甲烷及烷烃的结构讲解
《甲烷烷烃》课件
contents
目录
• 甲烷的介绍 • 烷烃的介绍 • 甲烷和烷烃的关系 • 甲烷和烷烃的制备方法 • 甲烷和烷烃的用途
01
甲烷的介绍
甲烷的基本信息
甲烷的分子式：CH4 甲烷的相对分子质量：16.042
甲烷的结构：正四面体结构，碳原子位于中心，四个氢原子位于顶点
甲烷的物理性质
04
甲烷和烷烃的制备方法
甲烷的制备方法
实验室制备
通过加热醋酸钠和氢氧化钠的混 合物，再经冷却和液化，可以得
到甲烷。
天ห้องสมุดไป่ตู้气提取
天然气中包含甲烷，可以通过分离 和提纯的方法从天然气中提取甲烷 。
生物质发酵
生物质在无氧条件下发酵可以产生 甲烷，这种方法常用于沼气的生产 。
烷烃的制备方法
石油分馏
石油分馏可以得到多种烷烃，包 括正烷烃、异烷烃等。
工业用途
烷烃可用于制造清洗剂、溶剂 、涂料等工业产品。
THANKS
感谢观看
气味
烷烃一般无味。
溶解性
烷烃难溶于水，易溶于有机溶剂。
烷烃的化学性质
燃烧反应
烷烃在空气中燃烧生成二 氧化碳和水，同时放出大 量热能。
卤代反应
烷烃在光照条件下可与卤 素发生取代反应，生成卤 代烷。
氧化反应
烷烃可被氧化剂氧化，生 成酮、醛、羧酸等化合物 。
03
甲烷和烷烃的关系
结构上的关系
甲烷是烷烃的代表
甲烷是最简单的烷烃，其分子式为 CH4，具有一个碳原子和四个氢原子 。
烷烃的通式
烷烃的同分异构现象
随着碳原子数的增加，烷烃会出现同 分异构现象，即具有相同分子式但结 构不同的化合物。
有机化学烷烃
例：
（正己烷）
（异己烷）
（新己烷）
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
CH3—C—CH2 CH3
CH3
CH3
我国现在使用的有机化合物系统命名法是参考国际纯粹和应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry 简称IUPAC)制定的命名原则，并结合我国的文字特点于1960年制定，1980年由中国化学会加以增减修订的《有机化学命名原则》。
色散力示意图:
烷烃属于非极性分子，分子间只有微弱的色散力，在室温（25℃）和下，
烷烃的状态
C1~C4的烷烃为气态（gas）； C5~C16的烷烃为液态（liquid）； C17以上的烷烃为固态（solid）。
1、随着碳原子数的递增，沸点依次升高。
1．沸点（boiling point）
有机化学烷烃
分子中只含有碳(carbon)和氢(hydrogen)两种元素的有机化合物叫做碳氢化合物，简称烃。 其它有机化合物可以看作是烃的衍生物，所以烃是有机化合物的“母体”。
烃(hydrocarbon)的定义:
烃
开链烃 (脂肪烃)
例：
戊烷——系统命名
正戊烷——习惯命名
（A）从烷烃的构造式中选取最长的连 续碳链作为主链，支链作为取代基。当含有不止一个相等的最长碳链可供选择时，一般选取包含支链最多的最长碳链作为主链。根据主链所含碳原子数称为“某”烷。
系统命名的基本原则：（支链烷烃）
正确的选择是2，不是1。
例：
问：下列化合物应选择哪条主链？
CH3
正丁烷和异丁烷属于同分异构体。正丁烷和异丁烷这种同分异构体，是由于分子内原子间互相连接的顺序不同造成的（即不同构造(constitution)引起的），称为构造异构体（constitutional isomers） 。
常见烃的结构与性质
常见烃的结构与性质1.甲烷、乙烯、苯的结构与物理性质2.三种烃的化学性质 (1)甲烷(CH 4)①稳定性：与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。
②燃烧：化学方程式为CH 4＋2O 2――--→点燃CO 2＋2H 2O 。
③取代反应：在光照条件下与Cl 2发生取代反应，CH 4＋Cl 2――→光照CH 3Cl ＋HCl ，继续反应依次又生成了CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4。
(2)乙烯(CH 2==CH 2)完成下列方程式：①燃烧：CH 2==CH 2＋3O 2―——―→点燃2CO 2＋2H 2O 。
(火焰明亮且伴有黑烟)②③加聚反应：n CH 2==CH 2――→催化剂CH 2—CH 2。
(3)苯(C 6H 6)完成下列方程式： ①燃烧：2C 6H 6＋15O 2――→点燃12CO 2＋6H 2O 。
(火焰明亮，带浓烟) ②取代反应： 苯与液溴的取代反应：＋Br 2 ――→FeBr 3＋HBr ；苯的硝化反应：＋HNO 3――------→浓H 2SO 450～60 ℃＋H 2O 。
③加成反应：一定条件下与H 2加成：＋3H 2―———―→一定条件。
3.烷烃(1)烷烃的结构与性质(2)烷烃的习惯命名法①当碳原子数n ≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；当n ＞10时，用汉字数字表示。
②当碳原子数n 相同时，用正、异、新来区别。
如：CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3称为正戊烷，(CH 3)2CHCH 2CH 3称为异戊烷，C(CH 3)4称为新戊烷。
(1)乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳双键(×)(2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯不能发生氧化反应(×) (3)1 mol CH 4与1 mol Cl 2在光照条件下反应，生成1 mol CH 3Cl 气体(×) (4)甲烷与Cl 2和乙烯与Br 2的反应属于同一反应类型(×) (5)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鉴别(√)(6)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上，丙烯的所有原子在同一平面内(×)1.有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在、结构1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH 4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H 键长度和强度相同，夹角相等。
提醒有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO 、CO 2、碳酸及其盐等。
常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例)表示方法含义分子式：CH 4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)：CH 4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式：用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子结构式：①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型球棍模型：小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型：用不同体积的小球表示不同大小的原子二、甲烷的性质1．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶2、化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
1．氧化反应(燃烧)(1)化学方程式：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了H 2O 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了CO 22．取代反应(1)取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A 装置：a.试管内气体颜色逐渐变浅；b.试管内壁有油状液滴出现；c.试管中有少量白雾；d.试管内液面上升；e.水槽中有固体析出B 装置：无明显现象实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为②产物性质CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH 4和Cl 2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4和HCl 的混合物。
甲烷烷烃
甲烷与酸性高锰酸钾溶液、 甲烷与酸性高锰酸钾溶液、 溴水等不反应。 溴水等不反应。
氧化反应—燃烧 ★氧化反应 燃烧
现象：火焰呈蓝色，放出大量 现象：火焰呈蓝色， 的热。 的热。并有水滴和能使澄清石 灰水变浑浊的气体产生。 灰水变浑浊的气体产生。
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
注意:点燃前必须验纯,否则会发生爆炸! 注意:点燃前必须验纯,否则会发生爆炸!
六、烃基 ——烃分子失去一个或几个 原子后 烃分子失去一个或几个H原子后 烃分子失去一个或几个 剩余的部分 用R-表示 表示 甲基 CH3- 或 -CH3 练习： 练习：写出乙基的结构简式 或 -CH2CH3 CH3CH2或 -C2H5 或 C2H5-CH3CH2
常见的烃基： 常见的烃基： 甲基： 甲基： －CH3 次甲基： 次甲基： CH － －
∣
亚甲基： 亚甲基： －CH2 －
乙基： 乙基： －CH2CH3 丙基： 丙基： CH2CH2CH3 － H3C 异丙基 CH H3C --C3H7
烃基的特点： 烃基的特点：
呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。 呈电中性的原子团，含有未成键的单电子。 原子团 未成键的单电子
同系物： 同系物：
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 2 相差一个或若干个 原子团的物质互称为同系物。 原子团的物质互称为同系物。
烷烃通式： 烷烃通式： CnH2n+2 烷烃的结构相似是指： 烷烃的结构相似是指：
相同 ①通式_____ 通式_____ 同 一类物质: ____一类物质 ②是____一类物质:碳、碳单键形成链状 同 ③组成元素_____； 组成元素_____； _____ 化学式量相差14n； ④化学式量相差 ； 结构相似但不完全相同； ⑤结构相似但不完全相同； 化学性质相似。 ⑥化学性质相似。
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
甲烷__烷烃
2.（2007·大庆一模）从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产 生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过 A.加成反应 B.取代反应 C.聚合反应 （B ） D.催化裂化反应
解析
本题主要考查石油的分馏产品之一石蜡的成分及其所发生的化学反应
பைடு நூலகம்
的知识内容。石蜡与石油成分相同，主要为烷烃、环烷烃和芳香烃，因此与 Cl2发生过的反应主要为取代反应，应选B。
（3）气体密度变化。
1.利用燃烧的产物确定分子式时，应注意看清是完全燃烧，还是不完全燃烧。 氢原子由水求算，碳原子完全燃烧可用CO2求算，不完全燃烧应用CO2和CO求算。 2.如用体积、压强变化计算，要注意反应温度和H2O的状态。100℃以上H2O 为气态。100℃以下水的体积不考虑。
1.某有机物2.8 g完全燃烧后生成了8.8 g CO2和3.6 g H2O，已知该有机物在标 准 状况下的密度为1.25 g·L-1。通过计算确定该有机物的分子式。 解析
.. ： C H： .. H
H
H
H
H
C
H
H
2、碳原子相互之间能以共价键结合形成长的碳链
C
C C C
C
C C C C C
C
C
…
3、同分异构现象。 C
C
C C C
C C C C
C
二、烃分子的结构特点
1、C原子的成键的特点
2、烃分子的空间结构的想像
掌握简单小分子（如CH4、C2H4、C2H2、C6H6、H2O、 NH3等）空间结构。
试管中的液面____，试管壁上有_______出现，水槽中还观察到_________。 解析 将Cl2与CH4混合光照二者发生逐级取代反应生成气体一氯甲烷和氯化
第6讲 甲烷和烷烃(学生版)
第6讲甲烷和烷烃专题一、甲烷一、甲烷的分子组成和结构1．甲烷分子式的推导若已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g·L－1，含碳75%，含氢25%，请确定它的分子式。
2．甲烷的分子结构及其特点在甲烷分子中，碳原子与4个氢原子形成4个C—H共价键，分子式为CH4，结构如下：说明：判断甲烷分子的空间构型是正四面体形而不是平面正方形的方法一般可以通过研究二氯甲烷只有一种结构来确定。
二、甲烷的化学性质甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，也不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。
但是在一定条件下，甲烷也能发生某些反应。
1．氧化反应——（1）甲烷的燃烧2．取代反应说明：①甲烷的取代反应要注意：反应条件：光照(室温下，在暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，否则会发生爆炸)。
反应物：纯卤素单质，如甲烷通入溴水中不反应。
反应不会停留在某一步，因此产物是5种物质的混合物。
1 mol H被取代需要1 mol Cl2，认为1个Cl2分子能取代2个H原子是一个常见的错误。
②有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生，生成副产物，因此，有关有机物反应的化学方程式通常不用“===”而用“―→”表示。
③取代反应实验观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。
在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。
但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊试液变红，证明有HCl气体生成，出油滴，证明有不溶于水的有机物生成。
3．甲烷的高温分解反应甲烷在1500 ℃以上的高温条件下能较完全分解，生成炭黑和氢气。
反应的化学方程式为。
1．将标准状况下的11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积共A．11.2 L B．22.4 LC．33.6 L D．44.8 L2．将1 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol3．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中不能．．反映出甲烷是正四面体结构的是HHA ．B．C HHC ．D ．4．下列物质中不属于．．．有机物的是A．CH4B．CCl4 C．Na2CO3 D．CHCl35．光照对下列反应几乎没有．．影响的是A．氯气与氢气反应B．氯气与甲烷反应C．甲烷与氧气反应D．次氯酸分解6．等物质的量的甲烷和氯气组成的混合气体，经较长时间的光照，生成物中物质的量最大的是A．CH3Cl B．CH2Cl2 C．CCl4 D．HCl7．将甲烷与氯气按物质的量之比1∶3混合，光照条件下发生化学反应后，得到的有机产物是①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A．只有①B．只有③C．①②③的混合物D．①②③④的混合物8．将一定量的甲烷与足量的O2混合后充分燃烧，将所生成的气体依次通过装有足量无水CaCl2和NaOH固体的玻璃管。
烷烃知识点总结
第一节 烷烃 甲烷 一、甲烷的存在和能源（1）甲烷是由C 、H 元素组成的最简单的烃，是含氢量最高的有机物。
是天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气的主要成分。
俗名又叫沼气、坑气，由腐烂物质发酵而成。
天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源.（2）世界上20%的能源需求是由天然气供给的，我国的天然气主要分布在东西部（西气东输）二、物理性质：甲烷是一种没有颜色，没有气味的气体（天然气为臭味是因为掺杂了H 2S 等气体），标准状况下密度是0.717g/L （可求出甲烷的摩尔质量为16g/moL ），极难溶于水（两个相似相溶原理都可解释）。
三、甲烷分子的组成及结构：1、组成：如何确定甲烷属于烃，即如何确定有机物有哪些元素组成？通常采用燃烧法。
CH 4+ 2O 2−−→−点燃CO 2+ 2H 2O那么可以肯定甲烷中一定有C 、H 两元素，而不能确定是否有O 元素，于是需要实验数据：如1.6g 甲烷气体点燃后产物使浓硫酸增重3.6g ，使碱石灰增重4.4g 。
计算：甲烷中C 元素为0.1mol ，1.2g ，H 元素为0.4 mol ，0.4 g ，；两者加起来刚好等于甲烷的质量，故甲烷中只含C 、H 两元素。
且两者比例为1：4，但1：4的物质有很多如CH 4、C 2H 8、C 3H 12等，如何确定究竟为哪个，则设甲烷化学式为C x H 4x （CH 4为最简式），要求出x 值还需知道其相对分子质量。
由标准状况下密度是0.717g/L ，可求出甲烷的摩尔质量为16g/moL ，故得到x=1。
于是甲烷的化学式为CH 4。
2、结构知道了甲烷的组成，究竟甲烷的空间构型如何？到底是平面正四边形还是立体正四面体，科学家为了弄清楚这个问题，分析了甲烷的二氯代物CH 2Cl 2的种类。
如果甲烷是正四边形，那么CH 2Cl 2应该有两种产物(邻位和对位)必有熔沸点等物理性质不同，但如果是立体正四面体，其二氯代物就只有一种。
甲烷及烷烃
有机化学基础——烷烃一、甲烷1、物理性质：甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水，是最简单的有机物。
2、甲烷的分子结构：正四面体分子式：CH 4结构式：电子式：3、化学性质： （1）可燃性：CH 4+2O 2点燃CO 2+2H 2O（2）取代反应：CH 4+Cl 2 CH 3Cl+HClCH 3Cl+Cl 2 2Cl 2+HClCH 2Cl 2+Cl 3+HClCHCl 3 + Cl CCl 4+ HCl二、烷烃：2、同系物2、命名规则（1）习惯性命名法：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“天干”甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；②10以上的则用汉字“十一、十二、十三…”表示，如C6H14叫己烷，C17H36叫十七烷。
（2）系统命名法步骤：①选主链，称某烷：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”；例：CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH3，主链为“己烷”33②编号码，定支链：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；1 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH333③取代基，写在前，注位置，连短线：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；1 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH32—甲基己烷3④不同基，简在前，相同基，二三连：a．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；b．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。
1 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH32,4—二甲基己烷331 2 3 4 5 6CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH32—甲基—4—乙基己烷CH332系统命名法命名图例3、同分异构体：具有相同化学式不同结构的化合物。
常见烃的结构与性质2022年高考化学一轮复习过考点(解析版)
考点48 常见烃的结构与性质一、甲烷的结构和性质1．甲烷的存在和用途(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．甲烷的分子结构(1)组成与结构分子式电子式结构式球棍模型比例模型CH4(2)空间结构空间结构示意图结构特点及空间构型4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等，是正四面体结构；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点3．甲烷的性质(1)物理性质颜色气味状态水溶性密度无色无味气态难溶比空气的小(2)化学性质在通常情况下，甲烷性质比较稳定，与酸性KMnO4等强氧化剂以及强酸、强碱都不反应。
但在特定条件下也会发生某些反应。
①甲烷的氧化反应——可燃性CH4+2O2CO2+2H2O现象：燃烧时放出大量的热，还伴有淡蓝色火焰。
②甲烷的取代反应a.甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象(A)装置a.色变浅：试管内气体的颜色逐渐变浅，最终变为无色；b.出油滴，生白雾：试管内壁有油状液滴出现，同时试管中有少量白雾；c.水上升：试管内液面逐渐上升。
(B)装置：无明显现象现象分析a.色变浅：说明氯气参与了反应，导致混合气体的黄绿色变浅；b.出油滴：说明反应后有难溶于水的有机物生成；c.生白雾：说明有HCl生成；d.水上升：说明反应后气体体积减小而使水位上升实验结论光照条件下，甲烷与Cl2发生反应：CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HClb.甲烷的四种氯代产物名称一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷状态常温时呈气态常温时均呈液态俗称————氯仿四氯化碳结构式空间构型 均是四面体(不是正四面体)正四面体水溶性 均不溶于水密度 —— 均比水的大用途————有机溶剂有机溶剂、灭火剂4．注意事项(1)有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“―→”。
(2)CH 4与Cl 2的反应逐步进行，应分步书写。
(3)当n (CH 4)∶n (Cl 2)=1∶1时，反应并不只发生CH 4+Cl 2−−−→光照CH 3Cl+HCl ，其他反应仍发生。
大一烷烃知识点
大一烷烃知识点烷烃是一类碳氢化合物，由碳原子和氢原子组成。
它们是有机化合物的基础，也是石油和天然气等化石燃料的主要成分之一。
在烷烃中，碳原子通过单键结合连接在一起，形成链状结构。
本文将介绍大一烷烃的基本知识点。
1. 烷烃的结构和命名烷烃的分子结构由碳原子的数目和排列方式确定。
根据碳原子数目的不同，烷烃可以分为甲烷、乙烷、丙烷等。
其中，甲烷由一个碳原子和四个氢原子组成，是最简单的烷烃。
乙烷由两个碳原子和六个氢原子组成，丙烷由三个碳原子和八个氢原子组成，以此类推。
烷烃的命名通常采用IUPAC命名法。
以甲烷为例，"甲"表示一个碳原子，"烷"表示烷烃类。
根据碳原子数目，乙烷、丙烷等的命名方式也可推导出来。
2. 烷烃的物理性质（1）熔点和沸点：烷烃的熔点和沸点随着碳原子数目的增加而上升。
由于烷烃分子之间的力较弱，分子量较大的烷烃通常具有较高的熔点和沸点。
（2）密度：烷烃的密度较小，随着碳原子数目的增加而略微增加。
（3）溶解性：烷烃在非极性溶剂中具有良好的溶解性，但在极性溶剂中溶解性较差。
3. 烷烃的化学性质（1）燃烧：烷烃是一种容易燃烧的物质。
在充足的氧气条件下，烷烃会发生完全燃烧反应，生成二氧化碳和水。
（2）卤代反应：在适当的条件下，烷烃可以与卤素发生取代反应，生成卤代烷烃。
（3）裂解反应：在高温下，烷烃分子可以发生裂解反应，生成较小碳链的烷烃、烯烃和炔烃等。
4. 烷烃在生活中的应用烷烃是许多重要物质的组成部分，广泛应用于生活和工业领域。
（1）燃料：烷烃是石油和天然气等化石燃料的主要成分。
它们被广泛用于交通运输、发电和加热等方面。
（2）溶剂：一些烷烃具有良好的溶解性，被用作油漆、染料和清洁剂等溶剂。
（3）原料：烷烃作为化工原料，被用于生产塑料、橡胶和合成纤维等。
总结：大一烷烃知识点涵盖了烷烃的结构、命名、物理性质、化学性质以及应用等方面。
烷烃是有机化合物的基础，了解烷烃的基本知识对于深入学习有机化学以及应用化学具有重要意义。
甲烷和烷烃的性质
甲烷和烷烃的性质甲烷和烷烃的性质甲烷和烷烃（alkanes）是有机化合物中最简单的一类化合物。
它们的化学结构非常简单，由单一的碳-碳 (C-C)和碳-氢 (C-H)键组成，而且它们在自然界中普遍存在。
甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，在大自然中广泛存在，是天然气和沼气的主要成分。
烷烃是由多个碳原子和氢原子构成的分子，其中最简单的是乙烷（C2H6），它不溶于水、具有强烈的气味和易燃性。
物理性质甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，密度为0.7174g/L，沸点为-161.5℃，燃点为680℃。
它是一种易挥发的气体，具有强烈的温室效应，可以在大气层中吸收太阳光，并导致全球气候变暖。
烷烃的物理性质随其碳原子数的增加而逐渐改变，它们通常是无色、透明液体或气体，密度较小，熔点和沸点逐渐增加。
化学性质甲烷是一种非常稳定的化合物，难以被氧化或加氢。
它只能通过光化学反应或高温下的裂解反应发生化学反应。
与氧气反应时，甲烷能够发生爆炸性反应，生成二氧化碳和水。
$CH_4 + 2O_2 \to CO_2 + 2H_2O$烷烃可以被氢气和卤素（氯、溴、碘）加成，生成相应的烷基卤素化合物。
烷基卤素（如四氯化碳、三氯甲烷）是一种很好的有机试剂，可以用于有机合成和环境治理。
烷烃还可以通过加氢、脱氢、烷基化、裂解、环化等反应发生化学反应，形成其他有机化合物。
反应示例：加氢：$C_2H_4 + H_2 \to C_2H_6$脱氢：$C_2H_6 \to C_2H_4 + H_2$烷基化：$C_2H_4 + CH_3Cl \to CH_3CH_2Cl$裂解：$C_8H_18 \to C_4H_8 + C_4H_{10}$环化：$C_6H_{12} \to C_5H_{10} + H_2$应用领域甲烷是一种非常重要的天然气和工业气体，广泛应用于燃料、能源、冶金、化工、制药等领域。
烷烃也是化工工业中的基础化合物，用作溶剂、合成高级化学品和塑料等原料。
烷烃
C4H10
C4H10
四、烷烃的命名 1.习惯命名法
以碳原子个数为基础命名 十个以下用“天干地支”命名：甲、乙、 丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。 同分异构体以“正、异、新……”命名。 十以上用中文数字表示：十一烷、二十 烷、三十五烷等。
[例如] CH4
C2H6
C5H12 戊烷
C9H20 壬烷 C20H42 二十烷
2.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体 四概念的比较
概念 同位素 同素异 形体 同系物 同分异 构体 内 涵 比较对象 实例
质子数等，中子数 不等，原子之间 同一元素 形成的 不同单质 结构相似，组成上 差一个或n个CH2 相同分子式，不 同结构的化合物
原子
单质 化合物
氕、氚
O2、O3 C2H6、C4H10 CH3(CH2)3CH3 C(CH3)4
CH3
异戊烷
CH3
3、系统命名法方法
①选最长的碳链为主链，称“某烷”
选定分子中最长的碳链为主链，按主 链上碳原子的数目称为“某烷”。 ——最长原则
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3 CH2—CH3
己烷
出现多条等长的最长碳链，怎么办呢？ 支链最多
CH3 CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3
4
CH3
5
6
CH3
2，2，3，5
CH2 CH3 CH3
2，4，5，5
编序号的原则：近，简，小
③取代基，写在前，标位置，短线连
把支链的名称写在主链名称的前面,在支 链的前面用阿拉伯数字注明它在主链上的位 置,并在数字与名称之间用“一”短线隔开。
CH3—CH—CH2—CH—CH3
4
甲基
烷烃
一、甲烷1、存在：。
2、物理性质: 甲烷是色、味、溶于水的气体，密度比空气密度。
用或收集甲烷。
3、分子结构：分子式：，电子式：，结构式：，结构简式：。
空间构型：，碳氢键，键角，最多个原子共平面4、化学性质在通常情况下，甲烷稳定，与不反应，与也不反应。
（1）氧化反应纯净的甲烷在空气中燃烧，火焰呈。
反应的化学方程式：。
注：甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
（2）取代反应定义：。
特点：。
（3）甲烷受热分解：CH4高温 C + 2H2注;烷的取代反应是“连锁”式的反应，生成几种氯代物的混合物。
其中，是气体，其余的为液体，均不溶于水，三氯甲烷又叫“氯仿”四氯甲烷又叫，是一种有机溶剂。
KMnO4 (H＋) 通入CH4（不褪色）Br2水（橙色）通入CH4（不褪色）二、烷烃1.定义：烃分子中的碳原子之间只以单键结合，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。
这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
2.组成通式：C n H2n＋2。
3.结构特点①碳碳单键(C—C)②呈链状（直链或带支链）③“饱和”：碳原子剩余的价键全部与氢原子结合，每个碳原子都形成 4 个单键。
烷烃甲烷乙烷丙烷丁烷异丁烷分子式CH4C2H6C3H8C4H10C4H10结构式结构简式球棍模型：5、烷烃的化学性质：与甲烷相似，通常状况下很稳定，跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应，都能在空气里燃烧，在光照下与氯气发生取代反应。
6、烷烃的命名：※烃基：烃分子失去一个或几个氢原子以后剩余的部分。
甲基（－CH3）、乙基（－CH2CH3）①习惯命名法：按碳原子总数读做“某”烷十个碳以内的：读“天干”名（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）十个碳以上的：按碳原子总数读做“某”烷。
同分异构体：读做“正”、“异”、“新”。
例如：C5H12（戊烷）C8H18（辛烷）C17H36（十七烷）②系统命名法：选主链称某烷：选最长的碳链为主链，按主链上的碳原子数读“某”烷。
知识讲解_甲烷、烷烃
甲烷、烷烃编稿：张灿丽审稿：曹玉婷【学习目标】1、初步认识有机化合物种类繁多的原因；2、掌握甲烷的结构特点、性质和用途，理解取代反应的本质；3、掌握烷烃的特征、性质和通式；4、了解同系物、同分异构现象、同分异构体等概念，并掌握烷烃同分异构体的书写。
【要点梳理】要点一、有机物1、有机物的定义含碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物。
要点诠释：①个别含碳的化合物如CO、CO2及碳酸和碳酸盐等结构与性质跟无机物相似，故仍属无机物。
②有机物一定是含碳元素的化合物。
③有机物除含有氢、氧元素外，还含有氮、硫、卤素、磷等。
有机物与无机物的区别见下表所示性质和反应有机物无机物溶解性多数不溶于水，易溶于有机溶剂大多数溶于水，而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热，熔点较低，一般在400℃以下多数耐热，难熔化，熔点一般比较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数是非电解质多数是电解质2、有机物种类繁多的主要原因：①碳原子的结构特征是最外层有4个电子，常常以共价键与碳原子或别的原子结合；②碳碳间除能形成单键外，还能形成双键和三键，并且能形成长的碳链或碳环，；③有机物普遍存在同分异构现象。
3、烃的定义仅由碳和氢两种元素组成的一类有机物称为烃，也叫碳氢化合物。
要点二、甲烷1、分子结构在甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个C—H共价键。
甲烷分子是正四面体型，C原子居于正四面体的中心，4个H原子位于4个顶点，4个C—H键的键长、键能相等，键角均为109°28′。
①分子式：CH4②电子式：③结构式：2、物理性质甲烷是无色无味的气体，标准状况下的密度为0.717g/L，极难溶于水。
3、化学性质（1）稳定性：通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂一般都不发生反应，也不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。
但在特定的条件下，也会发生某些反应。
【高清课堂：最简单的有机化合物——甲烷ID：405334#甲烷与氯气的反应】（2）取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
甲烷到癸烷的结构简式
甲烷到癸烷的结构简式一、介绍甲烷和癸烷都是烷烃的代表，它们在碳原子数以及分子结构上有显著的差异。
本文将探讨甲烷和癸烷的结构简式及其相关性质。
二、甲烷的结构简式甲烷的分子式为CH4，它是最简单的烷烃。
甲烷由一个碳原子和四个氢原子组成。
在甲烷分子中，碳原子通过共价键与四个氢原子相连，形成一个四面体结构。
甲烷的分子结构如下所示：H|H - C - H|H甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，在常温和常压下呈现为气态。
三、癸烷的结构简式癸烷的分子式为C10H22，它是一种长链烷烃。
癸烷由十个碳原子和22个氢原子组成。
在癸烷分子中，十个碳原子形成直链，每个碳原子之间都通过单键相连，而周围的氢原子则与碳原子相连。
癸烷的分子结构如下所示：H H H H H H H H H H| | | | | | | | | |H-C-C-C-C-C-C-C-C-C-H| | | | | | | | | |H H H H H H H H H H癸烷是一种无色、无味、无毒的液体，在常温和常压下呈现为液态。
四、性质比较1. 物理性质比较•状态：甲烷是气体，癸烷是液体。
•熔点：甲烷的熔点为-182.5°C，癸烷的熔点为-6.7°C。
•沸点：甲烷的沸点为-161.5°C，癸烷的沸点为174.1°C。
2. 化学性质比较•反应性：由于碳原子数量的不同，甲烷和癸烷在化学反应中表现出不同的性质。
甲烷因为碳原子数量少，其反应性相对较弱；而癸烷则因为碳原子数量多，其反应性较强。
•燃烧性：甲烷是一种非常好的燃料，它能够与氧气反应产生二氧化碳和水。
癸烷同样也可以被用作燃料，但其燃烧速度较慢。
•可溶性：甲烷是一种非极性分子，与水的相容性较差；癸烷是一种非极性液体，也与水的相容性较差。
3. 应用领域比较•甲烷常被用作能源，作为天然气的主要成分之一，被广泛应用于燃气取暖、炉灶燃烧等领域。
•癸烷主要用于工业领域，作为有机溶剂、润滑油和添加剂等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原子核结构不同 电子层结构相同
不同 化合物
原子(核素) 原子(核素)
1 1H
例子 CH 和 CH CH 4 3 3
正丁烷和 O 2和 O 3 异丁烷
和2 Biblioteka H课后练习第4题二.等效氢原子的判断 等效氢原子的判断
1.同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的； 同一碳原子所连的氢原子是等效的 2.同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的; 同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的 3.处于镜面对称位置上的氢原子是等效的 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的. 处于镜面对称位置上的氢原子是等效的
复习提问： 复习提问：
请写出甲烷的电子式、结构式、 ⑴请写出甲烷的电子式、结构式、结构简式 ⑵回答甲烷的空间构型以及键的夹角
CH4
电子式 结构式 结构简式 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构， 正四面体结构 原子位于正四面体的中心， 个氢原子分别位于正四面体的4 原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4 109° 个顶点上（键角是109 28′ 个顶点上（键角是109°28′）。
碳原子数目越多， 3. 碳原子数目越多，同分异构体越多
碳原 子数 烷烃) (烷烃)
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
同分 异体 数
无 无 无 2
3
5
9 18 35 75
碳原 子数 11 烷烃) (烷烃)
12
…. .
15
20
40
同分 异体 159 数
355
…. .
4347
366319
62491178805931
甲烷分子的表示方法
球棍模型
比例模型
空间构型
实验数据： 实验数据：
甲烷分子中有四个C-H键，且键长 093× 键能(413. KJ/mol)、 （1.093×10-10m）、键能(413.4KJ/mol)、 键角( 都相等。 键角(109028′)都相等。 共价键参数 键长：键长越短， 键长：键长越短，化学键越稳定 键角： 键角： 决定分子的空间结构 键能：键能越大， 键能：键能越大，化学键越稳定
C COOH
㈢ 官能团异构
写出化学式C 例：写出化学式C4H8O2的所有可能物质的结 构简式
羧酸
C C C COOH C C C COOH
甲酸丙酯 COO C C C C C COO 乙酸乙酯 C COO C C C
酯
丙酸甲酯 C C COO C
丁酸甲酯？ 丁酸甲酯？
练习5 写出分子式为C 练习5、写出分子式为C4H8的所有烃的同分 异构体 烯烃 C C
第三课时
同系物 等效氢原子
一.同系物 同系物
官能团种类、 官能团种类、数目相同
1、概念： 结构相似，在分子组 概念： 结构相似， 成上相差一个或若干个CH 成上相差一个或若干个CH2原子团的 物质互称为同系物。 物质互称为同系物。
烃基的种类和形状相同 即：通式相同
练习： 练习：下列物质是否为同系物
CH3
键线式
COOH
结构简式： 结构简式： CH3－CH－CHCH2CH2CH－COOH － － CH3 CH3 CH3
练习：
O O O
分子式？ 分子式？
C14H20O3
练习：
深海鱼油的结构可表示为： 深海鱼油的结构可表示为：
22 深海鱼油分子中有______ ______个碳原子 则：深海鱼油分子中有______个碳原子 2 ______个氢原子______个氧原子 ______个氢原子______个氧原子，分子式 32 个氢原子______个氧原子， C22H32O2 为________
4
CH---CH CH3— CH--CH3和CH3CH2CH2CH3 碳链异构 CH3
第二课时
同分异构体的书写
同分异构体的书写 ㈠ 碳链异构 一般采用“减链法”） （一般采用“减链法”
例：写出C7H16的各种同分异构体 写出
练习1：写出C6H14的同分异构体 练习1 写出C
CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3CH3CCH3 CH3 CH3CH2CH2CHCH3 CH3 CH3 CH3CHCHCH3 CH3
① CH3CHO 和 CH3COOH CH2 否 ② CH2=CH2 和 H 2C ③ CH4 和 CH3CH3 是 CH－ CH3－CH2－CH－CH3 ④ CH3CH2CH3 ⑤ CH3
CH2
否
CH2
是
和
│
CH3
CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 否
⑥ CH2=CH2 和 CH
C
CH3
分子式为C 练习 2、分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有 个甲基的同分异构体有（ 2个甲基的同分异构体有（ ）个 （ A ） 2个 （ B ） 3 个 （ C ） 4 个 （ D ） 5个 √
㈡ 位置异构
例：写出分子式为C4H8的烯烃的同分异构体 写出分子式为C 碳链异构（碳骨架） ⒈碳链异构（碳骨架） C C C C ⒉位置异构 C C C C C C C C
H C H
烷
H O
H
C H OH
C N
H
C H
OH
醛
醇
氨基酸
3、碳原子相互之间能以共价键结合形成 碳链或碳环。 碳链或碳环。
长链： 长链： CH3(CH2)16COOH 脂环: 脂环: 芳环: 芳环:
CH3
OH
回忆： 回忆： C5H12的三种同分异构体的结构简式 结构特点
球棍模型
沸点
支
CH3CH2CH2CH2CH3 链状、 链状、无支链 CH3CH2CHCH3 CH3 链状、 链状、有支链 CH3 CH3CHCH3 CH3 链状、 链状、多支链
CH3
CH3 – C – CH2- CH3
①
CH3
练习：请写出常见一元取代物只有一种 的10个碳原子以内的烷烃的结构简式 CH4
CH3
CH3CH3
CH3 C
CH3
CH3
练习、进行一氯取代后，只能生成3种沸点不同的 练习、进行一氯取代后，只能生成 种沸点不同的
产物的烷烃是---------------------------------（ （ 产物的烷烃是 D A、（ 3）2CHCH2CH2CH3 、（CH 、（ B、(CH3CH2)2CHCH3 、 C、（ 3）2CHCH（CH3）2 、（CH 、（ （ D、（ 3）3CCH2CH3 、（CH 、（ A、 C 、 ③ ④ ⑤ D、 、 C ）
36． 36．07℃
链 越 多
27．9℃ 27．
沸 点
9．5℃
越 低
结论 物质的分子式相同， 物质的分子式相同，形成的分子的结构可能不同
二、有机化合物的同分异构现象
1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式， 化合物具有相同的分子式，但具有 不同的结构的现象，叫做同分异构现象。 不同的结构的现象，叫做同分异构现象。 2.同分异构体 2.同分异构体 具有同分异构现象的化合物互称 同分异构体。 为同分异构体。
C C
C C C C C
C C
C
C
C
添H！
C C C C
环烷烃 C C
序号 1
类别 烯烃 环烷烃
通式
常
CnH2n CnH2n2
见 的 类 别 异 构 现 象
炔烃 2 二烯烃 饱和一元链状醇 3 饱和醚 饱和一元链状醛 4 酮 饱和羧酸 5 酯
CnH2n+2 O CnH2nO CnH2nO2
氨基酸、 6 氨基酸、硝基化合物 CnH2n+1NO2
② C－C－C－C － － － C①
C－C－C－C － － － ① C ② ③
四.常用化学用语
结构式
H H C H H C C H H
结构简式
CH3 CH = CH2 CH3 CH = CH2
CH3 C(CH3)2CH2C(C2H5)3
CH3 C 2H 5
CH3
C
CH3
CH2
C
CH2 CH3
CH2
位置 异构
丙醇， C3H8O 1-丙醇，2-丙醇
官能团 C H O 2 6 异构
乙醇， 乙醇，二甲醚
判断】下列异构属于何种异构？ 【判断】下列异构属于何种异构？ 丁烯和2 1 1-丁烯和2-丁烯 COOH和 2 CH3COOH和HCOOCH3 3 CH3CH2CHO和CH3COCH3 CHO和 位置异构 官能团异构 官能团异构
三.一元取代物同分异构体的确定 一元取代物同分异构体的确定
找对称轴、 找对称轴 等效氢法 ——找对称轴、点、面
对称轴 对称点 ③ ② ① ② ③ CH3-CH2-CH-CH2-CH3
② CH2 ③ CH
3
CH3CH2CH2CH2CH
③ ② ① 3 ② ③
对称面 对称点
① ① ② ③
a b b a
a b b a
否
⑦ CH3OH和 CH OHCH OH 否 OH和 2 2 否 ⑧ CH3COOH和CH2＝CHCOOH COOH和
性质： 2、性质：
物理性质递变（ 物理性质递变（随n） 化学性质相似
试比较同系物、同分异构体、 试比较同系物、同分异构体、同素异 形体、 形体、同位素四个名词的含义
同系物 分子组成相差 组成 一个或几个 CH2原子团 结构 对象 相似 化合物 同分异构体 分子式 相同 同素异 形体 同种 元素 不同 单质 同位素 质子数相 同，中子 数不同