人教版高中化学必修二烷烃精品课件

【解析】
(1)推导有机物的通式有以下几种方法：
方法一(虚拟法 )：比较相邻烷烃的化学式 CH4、C2H6、 C3H8、 C4H10„„不难看出相邻两烷烃在组成上都相差 1 个 “CH2”原子团(此即烷烃通式变化项)，这样由 CH4 往前推，虚 拟出 1 个“H2”(氢气)，其中 2 就是烷烃通式的常数项，由此得 烷烃的通式为：(CH2)n· H2，即：CnH2n＋2。 方法二(数列法)：观察烷烃化学式：CH4、C2H6、C3H8、 C4H10„„可知，它们是一等差数列，其首项 a1 为 CH4，公差 d 是 CH2；利用等差数列的通项公式：an＝a1＋(n－1)d，可得 烷烃通式：CH4＋(n－1)CH2＝CnH2n＋2。
2．下列数值为烃的式量值，其对应的一定为烷烃的是 ( ) A．42 C．128
答案：B
B．44 D．54
点拨：用 CnH2n＋2 进行解决， Mr＝14n＋2,42 对应的是 C3H6,44 对应的是 C3H8,54 对应的是 C4H6,128 对应的是 C9H20， 由于 1 个 C 原子和 12 个 H 原子的式量相同，所以 128 也可 以是 C10H8，即 128 对应的不一定是烷烃。还可以用余数法去 求：用烃的相对分子质量除以 12，看商和余数。如相对分子 128 质量为 128 的烃可能的分子式由 ＝10„„8，所以分子式 12 为 C10H8 或 C9H20。
【答案】 D
【典例 2】 (2013· 经典习题选萃)已知下列有机物的结构 简式： 甲烷：CH4；乙烷：CH3CH3；丙烷：CH3CH2CH3；丁烷： CH3(CH2)2CH3；戊烷：CH3(CH2)3CH3„„试回答： (1)这类有机物的通式为________； (2)其最大含 C 量和最大含 H 量分别是_______、 _______。
(2)取代反应 烷烃在光照条件下，都能与氯气发生取代反应，生成多 种卤代产物。 光 如：CnH2n＋2＋X2――→CnH2n＋1X＋HX 6．烷烃的简单命名规则 (1)在分子内所含碳原子的数目后加一个“烷”字，称为 “某烷”。分子内碳原子数在十以内的，依次用天干—— 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如甲烷、 丁烷等。分子内碳原子数超过十的烷烃，直接用汉字数字代 表，如十二烷、十六烷等。
4．烷烃的物理性质 随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高，相对密度 逐渐增大。 (1)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)。 (2)烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂。 (3)当碳原子数相同时，一般支链越多，沸点越低。如沸 点：正丁烷＞异丁烷、正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。
5．烷烃的化学性质 烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，在空气中能 点燃，光照下能与氯气发生取代反应。 (1)氧化反应 燃烧通式为： 3n＋1 点燃 CnH2n＋2＋ O2――→nCO2＋(n＋1)H2O 2 烷烃都不能被酸性KMnO4溶液氧化。烷烃完全燃烧时， n(H2O)－n(CO2)＝1
根据分子的结构进行推导：根据甲烷、乙烷、丙烷和丁烷 的结构找出规律，判断烷烃碳原子数和氢原子数之间的关系， 从而推出烷烃的化学通式。
答案： 观察法： 首先写出乙烷、 丙烷和丁烷的分子式 C2H6、 C3H8、C4H10，不难发现，相邻的两个烷烃在分子组成上都相差 一个“CH2”原子团。这样，甲烷的分子式为 CH4，分子内含 n 个碳原子的烷烃的分子式，就应是比甲烷分子式多 (n － 1) 个 CH2 由此可推出烷烃的通式为 CnH2n＋2。
【答案】 (1)CnH2n＋2 (2)85.7% 25%
●变式训练 1．(2013· 试题调研)下列性质中，属于烷烃特征性质的是 ( ) A．完全燃烧的产物为二氧化碳和水 B．它们几乎不溶于水 C．它们是非电解质 D．分子的通式为 CnH2n＋2，与氯气发生取代反应
答案：D
点拨： 烃类化合物完全燃烧产物均为二氧化碳和水，因 此 A 不是烷烃的特征性质；烃类化合物几乎不溶于水，都是 非电解质，所以 B、C 也不正确。
一般程序为：
●典例透析 【典例 1】 (2013· 经典习题选萃)下列有机物中，属于烷 烃的是( )
A．CH2===CH2 B．CH3CH2CH2CH2Cl
【解析】
根据烷烃的结构特点进行比较判断。烷烃的
结构特点是碳原子之间全部是单键结合成链状，碳原子的其 余的键全部和氢原子结合。首先就会看出，B项中含有氯原 子，碳原子其余的键不是全部和氢原子结合的，也就是说它 不是烃，就更谈不上烷烃了；A项中不是碳碳单键结合，C项 中不是链状，它们都不是烷烃；D项中碳链上虽然有两个支 链，但它仍属于链状，是完全符合烷烃结构特点的。
(2)分子式相同的烃，支链越多，烃沸点越低。 如沸点：
8．燃烧法测定有机物化学式的计算 燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。有机 化合物的燃烧属于化学反应，化学反应遵循质量守恒定律， 被燃烧的有机化合物与燃烧产物之间存在着一定的相互关 系。使有机化合物发生燃烧反应，根据有关反应物、生成物 的数据和化学方程式进行计算，可以确定有机化合物的组成 情况。
使用习惯命名法命名有机物时，常命名碳原子数较少的、 结构比较简单的烷烃， 对于碳原子数比较多的常用系统命名法 命名，将在后面的学习中接触到。
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知识点1
烷烃
●思维导图
●教材点拨 1．烷烃的定义 烃分子中的碳原子之间只以单键结合，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。这样的烃叫 做饱和烃，也称为烷烃。 2．烷烃的结构特点 (1)烷烃分子里碳原子间都以单键相连接，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，如乙烷和丙 烷的结构式分别为
递推法探究：因为碳是四价的，一个碳原子应连接四个氢 原子，增加一个碳，原碳上去掉一个氢，后来增加的这个碳上 还需再接三个氢，这样相当于增加一个碳时，就相应的增加两 个氢，故含 n 个碳原子的烷烃相当于在甲烷分子中增加了(n－ 1)个碳， 相应增加了 2(n－1)个氢， 于是烷烃的通式为 C1＋n－1H4
(2)由通式 CnH2n＋2 可以看出， n 越大， w(C)越大； n 越小， w(H)越大。故： w(C)max＝linm →∞ 12n 12n ＝ ≈0.857＝85.7% 14 n 12n＋2n＋2
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2n ＋ 2 4 w(H)max＝linm ＝ ＝0.25＝25% →1 16 12n＋2n＋2
第三章
有机化合物
第三章
第一节 最简单的有机化合物 ——甲烷(共 2 课时)
第一节
第 2 课时 烷 烃
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据英国媒体 2009 年 8 月 1 日报道，当日，俄罗斯总理普 京乘坐潜艇，下潜到千余米深的贝加尔湖中，与科研人员一起 探寻被称之为“可燃冰”的物质。 贝加尔湖中这种“可燃冰” 到底是一种什么神秘的物质呢？能让一个国家的总理甘愿冒 这么大的风险去探寻？
＋2(n－1)
＝CnH2n＋2。
2．有机物如何命名？ 提示： 使用习惯命名法命名有机物， 要清楚以什么为标准， 烷烃中碳原子数在十以下的怎样命名， 碳原子数在十以上的怎 样命名。对于碳原子数相同的而结构不同的烷烃，还要写明什 么。还要清楚习惯命名法适于什么情况，还有什么命名法。
有时使用习惯命名法： 以有机物分子中含有的碳原子数命 名。烷烃中碳原子数在十以下，用天干表示，即甲、乙、丙、 丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示，称某烷；碳原子数在十 以上的，用中文数字来表示。如 C17H36 叫十七烷。对于碳原子 数相同的而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称前再加上 “正、 异、新”等字加以区别。
3.烷烃分子的通式：CnH2n＋2(n≥1，正整数) 烷烃是饱和链状烃的简称，其分子组成符合通式CnH2n＋
2，其中甲烷既是分子组成最简单的烷烃，也是分子组成最简
单的烃。甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷„„其分子式依次 为CH4、C2H6、C3H8、C4H10„„，仔细观察其分子组成中C 原子、H原子均成等差数列，由数学数列通式，易得到烷烃 中的碳原子数为n，烷烃中的氢原子数为2n＋2，故烷烃的分 子通式为CnH2n＋2。
●新知导学 1 ________，其结构特点是碳原子之间只 1．烷烃又叫 □ 2 ________结合，剩余价键均与 □ 3 ________结合，使每 以□ 4 ____________都已充分利用，达到“饱和”。 个碳原子的□ 5 ____________(n≥1的整数)。 通式为□
2．烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增，呈现 6 ________的变化。如：常温下，其状态由 □ 7 ________态 □ 10 8 ________态，再变到 □ 9 ________态；沸点逐渐 □ 变到 □ 11 ________。 ________，相对密度□ 12 ____________________________。 3．同系物是指：□
我们已经初步认识了甲烷的分子结构和性质，除甲烷外， 还有一系列结构和性质与它很相似的烃，如下面两种物质：
我们称这类烃为烷烃。那么，它们具有什么样的结构特点 和性质呢？让我们一起走进教材第 2 课时烷烃。
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●学习目标 1．了解烷烃的概念、通式及结构特点。 2．了解烷烃的物理性质和化学性质。 3．理解同系物、同分异构体的概念，并会判断及书写简 单烷烃的同分异构体。
16 增加 □ 17 有机物种类繁多 □
●自主探究 1．根据甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的分子式，你能推出烷 烃的化学通式吗？(设碳原子数为 n) 提示：推有机物的通式一种方法是利用数学关系推导，另 一种方法就是根据分子的结构进行推导。 利用数学关系推导：根据甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的分子 式找出规律，判断烷烃碳原子数和氢原子数之间的关系，从而 推出烷烃的化学通式。
这种天然气水合物是一种由气体和水形成的冰状白色固 态晶体，水分子一般通过氢键合成多面体笼，笼中含有固体的 天然气分子。其分子式是 M· nH2O，式中 M 是气体分子，主 要是甲烷、乙烷和丙烷等烃类同系物及 CO2、N2 和 H2S 等；n 是水分子数。水分子组成笼形类冰晶格架，气体分子充填在格 架空腔中，组成单一或复合成分的天然气水合物。这种类冰气 水合物遇火即可燃烧。
为了书写方便，有机物除用结构式表示外，还可以用结 构简式表示，如乙烷和丙烷的结构简式分别为CH3CH3和 CH3CH2CH3。
温馨提示：①烷烃都是立体结构，碳原子不在一条直线 上，除非只有两个碳原子。直链烷烃空间构型是折线型或锯 齿状。 ②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。 (2)常见烷烃的结构式和结构简式
自我校对： 1 饱和烃 □ 2 单键 □ 3 氢原子 □ 4 □
＋2
5 CnH2n 化合价 □
10 升高 □ 11 增大 6 规律性 □ 7 气 □ 8 液 □ 9 固 □ □
12 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 13 分子式 □ 14 结构 □ 15 同分异构体 □
在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现在各个 大陆向海延伸的大陆边缘水深超过 300m～500m 的深度， 尤其 是在海底以下 1000m～1100m 深度的沉积地层中， 以及高纬度 地区广泛发育的永久冻土层中，蕴藏着丰富的气体水合物 —— 天然气水合物资源，科学界把它们称之为“易燃冰”或“可燃 冰 ”。
(2)对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名 称之前再加“正”、“异”、“新”等字加以区别。例如， CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 正戊烷
温馨提示：烷烃的这种命名方法称为习惯命名法。它适 应于碳原子数较少，结构比较简单的烷烃。对于碳原子数较 多，结构较复杂的烷烃，可采用系统命名法，在选修5中学 到。 7．烃类熔沸点变化规律 (1)组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，其熔沸 点越高，如沸点CH4＜CH3CH3＜CH3CH2CH3
13 ________，但具有不同 □ 14 4．化合物具有相同的 □ ________的现象叫同分异构现象。具有同分异物现象的化合 15 ________，随着碳原子数目增加，其同分异构体 物统称为□ 16 ________；同分异构现象是 □ 17 ________的重要原 的数目 □ 因之一。