化学必修二 第三章 烷烃

练习 1 写出 C7H16 的所有同分异构体（请特别注意顺序）
练习 2 请写出 C6H14 的所有同分异构体
练习 3 请写出丙基-C3H7、丁基-C4H9 的所有同分异构体。
3、组合型同分异构体的书写： C CH CH2 等结构一定位于有机物的中间位置，应该先排列他们的相 对位置。边上的位置加上-CH3 和-Cl 等单键基团。
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第三章 常见的有机物
第一节 甲烷 烷烃
学习目标 1.了解有机化合物的概念 2.了解甲烷的物理性质及其存在和用途 3.熟练掌握甲烷的分子结构和主要性质 4.认识取代反应的概念及特点
5.了解烷烃的概念、通式及结构特点 6.了解烷烃的主要物理性质和化学性质 7.理解同系物、同分异构体的概念,并会进行判断
种。
丁基有 种，则 C4H9—A（A 可能为-X、-OH、-COOH、-CHO、苯基等）也有 种。
，化学性质
。
五、烃的燃烧规律
1、烃的燃烧通式： 2、烃的燃烧规律：
①C%越大，越容易燃烧不充分而生成 C，从而产生黑烟。
②质量相同的不同的烃，
越大，消耗的氧气越多。
越大，生成的 CO2 越多。
越大，生成的水越多。若两种有机物的最简式相同，则混合物的总质量相同，不管两种有机物
以任何比例混合，消耗的氧气的量不变。
和
为例
（将相同的原子合在一起，右下标用数字表示原子的个数）
(2)最简式（实验式）：
(将各原子的数目约减，表示出原子的个数比)
(3)电子式（略）
(4)结构式：
(将共用电子对换成一条短线即可。所有的键均要表示出。)
(5)结构简式：
(C-H、C-C 可以不标出。碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键等必须表示出来)
(6)键线式：
（起点、终点和转折点均表示一个原子，没指明均为 C 原子。）
(7)球棍模型（略） （二）烷烃的性质（与甲烷类似）
甲烷 结构 分 子 式 ： CH4 ， 结 构 简 式
（8）比例模型：（略）
烷烃 碳原子间以单键结合形成链状锯齿形， 其余价键均与 H 结合，使每个碳原
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H
子的化合价都达到 4 价 。
思考：烷烃均属于同系物吗？
例4下列物质属于同系物的一组是
A．CH4与C2H4
B．CH3－CH==CH－CH3 与 CH3－CH2－CH2－CH3
C．C2H6与C3H8
D． O2与O3
E．CH3Cl和CH3CHCl2 F．
与CH2=CH-CH3
F．
G．CH2=CH—CH=CH2、CH2=CH—CH3
4、同系物的性质：物理性质
小）， 难 溶于水。用 排水
。（你能根据元素周期表的规律解释吗？）
或向下排空气法收集甲烷。
(2)溶解性：烷烃均
溶于水，易溶于有机溶剂。
(3)密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐
。
概 较稳定，不能与酸碱反应，也不能与强氧化剂如酸性高锰酸钾、溴水等反应。但是可以燃烧，可以
括 发生取代反应和分解反应。
燃 CH4+2O2
分 方程式：CH4
解
C+2H2 C8H18
甲烷是一种很好的燃
用途 料 ，并可用来制取 H2、炭黑、 乙炔、氯仿、四氯化碳等
即烷烃的裂化和裂解。 ——
四、同系物
1、定义：结构
，在分子组成上相差
的物质互称为同系物。Fra bibliotek2、概念的理解：
(1)结构相似：①组成元素相似；②化学键的类型相似（特殊键的种类和数目必须相同）；
C
C-C-C-C
（3）链状（如：C-C-C-C 或 C
），则无首尾相连的
例 3 根据烷烃的定义，下列有机物属于烷烃的是（ ）
键 状结构；
A．
B．CH3CH2OH C．CH3—CH==CH2
D．
2．烷烃的通式： CnH2n+2（以 n 表示碳原子数）。符合该通式的一定烷烃。n 增大，C %
，H %
。
3．烷烃的表示方法——以 (1)分子式：
常用分子模型：
的主要成分
味的气体，密度是
（标准状况），密度比空气密度
或
收集甲烷
； 电子式：
； 结构式：
体，键角：
，四个碳氢键完全
。
（大或小）， ；
（
模型）
（
模型）
化学 性质
总括：通常情况下，甲烷的化学性质比较 应 氧化（燃烧） 方程式：
，一般不与
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、
和
现象：
等发生化学反
取代反应 方程式：
分解反应 方程式：
； 。
2、单键的旋转性
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CH3CH2CHCH2CH3 CH3
CH3CH2CHCH3 CH2CH3
1．概念：（1）同分异构现象：化合物具有相同的
（2）同分异构体：化合物具有相同的
，不同
（3）性质：物理性质
，化学性质
。。
例6下列物质不属于同分异构体的一组是 （ ）
，但具有不同
的现象。
的物质互称为同分异构体。
(2)由于 CH4 为正四面体，故 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 的结构均有
种，其中
为正四面体，
为四面体
(3) 由于 CH4 为正四面体，则 CCl4 为
形，CF2Cl2 有
种结构。
例 1 如图立方体中心的“·”表示甲烷分子中的碳原子，请在立方体的顶点用“·”表示出与之
紧邻的 4 个氢原子的位置
（不能用日光直射，防止引起爆炸）。片刻后，比较实验现象。
（2）实验现象：
光照时，瓶内黄绿色逐渐
（说明
），
瓶壁上出现
（说明
试管内液面
（说明
试管中有少量
（说明
查阅资料 有关 CH4 的四种有机产物的性质和用途
名称（俗称）
一氯甲烷
二氯甲烷
）。 三氯甲烷
）， ），
四氯化碳
化学式
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
2、取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团
的反应。反应前后的键
型不能改变。
如：C6H6 + HONO2→C6H5NO2 + H2O CH3COOH+ HOCC2H5→CH3COOCC2H5+ H2O 3、甲烷的取代反应 （1）实验步骤： （教材 P61 科学探究）通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷 和半试管氯气，分别用铁架台固定好（如右图所示）。其中一支试管 用预先准备好的黑色纸套套上遮光，另一支试管放在光亮处
溶于水， 溶于汽油、苯等有机溶剂（相似相溶）；
②大多数有机物为非电解质，不易导电；
③大多数有机物熔沸点较
；
④大多数有机物易燃烧（有 H 的有机物）、易分解；
⑤有机反应一般比较复杂、速率慢，多数需要催化剂，而且副反应多，所以，有机反应常用“→”而不用“=”。
（二）有机物的官能团和分类
烃：仅含 C 和 H 两种元素的有机物。也叫碳氢化合物。
有
。
③请写出 CH3Cl 与 Cl2 进一步反应生成三种有机氯代物的化学反应方程式：
；
；
。
④甲烷发生取代反应，生成的产物中最多的是
。
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例 2 1mol 甲烷与过量的氯气在光照条件下发生取代反应，若生成的四种有机产物的物质的量相同，消耗
的氯气的物质的量为
mol。
[归纳小结]： 甲烷取代反应
条件：
特点：
③原子的结合方式相同。如链状和环状为不相似；④符合同一通式。
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(2) 组成上相差一个或若干个 CH2 原子团：
①同系物一定具有不同的碳原子数(分子式)；
②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差 14n)。
3．判断标准：除 CH 个数不同以外，其他特殊结构的种类和个数均相同。符合同一通式。相差 CH2
A. 一定有甲烷
B. 一定有乙烷 C. 一定无甲烷
D. 一定有丙烷
六、同分异构体现象和同分异构体
【预备知识】
1、烃基：烃分子失去
所剩余的部分叫烃基，用“R—”表示。烷烃失去氢原子后的原子团
叫烷基，如—CH3 叫 —CH2 CH2CH3 叫
、—CH2— 叫
-CH-CH3 、 CH3 叫
；—CH2CH3 叫 。一价烷基通式为：
③物质的量相同的不同的烃， 越大，生成的水越多。
越大，消耗的氧气越多。
越大，生成的 CO2 越多。
④当烃为气体，生成的水也是气体时，若 y
，燃烧后体积不变；若 y
，燃烧后体积增
加；若 y ，燃烧后体积减少
例 5 燃烧 0.1mol 两种气态烃的混合物，生成 3.58L CO2(标准状况)和 3.6g H2O，则混合气体中( )
一、有机化学的基本概念
（一）有机化合物
1．定义：简称
，是指含
元素的化合物。
CO、CO2 、H2CO3 及碳酸盐和 HCN 及其盐等少数物质，虽然都含有碳元素，但其性质与无机物很相似，
故一般归于无机物。
2．组成：主要由
元素组成，少数还含有 N、P、S、卤素等元素。
3．有机化学：研究有机物的组成、结构、性质、合成、用途的一门学科。
用途 甲烷是一种很好的 【思考与交流】
，并可用来制取 H2、炭黑、乙炔、氯仿、四氯化碳等
1、甲烷为正四面体构型
(1) 结 构 式 能 否 真 实 表 示 分 子 的 立 体 构 形 ？ 甲 烷 是 正 四 面 体 构 型 的 判 断 依 据 是 ： ① 4 条 C—H 键
长
，且键角为
.②
只有一种结构
CO2+2H2O