化学人教版（2019）选择性必修3 2.1烷烃（共53张ppt）

(共53张PPT)
第二章 烃
第一节 烷烃
第一课时
教学目标
1、了解烷烃的通式和结构特点
2、能够根据资料信息归纳烷烃的物理性质及递变规律
3、能够通过甲烷的化学性质总结烷烃的化学性质
教学重、难点
教学重点：1.烷烃的结构特点
2.烷烃的物理、化学性质
教学难点：烷烃取代反应中相关计算
链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和脂肪烃
天然气
液化石油气
汽油、柴油
凡士林
石蜡
生活中常见的烷烃
情景导入
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
根据烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，分析他们在组成和结构上的相似点。
名称 结构简式 分子式 碳原子的 杂化方式 分子中共价键
的类型
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
任务驱动一
一、烷烃的结构与性质
1. 定义：
C原子以碳碳单键相连而形成的链状烃，也叫饱和链烃。
2. 通式：
CnH2n+2(n≥1)，共价键的数目=3n+1
注：CnH2n+2一定是烷烃；烷烃一定符合CnH2n+2
分子式
CH4
电子式
结构式
回顾：
空间构型
H
H
H
C
H
H
H
H
-C-
H
正四面体
4个C-H键长度和强度相同，夹角相等，为109°28' 。
结构简式
CH4
甲烷的分子结构
一、烷烃的结构与性质
烷烃的结构与甲烷的相似
①其分子中的碳原子都采取sp3杂化
以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键
②烷烃分子中的共价键全部是单键
烷烃的性质与甲烷的相似
烷烃的所有原子不可能共平面
分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状
3. 结构特点
烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3)
甲烷 CH4 CH4 气体 －182 －164 0.423
乙烷 C2H6 CH3CH3 气体 －172 －89 0.545
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气体 －187 －42 0.501
正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气体 －138 －0.5 0.579
正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液体 －129 36 0.626
正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液体 －54 151 0.718
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液体 －26 196 0.740
十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液体 18 280 0.775
十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固体 28 308 0.777
任务驱动二
找出熔点、沸点、密度有什么递变规律
正戊烷
异戊烷
新戊烷
比较戊烷的沸点
＞
＞
36.1 ℃
27.9 ℃
9.5 ℃
（1）熔沸点
熔沸点逐渐升高
C个数相同，支链越多，熔沸点越低
（2）状态：
C1～C4气态；C5～C16液态；C17以上为固态。
（3）密度：
密度逐渐增加，但都比水小
（4）水溶性：
难溶于水，易溶于有机溶剂
4、物理性质
随着C个数增加：
物质 颜色 溶解性 与酸性KMnO4溶液 与Br2的CCl4溶液 与强酸、强碱溶液 可燃性 光照下与Cl2
甲烷
烷烃
请根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
小组讨论
根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式。
2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O
点燃
思考与讨论
根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。
+
Cl—Cl
光
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
Cl
H
H
H
H
H
Cl
H
+
取代反应:
思考与讨论
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
（2）取代反应（光卤代）
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
燃烧
现象：淡蓝色火焰
CnH2n+2 +[(3n+1)/2]O2 nCO2+ (n+1)H2O
点燃
定义：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代替的反应。
甲烷的取代反应的历程
+
+
一氯甲烷
(气态)
二氯甲烷（液体）
三氯甲烷（液体）也叫氯仿
四氯甲烷（液体）
也叫四氯化碳
甲烷与氯气的取代反应的4个方程式
二氯甲烷（液体）
三氯甲烷（液体）
四氯甲烷（液体）
也叫四氯化碳
一氯甲烷(气体)
现象：光照时，混合气体的颜色变浅，试管壁出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。
2、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物物质的量最多的是（ ）
A、CH3Cl B、CH2Cl2
C、CCl4 D、HCl
D
1、下列物质常温下呈气态的是 （ ）
A、CH3Cl B、CH2Cl2
C、CHCl3 D、CCl4
A
【思考】
1mol CH4与 Cl2发生取代反应，产生等物质的量的有机物，消耗 mol 、产生HCl mol 、产生气体 mol
在光照条件下，将与放入大试管中进行反应，待反应完成后测得四种有机取代产物的物质的量之比为
下列判断正确的是( )
A. 反应产物中最多的是CCl4
B. 反应共消耗3.0mol Cl2
C. 反应完毕打开试管，在试管口看不到明显现象
D. CH4在一定条件下也能与溴水发生取代反应
乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写出它们的结构简式。
CH2CH3
Cl
CH2 CH2
Cl Cl
Cl
CH3 CH
Cl
Cl
Cl C CH3
Cl
Cl Cl
CH CH2
Cl
Cl Cl
Cl C CH2
Cl
Cl Cl
CH CH
Cl Cl
Cl Cl
Cl C CH
Cl Cl
Cl Cl
Cl C C Cl
Cl Cl
HCl
（3）分解反应
烷烃在催化剂并加热条件下可返生裂化或裂解，产生烷烃和烯烃。
CH4 C+2H2
催化剂
Δ
催化剂
Δ
C3H8 C2H4+CH4
催化剂
Δ
C20H42 C10H22+C10H20
（1）定义：像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物
6. 同系物（同类不同C）
1.下列关于同系物的说法正确的是( )
A．同系物可以是不同类别的物质
B．通式相同，分子间相差n个CH2(n≥1)的物质互称同系物
C．同系物的最简式相同，分子式不同
D．同系物的化学性质相似
2、下列哪组是同系物（　　　）
A、CH3CH2CH2CH3　 CH3CH(CH3)CH3
B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3
　　　　　　　　　　　　CH2　　　　　　　　　　　　　　
C、CH3－CH＝CH2　　　 CH2　　CH2
B
随堂练习
练习：下列物质是否为同系物
① CH3CHO 和 CH3COOH
② CH2=CH2 和
③ CH4 和 CH3CH3
④ CH3CH2CH3 和
H2C
CH2
CH2
CH3－CH2－CH－CH3
│
CH3
否
否
是
是
CH3
CH2
CH2
CH3
CH3
CH3
CH
CH3
⑤
否
【练习】下列物质一定属于同系物的是
同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
组成
结构
对象
例子
分子组成相差一个或几个CH2原子团
分子式相同
同种元素
质子数相同，中子数不同
相似
不同
不同
原子核结构不同
有机化合物
单质
化合物
原子(核素)
CH4 和 CH3CH3
H 和 H
1
1
2
1
O2和O3
正丁烷和异丁烷
电子层结构相同
（）同位素、同素异形体、同系物、同分异构体概念的比较
例1、下列物质属于同位素的是：
属于同素异形体的是：
属于同系物的是：
属于同分异构体的是：
①O2和O3
②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
和
④金刚石和石墨 ⑤氕、氘和氚
⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和
CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3
①和④
②
③和⑤
⑥
练习1：
下列五组物质中___互为同位素，___是同素异形体，___ 是同分异构体，___是同系物，___是同一物质。
1、 　　　 2、白磷、红磷
3. H H 4、CH3CH3、CH3CHCH3
　　 | |　　　　　　　　 　　 |　　
H－C－Cl 、 Cl－C－Cl CH3
　 |　　　　　 　 |　　　
Cl H
5、CH3CH（CH3）CH2CH3　、　C（CH3）4
1
2
3
4
5
其分子中的碳原子都采取sp3杂化，碳原子与碳原子或其他原子形成σ键
烷烃
结构
化学性质
常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应
①空气中燃烧（可燃性）氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
物理性质
随着烷烃碳原子数的增加，熔点和沸点逐渐升高，密度逐渐增大常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态
第二章 烃
第一节 烷烃
第二课时
教学目标
1.了解烷烃的两种命名方法
2.掌握烷烃的系统命名法。
教学重难点
烷烃的系统命名
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)11个C原子以上的直链烷烃：如:C11H24 称为十一烷
(3)带支链的烷烃:用正、异、新表示
戊烷
C5H12
C8H18
辛烷
正戊烷
无支链
异戊烷
带一支链
新戊烷
带两支链
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
CH3CCH3
CH3
二、烷烃的命名
C13H28
例：用习惯命名法给下列物质命名。
C8H18
辛烷
十三烷
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH2-CH-CH3
CH3
CH3
CH3-C-CH3
CH3
正戊烷
异戊烷
新戊烷
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
CH3
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
CH3CH2CHCH2CH3
CH3
CH3CCH2CH3
CH3
己烷（C6H14）
CH3
CH3CH CHCH3
CH3
如何解决？
烃基:
烃分子失去一个氢原子所剩余的原子团
常见的烃基:
甲基：－CH3
乙基：－CH2CH3 或－C2H5
正丙基：－CH2CH2CH3
异丙基：
(1) 选主链，称“某烷”
己烷
——主链最长
——支链最多
出现多条等长的最长碳链，怎么办呢？
选主链原则：
——最长最多
CH3
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
己烷
戊烷
√
√
2.系统命名法
(2)编序号，定支链
选主链中离支链最近的一端作为起点，用1、2、3等数字给主链的各碳原子依次编号定位，确定支链所在的位置。
——起点离支链最近原则
己烷
5
6
1
2
3
4
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
规则解读
不管从主碳链的哪端开始，支链的位置都同样近，怎么办？
CH3—CH2—CH—CH—CH—CH3
CH3 CH2
CH3
1 2 3 4 5 6
6 5 4 3 2 1
同样近时，简单优先
原则：
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3
CH3 CH2 CH3
CH3
CH3
1 2 3 4 5 6
6 5 4 3 2 1
2，2，3，5 　　2，4，5，5
不管从主碳链的那端开始，支链的位置都相同，而且都一样简单(—CH3)怎么办？
同样近同样简时，编号之和最小
编序号的原则：
近，简，小
原则：
(3)写名称：
4-甲基
2-甲基 　
己烷
5
6
1
2
3
4
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
不同基，简到繁，相同基，合并算(标数目)
取代基，写在前，标位置，短线连
己烷
二甲基
2,4
√
规则解读
(1)选主链，称“某烷”
原则：最长最多原则
(2)编序号，定支链
原则：最近最简最小
(3)写名称
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,（阿拉伯数字之间用“，”隔开；阿拉伯数字与文字之间用“—”隔开。）
烷烃系统命名
系统命名法
②
烷烃的命名
主链名称
取代基名称个数、位置
甲基
戊烷
取代基名称
取代基位置
二
取代基个数
2,3-
CH3
CH
CH
CH2
CH3
CH3
CH3
1 2 3 4 5
2，6，6 — 三 甲基 —5 —乙基 辛烷
CH3-CH-CH2-CH2-CH—C-CH2-CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
主链
取代基名称
取代基数目
取代基位置
1 2 3 4 5 6 7 8
实战演练
1.写出下列烷烃的名称
C2H5
CH3 —C—CH2—CH2—CH—CH3
CH3
CH3
CH3 —CH—CH—CH3
CH3
CH3
CH3 —CH2—CH—CH—CH2—CH3
CH3
CH3
2，3—二甲基丁烷
3，4—二甲基己烷
2，2，5—三甲基庚烷
课堂检测
CH3—CH—CH2—CH2—CH3
CH3
2-甲基戊烷
CH3—CH2—CH—CH—CH—CH3
CH3 CH2
CH3
1 2 3 4 5 6
3-甲基-4-乙基己烷
CH3
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3
CH3 CH2 CH3
CH3
6 5 4 3 2 1
2，2，5-三甲基-3-乙基己烷
CH3
CH3
CH3 – C – CH – CH3
CH3
CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH – CH3
CH3
CH2
CH3
CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3
CH2 – CH3
CH2 – CH3
3 ，3-二乙基戊烷
2 ， 2 ，3 -三甲基丁烷
2-甲基-4-乙基庚烷
课堂检测
2，2，4-三甲基戊烷
2-甲基-3-乙基戊烷
课堂检测
2.用系统命名法命名下列烷烃，并找出一氯代物种类。
3、下列烷烃命名是否正确？
4-甲基己烷
3-甲基-2-乙基戊烷
5-甲基-3-乙基己烷
3-甲基己烷
3，4-二甲基己烷
2-甲基-4-乙基己烷
课堂检测
2,3 二甲基 4 乙基庚烷
2 甲基 —5 —乙基庚烷
3,3 —二甲基— 5 —乙基庚烷
4、写出下列烷烃的名称
CH2
CH3
CH2
CH2
CH2
CH3
CH
CH3
CH2
CH2
CH3
CH3
CH2
CH3
CH
CH2
CH3
CH3
CH
CH
CH3
CH3
CH3
CH3
C
CH2
CH3
CH3
CH3
CH3
1.请写出己烷同分异构体的结构简式，并用系统命名法进行命名。
小组讨论
最长最多原则，称某烷
近，简，小原则，定支链
支链前主链后，还有短线隔
编号位，定支链；
取代基，写在前，
不同基， 简到繁，
选主链，称某烷；
标位置，短线连；
相同基，合并算。
1）选主链
3）写名称
2）定编号