲烷相似 :燃烧、取代、热分解
二、链状烷烃的性质
2.烷烃的化学性质
思考与讨论1:根据以上甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质,填写下表。
0.579
36
0.626
151
0.718
196
0.740
280
0.775
308
0.777
→观察上表,分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化的基本规律。
400
烷烃的沸点
300
200
100
0
12345678
-100
-200
分子中碳原子数
0.8000 0.7500
烷烃的相对密度
0.7000
0.6500
A.—42℃
B.—185℃ C.—128℃ D.+78℃
二、链状烷烃的性质
2.烷烃的化学性质
回顾CH4的化学性质:以甲烷的化学性质为依据,结合烷烃的结构特 征,研讨烷烃的化学性质有哪些?
[知识回顾] CH4的化学性质
1)甲烷的氧化反应 A. 甲烷的燃烧 甲烷是一种高效、污染小的能源
CH4的燃烧热为890kJ/mol,写出CH4燃烧热的热化学方程式 CH4(g) + 2O2 (g) 点燃 CO2(g) + 2H2O(l)∆H=—890kJ/mol 现象 :淡蓝色火焰,放出大量的热。
特殊:新戊烷常温常压下成气态。
③随碳原子数的递增,烷烃相对密度逐渐增大。
必修二第三章烷烃.
体的数目分别几种?
一种 三种
2
3
1
2
3
4
2
3
下列各烷烃沸点高低(1)正戊烷(2) 2-甲基丁烷(3)丁烷(4)2,2-二甲基丙 烷(5)乙烷顺序正确的是 A、(1)﹥(2) =(3) ﹥(4) ﹥(5) B、(4)﹥(2) ﹥ (3) ﹥(1) ﹥(5) C、(5)﹥(4) ﹥ (3) ﹥(2) ﹥(1) D、(1)﹥(2) ﹥ (4) ﹥(3) ﹥(5)
分子式
C2H6
H HH
HC CCH H HH CH3CH2CH3 C3H8
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
丁烷
分子式
结构式
C3H8 HHHH HC C C C H HHHH
结构简式 CH3CH2CH2CH3
练习:
戊烷
己烷
比较分子结构的异同:
HHH
相同点
HC C CH
①只含C、H两种元素。 H H H
②每个碳以四个单键与氢原子或另外的碳原子
相结合,且每个碳原子所能结合的氢原子数
目已经达到了最大值。
不同点 ①C、H原子数不同,分子式不同。 ②随着碳原子数的增多,逐渐相差若干个
CH2 原子团。
烷烃
HHH
1.烷烃的概念
HC C CH
碳原子都以碳碳单键相连H成链H状,H碳原子剩
余的价键全部与氢原子结合,使每个碳原子的
物 分子组成:碳原子数不同,
分子式不同。
练习: 下列哪组是同系物( B )
A、CH3CH2CH2CH3 B、CH3CH3 c、CH3CH2CH=CH2
CH3CHCH3 CH3
CH3CHCH3 CH3
CH2
H2C
高二化学烷烃知识精讲 人教版
高二化学烷烃知识精讲一. 本周教学内容:第二节 烷烃二. 教学要求:1. 了解烷烃的组成、结构和通式;2. 了解烷烃性质的递变规律;3. 了解烷基、同系物、同分异构现象、同分异构体;4. 了解烷烃的命名方法。
三. 教学重点、难点:同分异构现象、同分异构体四. 知识分析:1. 烷烃物理性质总结:(1)一系列无支链烷烃,(分子组成和结构相似)随分子中C 原子数的增加,熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大。
(2)分子里碳原子数4≤的烷烃,在常温常压下都是气体,另外,在常温常压下也是气体,其它烷烃在常温常压下为固体或液体。
(3)烷烃的相对密度小于水的密度。
(4)烷烃不溶于水,但易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是有机溶剂。
2. 烷烃化学性质总结:(1)在光照下与卤素单质气体发生取代反应。
(2)都能燃烧,O H n nCO O n n H C n n 22222)1()21(++→++++ 随C 原子数增加,燃烧越来越不充分,甚至伴有黑烟。
3. 同系物:分子结构相似,在分子组成上相差一个或若干个2CH 原子团的物质称为同系物。
说明:同系物间分子组成通式相同,但通式相同的不一定是同系物。
4. 同分异构体及有机物命名:应熟练掌握此部分内容,并反复练习庚烷的九种同分导构体及命名:(1)3222223CH CH CH CH CH CH CH ------ 庚烷(2)2 — 甲基己烷(3)3|23CH CH CH CH --322CH CH CH ---3 — 甲基己烷 (4)2,2 — 二甲基戊烷(5)3,3 — 二甲基戊烷(6)3|3CH CH CH -3|CH CH -32CH CH --2,3 — 二甲基戊烷 (7)3|3CH CH CH -3|2CH CH CH --3CH -2,4 — 二甲基戊烷(8)3 — 乙基戊烷 (9)2,2,3 — 三甲基丁烷[例1] 下列说法正确的是( )A. 凡是分子组成相差一个或几个2CH 原子团的物质,彼此一定是同系物。
高二化学人教版(2019)选择性必修三第第二章烃类知识点记忆背诵内容
烃类知识点背诵记忆内容一、烷烃1.甲烷的电子式与结构式:【答案】;2.甲烷燃烧的化学方程式及现象:【答案】CH4 + 2O2点燃→CO2+2H2O;火焰明亮呈蓝色3.烷烃的物理性质通性:【答案】烷烃均为分子晶体,其物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化:熔沸点:随着碳原子数的增多,相对分子质量递增,熔沸点逐渐升高。
(支链越多,熔沸点越低)密度:相对密度均小于1溶解性:难溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂状态:常温下的存在状态由气态逐渐过渡到液态、固态C≤4为气态(新戊烷也为气态);5-16为液态;≥17为固态4.链状烷烃的通式与结构:【答案】C n H2n+2;锯齿形而非直线形5.烷烃的化学性质(有通式写出通式)【答案】(1)氧化反应:烷烃能够燃烧生成CO2和H2O,但不能与强酸、强碱、强氧化剂【KMnO4(aq)】反应。
(2)取代反应(3)分解反应:烷烃在高温条件下能够发生裂化或裂解。
6.烷烃取代反应的特点:【答案】①在光照条件下②与纯卤素反应②1mol卤素单质只能取代1molH②连锁反应,有多种产物(卤代烃和卤化氢气体)7.习惯命名法中十个碳原子以下的名称为:【答案】甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸8.丙烷失去一个氢原子后的烃基有几种,写出结构简式?【答案】2种,正丙基(—CH2CH2CH3)和异丙基[—CH(CH3)2]9.丁烷丁烷失去一个氢原子后的烃基有几种,写出结构简式?【答案】4种,正丁基(—CH2CH2CH2CH3)、仲丁基[—CH(CH3)CH2CH3]、异丁基[—CH2CH(CH3)2]、叔丁基[—C(CH3)3]10.系统命名法的步骤及原则:【答案】(1)选主链:碳链最长、支链最多;(2)编序号:“近”、“简”、“小”—①近:从离支链最近的一端开始编号;②“简”:支链同近时,从较简单的一端编号;②“小”:同近同简时,考虑支链编号之和最小(3)写名称:先简后繁,相同合并,位号指明二、烯烃1.乙烯的电子式、结构式与结构简式:【答案】;;CH2=CH22.乙烯的物理性质:【答案】无色、稍有气味的气体、密度略小于空气,难溶于水,易溶于CCl4等有机溶剂。
高中化学-烷烃、烯烃
②加聚反应+ Cl2
催化剂
n CH2=C—CH=CH2
CH3
Cl Cl
[ CH2—C=CH—CH2 ]n
CH3 聚异戊二烯 (天然橡胶)
顺反异构:属于立体异构
由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原 子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象, 称为顺反异构。
化学性质基本相同,但物理性质有一定差异。
(2)若该烷烃是由烯烃和1 mol H2加成得到的,则原烯 烃的结构有___5__种。(不包括立体异构,下同)
(3)该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷
最多有_6__种。
【反思归纳】 结构决定性质
不同的碳碳键对有机物的性质有着不同 的影响: (1)碳碳单键有稳定的化学性质,典型反应 是取代反应; (2)碳碳双键中有一个化学键易断裂,典型 反应是氧化反应、加成反应和加聚反应;
3.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用 来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的
方法是( B )
A.与足量的酸性高锰酸钾溶液反应 B.通入足量的溴水 C.在一定条件下通入氢气 D.分别进行燃烧
4.某烷烃的结构简式为
。
(1)用系统命名法命名该烃:____2_,3__-二__甲__基__戊__烷__。
___C_x_H_y__(_x__4y_)_O_2___点燃___x_C_O_2___2y_H_2O__。
甲烷、乙烯的燃烧
②强氧化剂氧化 两类脂肪烃中能使酸性KMnO4溶液褪色的是
____烯___烃______________。
5CH2=CH2 + 12KMnO4 +18H2SO4 10CO2+12MnSO4 +6K2SO4 + 28H2O
高中化学 第七章 有机化合物 1.2 烷烃教案 新人教版必修2-新人教版高二必修2化学教案
(2)在烷烃的同系物中,随碳原子数增加,其熔、沸点依次升高(其中碳原子数满足小于或等于4条件的烷烃常温下呈气态),液态时密度依次增大。
解析:理解同系物、同分异构体的概念,会判断同系物、同分异构体。了解随碳原子数增加,烷烃熔点、沸点、密度的递变规律。
4.(双选)下列各组物质中一定互为同系物的是( BD )
题组一
1.下列有关烷烃的叙述中,正确的是( C )
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(n为正整数)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
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤B.②③
(1)物理性质
烷烃的物理性质随C原子个数的增多呈现规律性的变化:
递变性
①烷烃的熔、沸点较低,且随碳原子数的增加烷烃的熔、沸点逐渐升高;
②碳原子数≤4的烷烃在常温常压下是气体,其他烷烃在常温常压下是液体或固体;
③烷烃的相对密度都较小,且随碳原子数的增加,烷烃的相对密度逐渐增大;
④碳原子数相同的烷烃,支链越多,熔、沸点越低。
4.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,C11H24命名为十一烷。
烷烃的命名-高二化学课件(人教版2019选择性必修3)
CH3—C≡C—CH2—CH3
2-戊炔
官能团位置
32 1
CH3— C=CH—CH3
4 CH2
5 CH2 6 CH3
3–甲基-2-己烯
CH≡C— CH—CH3 CH2 CH2 CH3
3–甲基-1-己炔
用系统命名法命名
CH3—CH CH—CH2—CH3
CH3 CH3
2,3—二甲基戊—烷2—戊烯
(1)选主链。将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或 “某炔”。 (2)编号数。从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
(3)、用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需要标明双键或三键
碳原子编号较小的数字)。用“二”、“三”等表示双键或三键的个数。
CH2=CH—CH2—CH3
CH3 CH3-CH2-CH-CH2-CH3
CH3 CH3-CH-CH2-CH2-CH3
名称 己烷
3-甲基戊烷
2-甲基戊烷
③主链碳原子由5个减为4 (CH3)3CCH2CH3
个,两个甲基有两种可能 的位置分布
CH3 CH3
CH3-CH-CH-CH3
2,2-二甲基丁烷 2,3-二甲基丁烷
课烷
堂
烃 的
课堂练习1: 写出戊基(—C5H11)的结构简式
CH3CH2CH2CH2CH3
①CH3CH2CH2CH2CH2— ②CH3CH2CH2CH— ③CH3CH2CH—CH3
CH2CH3 CH3
④CH3CH2CHCH2—
CH3 CH3
⑥CH3CHCH—
CH3
CH3 ⑤CH3CH2C—
CH3
⑦CH3CHCH2CH2— CH3
烷烃的结构和性质烷烃的命名课件-高二化学人教版(2019)选择性必修3
(3)根据戊烷三种同分异构体的结构,写出所有戊基的结构简式。
—CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3CH2CHCH2CH3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
—CH2CHCH2CH 3 CH3CCH2CH 3 CH3CHCHCH 3 CH3CHCH2CH2
CH 3 —CH3CCH3
CH 3
丙基有两种、丁基有四种、戊基有八种,作为二级结论识记下来。
小结: 烷烃
同系物 两同一差
结构特点 C原子均为sp3杂化,只含σ键 链状烷烃通式 CnH2n+2 ( n ≥ 1 ) 物理性质 化学性质 常温下稳定性、燃烧氧化、光照取代反应
习惯命名法“正”“异”“新” 命名 系统名法“长”“多”“近”“简” “小” 环烷烃通式 CnH2n ( n ≥ 3 ) 性质与链状烷烃相似
请写出它们的结构简式
思考:丁烷有几种一氯代物?(分析氢原子种数)
二、烷烃的命名
1、习惯命名法
①1~10个C原子烷烃: 称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷
如:C5H12 戊烷 C8H18
辛烷
②10个C原子以上的烷烃:以中文数字表示 如:C18H38 称为十八烷 ③对于碳原子数目相同而结构不同的烷烃,一般在烷烃名称前面加正、异、
★注意:①碳链不是直线型的而是锯齿形的 ②单键(σ键)是可以旋转的 2、同系物:结构相似,分子组成上相差n个CH2的化合物之间互称为同系物
碳个数不同的脂肪烃互为同系物 如:CH4、C2H6、C4H10、C12H26
3、环烷烃 属于饱和脂环烃,分子结构中存在碳环,所有碳原子都采取
sp3 杂化(都是单键)构成四面体空间结构。
高二化学《烷烃和烯烃》知识点总结以及典例导析
烷烃和烯烃【学习目标】1、了解烷烃、烯烃的物理性质及其变化规律与分子中碳原子数目的关系;2、能以典型代表物为例||,理解烷烃、烯烃的组成、结构和主要化学性质||。
【要点梳理】要点一、烷烃和烯烃①随碳原子数的增加||,烷烃的含碳量逐渐增大||,烯烃的含碳量不变||。
②烷烃、烯烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因:同属分子晶体||,组成和结构相似||,分子间作用力随相对分子质量的增大而增大||。
③分子式相同的烃||,支链越多||,熔沸点越低||。
例如: 沸点:CH 3(CH 2)3CH 3>(CH 3)2CHCH 2CH 3>C(CH 3)4||。
④新戊烷在常温下也是气体||。
⑤烃的密度随碳原子数的增多而增大||,但都小于水||。
(二)烷烃的化学性质由于烷烃的结构与甲烷的结构相似||,所以其化学性质与甲烷的化学性质相似||。
1.常温下的稳定性:由于C —H 键、C —C 键的键能大||,故常温下烷烃性质稳定||,不与强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂反应||,不能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色||。
2.高温或光照条件下可发生反应 (1)取代反应烷烃都可与卤素单质在光照下发生反应||,生成相应的卤代烃和卤化氢||。
如:CH 3CH 3+Cl 2−−−→光照CH 3CH 2Cl+HCl (2)氧化反应——可燃性烷烃在充足的空气中都可以燃烧生成CO 2和H 2O||,分子中碳原子数比较少的烃在燃烧时会产生淡蓝色的火焰||,但随着碳原子数的增加||,分子中的含碳量不断增大||。
所以在燃烧时会燃烧不完全||,甚至会在燃烧中产生黑烟||。
烷烃完全燃烧可用下列通式表示:C n H 2n+2+312n +O 2−−−→点燃nCO 2+(n+1)H 2O||。
(3)分解反应烷烃在隔绝空气的条件下加热或加催化剂可发生裂化或裂解||。
如:C 8H 18∆−−→C 4H 10+C 4H 8||,C 4H 10∆−−→ CH 4+C 3H 6||。
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第二课时[师]现在给每个学习小组发一些小球,(黑色稍大球代表碳原子,红色稍小球代表氢原子)和小棍,要求按照烷烃分子的结构特点,来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构的球棍模型,并根据自己所制作的模型写出对应的结构式和分子式,看看哪个小组又准又快。
[学生活动]以小组为单位进行讨论和制作,综合各组结果得到三种结构:分子式:C5H12分子式:C5H12分子式为C5H12并初步认识到它们的结构虽然不同,但分子组成即分子式是相同的。
[师]从大家的制作结果可以看出含有五个碳原子的烷烃分子尽管分子式相同,均为C5H12,但它们的结构是完全不一样的,这一现象在有机化合物中非常普遍。
我们称之为同分异构现象,具有相同分子式但结构不同的化合物之间互称为同分异构体。
[板书]二、同分异构现象和同分异构体1.同分异构现象和同分异构体的概念[问]同分异构体的性质相同吗?[生甲]相同,因它们的分子式相同。
[生乙]不同,因它们的结构不同。
[师]评价两学生的回答,肯定生乙的。
并同时指出:同分异构体的分子式虽然相同,但结构不同,而物质的结构决定物质的性质,所以它们的性质不同。
如丁烷,存在两种同分异构体,一种是分子里的碳原子互相结合成直链,被称为正丁烷,另一种分子里的碳原子却带有支链被称为异丁烷,它们的性质就有明显的差异。
[设疑]根据表中数据分析同分异构体之间的熔沸点、相对密度有何变化规律?[生]从表中数据可以看出异丁烷的熔沸点、相对密度均比正丁烷的低。
[问]两种分子结构上有什么差异?[生]异丁烷含有支链,而正丁烷为直链。
[问]将表中数据与它们的结构区别结合起来可以得到什么结论?[生]分子中支链数越多,熔沸点越低,相对密度越小。
[师]这一结论已被实验证明是正确的,即在其他条件相同时,各同分异构体当中分子里支链数越多,该分子的熔沸点越低,相对密度越小。
[板书]2.烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律。
[投影练习]1.将CH 3(CH 2)3CH 3、CH 3(CH 2)2CH 3、CH 3CH(CH 3)2三种烷烃熔沸点(相同条件)由低到高的顺序自左向右排列。
[思路分析与答案]本题解决时应考虑两个因素:①碳原子数越多沸点越高,②支链越多物质的熔沸点越低。
故由低到高的顺序为:CH 3CH(CH 3)2、CH 3(CH 2)2CH 3、CH 3(CH 2)3CH 3。
[师]通过开始大家的模型制作得知,含五个碳原子的烷烃分子即戊烷存在三种同分异构体,分别称为正戊烷(不含支链)、异戊烷(含一个支链)、新戊烷(含两个支链)。
很显然它们的性质也应该有明显的差异。
那么在烷烃分子里,若含碳原子数越多,碳原子的结合方式就越趋复杂,同分异构体的数目就越多,如含十个碳原子的癸烷,其同分异构体的数目就有75种之多。
[生]思考、体会,进一步理解有机物种类繁多的原因。
[师](强调)大家在理解同分异构现象和同分异构体概念时应注意把握两点:一是分子式相同。
分子式相同必然相对分子质量相同,但相对分子质量相同分子式不一定相同。
如H 3PO 4与H 2SO 4、C 2H 6O 与CH 2O 2相对分子质量相同,但分子式不同。
二是分子结构不同。
分子结构不同是分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的。
[设疑]什么叫烃基?烃基的“基”与以前学过的“根”有何区别?[生]自学烃基的概念,思考、讨论“基”与“根”的区别,并作答。
生甲:烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。
烃基一般用“R —”表示。
生乙:烃基一般呈电中性,属于烃的一部分,不可以独立存在,而“根”往往带有电荷,可以在溶液中独立存在。
[师](补充说明)如果该烃是烷烃所形成的烃基便称之为烷基,如—CH 3叫甲基,—CH 2CH 3叫乙基。
由于烃分子存在着异构现象,那么当碳原子较多时,烃基也存在异构体,如丙基就有两种情况:CH 3—CH 2—CH 2—叫正丙基,CH 3—CH —CH 3叫异丙基。
[板书]3.烃基的概念[设疑]如何完整地写出一种碳原子数较多的烷烃分子的所有同分异构体(如C 7H 16)? [生]思考、讨论,写出一些异构体,有一部分经推敲之后发现为同一种分子。
[引导]在书写烷烃分子的同分异构体时一方面为了简便其见,可以先不写出氢原子,只用碳原子的不同关系来表示,因为同分异构体的形成正是由于碳原子的位置或排列变化而引起的。
书写时有如下技巧:先写最长链;然后从最长链减少一个碳原子作为取代基,在剩余的碳链上连接,即主链由长到短,支链由整到散,位置由中心排向两边 。
[投影显示]C 7H 16的同分异构体的书写步骤①将分子中全部碳原子连成直链做为母链 C —C —C —C —C —C —C ;②从母链的一端取下一个C 原子,依次连接在母链中心对称线一侧的各个C 原子上,即得到多个带有甲基、主链比母链少一个碳原子的异构骨架 C —C —C —C —C —C — —CC —C —C —C —C —C 但应注意取代基不能连在末端,否则与原直链时相同;③再从母链上一端取下两个C 原子,这两个C 原子相连或分开,依次连在母链所剩下的各个碳原子上,得到多个带乙基或带两个甲基、主链比母链少2个碳原子的异构体骨架④再从母链上取下3个碳原子,依第③步骤书写:[提示]从母链取下的碳原子数,不得多于母链所剩余的碳原子数,所以C 7H 16的同分异构共有9种,那么像烷烃分子同分异构体这样的同分异构现象,叫做碳链异构或碳架异构,当然最后可以将这种碳原子骨架转变成对应的结构简式。
[板书]4.烷烃同分异构体的写法[投影练习]2.书写C 6H 14的所有同分异构体。
[思路分析及答案]按照同分异构体的书写步骤可以得到:C —C —C —C —C —C ,等五种结构,故C 6H 14的同分异构体共有五种即:CH 3(CH 2)4CH 3、(CH 3)2CH(CH 2)2CH 3、CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3、(CH 3)2CHCH(CH 3)2、(CH 3)3CCH 2CH 3。
[过渡]前边我们把含有一个碳原子的烷烃分子叫甲烷,含二个和三个碳原子的烷烃分子称为乙烷和丙烷,又把四个碳原子的两种烷烃分子分别叫做正丁烷和异丁烷等,这些就像有些同学除了学名之外还曾有过小名一样,下面就来讨论有关烷烃分子的命名。
[板书]三、烷烃的命名[设疑]什么叫烷烃的习惯命名法?[生](以学习小组为单位自学、讨论、总结后由一名学生代表回答):根据分子里所含碳原子数目来进行的命名,就叫习惯命名法。
[板书]1.习惯命名法[问]习惯命名法的基本原则有哪些?[生]碳原子数后加一个“烷”字,就是简单烷烃的名称,碳原子的表示方法:①碳原子在1~10之间,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;②碳原子数大于10时,用实际碳原子数表示,如C 6H 14叫己烷,C 17H 36叫十七烷。
[问]若存在同分异构体时如何解决?[生]为了区别同分异构体的名称,可以根据分子中支链数目的多少以“正”“异”“新”等来区别,如戊烷的三种同分异构体分别叫做正戊烷、异戊烷、新戊烷。
[问]那么当一种烷烃分子的同分异构体数目较多时,如C 7H 16有9种同分异构体,用—C习惯命名法该如何命名?[生]无法用习惯命名法进行一一命名。
[师]这就说明习惯命名法对于分子里碳原子数很少,分子结构简单的烷烃分子还较适用,而分子里碳原子数多,分子结构复杂的烷烃的命名就显得力不从心了,这时候就得换一种命名方法,这种命名法叫系统命名法。
[板书]2.系统命名法[师]使用系统命名法该如何对烷烃分子进行命名呢?[生](自学、归纳总结,由一名学生代表回答):烷烃的系统命名法可以分为以下几步:(1)选定分子中最长的碳链为主链,且依主链上碳原子的数目称之为“某烷”;(2)把主链中离支链最近的一端作为起点,用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位,以确定支链的位置,(板演)如:(3)把支链作为取代基,把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基的前面用阿位伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置,并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。
例如,异戊烷用系统命名法应该命名为:(板演)(4)如果主链上有相同的取代基,可以将取代基合并起来,用二、三等数字表示,在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“,”隔开;如果主链上有几个不同的取代基,就把简单的写在前面,把复杂的写在后面。
例如:(板演)[师]总结同学的回答(边总结边板书)(1)系统命名法的步骤①选主链,称某烷②编号码,定支链③取代基,写在前,注位置,连短线④不同基,简在前,相同基,二三连[提示]烷烃的系统命名法使用时应遵循两个基本原则:①最简化原则,②明确化原则,主要表现在长、近、多,即“长”是主链最长,“近”是编号起点离支链最近,当两个相同支链离两端相等时,以离第三个支链最近的一端编号,“多”是指当最长的碳链有两条以上时,应选含支链最多的一条作为主链。
这些原则在命名时或判断命名的正误时均有重要的指导意义。
[板书](2)系统命名法的命名原则①最简化原则②明确化原则[投影显示]系统命名法命名图例[生]体会、理解系统命名法的基本步骤及命名原则。
[投影练习]3.写出下面烃的名称答案:a.2,2,3,4—四甲基戊烷b.2—甲基—3—乙基己烷[师]系统命名法不仅能通过命名来区别不同物质,更重要的是利用命名来力求反映出物质内部结构的特殊性和组成中的数量关系,同时,还可以从有机物名称了解物质的结构,从而可以初步推断物质的大致性质。
[本节小结]本节课我们学习和讨论了烷烃分子知识中实际也是整个有机化学中的两个重要知识点;同分异构体和系统命名法。
了解了同分异构体的特点和写法,不仅可以进一步理解有机物种类繁多的原因,同时还可以培养同学们的意志品质,烷烃的系统命名法不仅适用于烷烃,同时也适合于大多数的有机化合物。
[作业]P120一、2,3 二、2,3,4 P121三、四●板书设计二、同分异构现象和同分异构体1.同分异构现象和同分异构体的概念2.烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律3.烃基的概念4.烷烃同分异构体的写法三、烷烃的命名1.习惯命名法2.系统命名法(1)系统命名法的步骤①选主链,称某烷②编号码,定支链③取代基,写在前,注位置,连短线④不同基,简在前,相同基,二三连(2)系统命名法的命名原则①最简化原则②明确化原则●教学说明同分异构现象和同分异构体很类似于无机化学中所学过的同素异形现象和同素异形体,在教学中以学生动手制作含等碳原子数的所有模型为手段,让学生感知具有相同的分子式可能具有不同的结构,从而展开同分异构体的教学,尽管同分异构体的写法大纲中没做过高要求,但通过书写同分异构体既可以使学生深刻理解引起同分异构现象的原因,同时也可锻炼同学们的意志品质。