高中化学3.1.2烷烃学案新人教版必修2

高中化学3.1.2烷烃学案新人教版必修2

[学习目标定位] 1.了解烷烃的组成、结构、通式及烷烃的主要性质(物理性质和化学性质)。2.知道同系物、同分异构体的概念，能根据结构式或结构简式判断它们是否为同分异构体或同系物。

1．烃是仅由________两种元素组成的有机化合物，又叫______________。______是组成最简单的烃。甲烷的组成与结构：

分子式结构式球棍模型比例模型

结构特点原子之间以________结合，空间构型为____________，碳原子位于

__________________。

2.通常状况下，甲烷的性质________，与强氧化剂如酸性________、强酸、强碱等均________发生化学反应。但在一定条件下可以燃烧，可以发生取代反应。

3．有机化合物的结构特点(碳原子成键类型具有多样性)

(1)每个碳原子能与其他原子形成________个共价键。

(2)碳原子与碳原子之间可以形成________()、________()

或________(—C≡C—)。

(3)碳原子之间彼此可通过共价键构成______或________。

知识点一烷烃

[探究活动]

1．由碳、氢两种元素组成的有机物称为烃，烃有多种，其中与甲烷结构相似的有很多，如

试归纳出它们的结构特点。

2．烃分子中碳原子之间都以________结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“________”，这样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃。其分子通式为________________________________________。

3．下表列举了部分烷烃的物理性质。

名称结构简式常温时的

状态

熔点/℃沸点/℃相对密度

甲烷CH4气－182.5 －161.5

乙烷CH3CH3气－182.8 －88.6

丙烷CH3CH2CH3气－188.0 －42.1 0.500 5

丁烷CH3(CH2)2CH3气－138.4 －0.5 0.578 8

戊烷CH3(CH2)3CH3液－129.7 36.0 0.557 2

癸CH3(CH2)8CH3液－29.7 174.1 0.729 8 十七烷CH3(CH2)15CH3固22.0 302.2 0.776 7

下其状态由______________变到____________又变到__________，沸点逐渐________，相对密度____________。

4．物质的组成、结构决定物质性质，这个规律在有机物中体现得尤其明显。烷烃的化学性质与甲烷相似，请写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式)：

(1)丙烷的燃烧：

________________________________________________________________________。 (2)光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应(只要求写一氯取代)：

________________________________________________________________________。 5．烷烃(C n H 2n ＋2)的习惯命名法 (1)当碳原子数n≤10时，用______________________________________________表示；若n>10时，用中文数字表示。

如：C 8H 18命名为________，C 18H 38命名为________。 (2)当碳原子数n 相同时，用________来区别。 如：CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3称为________，

称为______，称为______。

[归纳总结]

1．烷烃的结构特点

(1)烷烃分子里碳原子间都以________相连接，每个碳原子最多能以4个共价单键与其他碳(或氢)原子相连接。

(2)烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上。直链烷烃空间构型是折线形或锯齿状。

2．烷烃的物理性质

(1)烷烃________溶于水，易溶于有机溶剂

(2)烷烃随着碳原子数目增多，熔、沸点______，常温下，碳原子数小于或等于4时，均为气态(新戊烷常温下也为气态)。

(3)碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 3．烷烃的化学性质

(1)通常较稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化，也不能与强酸、强碱发生反应。

(2)烷烃完全燃烧的通式为C n H 2n ＋2＋3n ＋12

O 2――→点燃

nCO 2＋(n ＋1)H 2O 。

(3)在光照条件下，烷烃与Cl 2、Br 2等卤素单质的气体发生取代反应，生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。C n H 2n ＋2＋X 2――→光照

C n H 2n ＋1X ＋HX ，CnH 2n ＋1X 可与X 2继续发生取代反应。

[活学活用]

1．下列关于烷烃的叙述，不正确的是( ) A ．在烷烃分子中，只有单键

B ．烷烃的通式为

C n H 2n ＋2，符合该通式的烃不一定是烷烃 C ．烷烃在一定条件下都能与Cl 2发生取代反应

D ．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高 2．下列属于烷烃特有性质的是( )

A ．在空气中完全燃烧的产物为二氧化碳和水

B ．它们几乎不溶于水

C ．可与氯气在光照下发生取代反应

D ．可与溴水中的溴发生取代反应；可使酸性高锰酸钾溶液褪色

知识点二同系物同分异构体

[探究活动]

1．观察比较甲烷、乙烷和丙烷的结构简式，你能看出它们之间在分子组成上存在什么样的关系吗？

2．结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物。

(1)烷烃同系物分子式的通式为CnH2n＋2，所以二十烷的分子式为______________。

(2)写出下列各烷烃的分子式。

①烷烃A蒸气的密度是同温同压下H2的36倍：________。

②烷烃B的分子中含有200个H：________。

3．CH3CH2CH2CH3(正丁烷)与 (异丁烷)都是烷烃，它们是同系物吗？试比较其组成和结构的异同。

4．像CH3CH2CH2CH3和这种化合物具有相同的分子式而具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有相同的分子式而结构不同的化合物互称同分异构体。

(1)判断下列有关同分异构体的叙述是否正确。

①同分异构体具有相同的组成元素。

②组成元素相同的化合物互为同分异构体。

③同分异构体具有相同的相对分子质量。

④相对分子质量相同的化合物互为同分异构体。

⑤互为同分异构体的化合物也可能互为同系物。

(2)是否为同分异构体？说明理由。

5．用结构简式写出戊烷(C5H12)的同分异构体。

6．判断下列说法是否正确，并说明理由，据此理解同分异构现象是有机物种类繁多的又一重要原因。

(1)分子式不同的物质一定为不同物质，分子式相同的物质也可能为不同物质。

(2)分子中含3个及3个以下碳原子的有机物一定不存在同分异构现象。

(3)随着碳原子数增多，烷烃的同分异构体数目有增多的趋势。

[归纳总结]

1．同系物的判断

判断两种化合物互为同系物的关键是看：

同：两种物质属于同一类物质

似：物质结构相似

差：两种物质分子组成上相差一个或若干个CH2原子团

同时满足上述三个条件的化合物才是同系物关系。

2．同分异构体的判断