2.1 烷烃课件(共40张PPT)2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3

(共40张PPT)
第一节 烷烃
第二章 烃
生活中常见的烷烃
甲烷
丙烷
丁烷
庚烷
辛烷
二十二烷
碳原子的饱和程度和化学键的类型
烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据
预测
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
CH4
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3(CH2)3CH3
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
一、分析烷烃在组成和结构上的相似点
同系物：像甲烷、乙烷、丙烷这些结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
链状烷烃同系物的通式：CnH2n+2（n≥1）
【讨论】烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。我们学过甲烷具有哪些性质？
甲烷
物理性质：
化学性质
无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小
可燃性：
取代反应：
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
点燃
（氧化反应）
CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl
光
二、分析烷烃的化学性质
【思考与讨论】
（1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
颜色 溶解性 可燃性 与酸性高锰 酸钾溶液 与溴的四氯化碳溶液 与强酸、强碱溶液 与氯气
（在光照下）
无色
难溶于水
空气中可燃
不反应
取代反应
不反应
不反应
（2）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
庚烷
辛烷
（3）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
＋
C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。
取代反应
CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl
光
（4）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。
取代程度 取代产物结构简式
一取代
二取代
三取代
四取代
五取代
六取代
CH3CH2Cl
CH3CHCl2
CH2ClCH2Cl
CH3CCl3
CH2ClCHCl2
CH2ClCCl3
CHCl2CHCl2
CHCl2CCl3
CCl3CCl3
北京奥运会火炬选择了丙烷作为燃料，为什么选择丙烷而不是其他的烷烃呢？
三、比较烷烃的物理性质
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3)
甲烷 －182 －164 0.423
【思考与讨论】已知甲烷的密度、熔点、沸点如下表，预测乙烷、丙烷等烷烃的密度、熔点、沸点与甲烷的差异，并说明预测依据。
一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高。
部分烷烃的熔点、沸点和密度
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
物理性质 变化规律
状态
熔、沸点
密度
C1~C4气态；
C5~C16液态；
C17以上为固态
随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。
随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。小于水的密度
丙烷能适应比较宽的温度范围，在零下 40℃时仍能产生 1 个以上饱和蒸气压，高于外界大气压，形成燃烧。
丙烷含碳量高，燃烧的火焰呈明亮的黄色，有良好的可视性，便于识别和电视转播、新闻摄影的需要。
奥运火炬选择丙烷作为燃料的原因
天然气的开采
天然气的运输
天然气多组分造成管道冻堵
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 正己烷
熔点/℃ -182 -172 -187 -138 -129 -94
沸点/℃ -164 -89 -42 -0.5 36 69
-100 ℃的状态 气 液 液 液 液 固
几种烷烃的熔点、沸点
天然气
凝液
天然气深冷分离
净化
天然气
﹣100 ℃
C2H6、
C3H8、
C4H10、C5H12…
CH4
天然气净化
深度冷却
天然气的开采
天然气的运输
1．下列说法不正确的是（ ）
A．所有烷烃中，甲烷中碳的质量分数最低
B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低
C．甲烷分子中最多有4个原子共平面
D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应
巩固练习
C
2．下列有关烷烃的叙述中，正确的是（ ）
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧
A．①②③⑥ B．①④⑥
C．②③④ D．①②③④
B
3．下列关于有机化合物M(如图)的说法中，不正确的是（ ）
A．与甲烷互为同系物
B．M有同分异构体
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．光照时，能与Cl2发生取代反应
B
4．丁烷广泛应用于家用液化石油气，也可用于打火机中作燃料，下列叙述不正确的是（ ）
A．CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子不在同一条直线上
B．C4H10与C(CH3)4互为同系物
C．丁烷在常温下是气体
D．C4H10进行一氯取代后可生成两种沸点不同的有机产物
D
5．下列分子式只表示一种物质的是（ ）
A．C4H10 B．C5H12
C．C3H7Cl D．CH2Cl2
D
四、书写同分异构体
烷烃分子式 同分异构体
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
C6H14
烷烃分子式 同分异构体
CH4 无
C2H6 无
C3H8 无
C4H10 CH3(CH2)2CH3 CH(CH3 )3
C5H12 CH3(CH2)3CH3 (CH3)2CHCH2CH3 C(CH3 )4
C6H14 CH3(CH2)4CH3 (CH3)2CH(CH2)2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (CH3)2CHCH(CH3)2 CH3CH2C(CH3 )3
烷烃分子式
CH4
C2H6
C3H8
C4H10 CH3(CH2)2CH3 CH(CH3 )3
C5H12 CH3(CH2)3CH3 (CH3)2CHCH2CH3 C(CH3 )4
C6H14 CH3(CH2)4CH3 (CH3)2CH(CH2)2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (CH3)2CHCH(CH3)2 CH3CH2C(CH3 )3
如何对其进行命名？
1．碳原子数在1～10之间用“天干” 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，称某烷。
2．10个C原子以上的烷烃，用实际碳原子数表示。如：C11H24 称为十一烷
碳原子数(n)及表示
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸
n>10 相应汉字数字
五、烷烃的习惯命名法
烷烃分子式 同分异构体 习惯命名
CH4 无
C2H6 无
C3H8 无
C4H10 CH3(CH2)2CH3 CH(CH3 )3
C5H12 CH3(CH2)3CH3 (CH3)2CHCH2CH3 C(CH3 )4
C6H14 CH3(CH2)4CH3 (CH3)2CH(CH2)2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (CH3)2CHCH(CH3)2 CH3CH2C(CH3 )3
请你用习惯命名法完成表格中烷烃的命名。
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
命名不够精准
烷烃分子式 同分异构体 习惯命名
C4H10 CH3(CH2)2CH3 CH(CH3 )3 丁烷
C5H12 CH3(CH2)3CH3 (CH3)2CHCH2CH3 C(CH3 )4 戊烷
C6H14 CH3(CH2)4CH3 (CH3)2CH(CH2)2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (CH3)2CHCH(CH3)2 CH3CH2C(CH3 )3 己烷
3．若存在少量同分异构体：依分子中支链多少以正、异、新表示。
烷烃分子式 同分异构体 习惯命名
C4H10 CH3(CH2)2CH3 CH(CH3 )3 丁烷
C5H12 CH3(CH2)3CH3 (CH3)2CHCH2CH3 C(CH3 )4 戊烷
C6H14 CH3(CH2)4CH3 (CH3)2CH(CH2)2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (CH3)2CHCH(CH3)2 CH3CH2C(CH3 )3 己烷
正丁烷
异丁烷
正戊烷
异戊烷
新戊烷
己烷有5种同分异构体，利用习惯命名，无法命名完全，怎么办？
1．选主链、称“某烷”——“最长”碳链为主链
戊烷
己烷
六、烷烃的系统命名法
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3 CH2—CH3
把主链里离取代基（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，以确定支链所在的位置。
2．选起点编序号、定支链
己烷
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3 CH2—CH3
1
2
3
4
5
6
己烷
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3 CH2—CH3
1
2
3
4
5
6
(1)把支链作为取代基。取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上的位置，并在数字和名称之间用“-”隔开。
3．写名称
(2)当有相同取代基，相加，用大写数字表示在取代基前面。表示相同取代基位置的阿拉伯数字要用“，”隔开；如果取代基不同，把简单的写前面，复杂的写后面。
2,4-二甲基己烷
1．烷烃命名中常使用三套数字，甲、乙、丙……，1、2、3……，一、二、三……。其中“一、二、三……”是说明（ ）
A．碳原子数 B．烷基位置编号
C．氢原子数 D．同种烷基数目
巩固练习
D
2．某烷烃的结构简式为 ，下列命名正确的是（ ）
A．2,3,4-三甲基己烷
B．3-乙基-2,4-二甲基己烷
C．3,5-二甲基-4-乙基己烷
D．1,2,4-三甲基-3-乙基戊烷
A
3．用系统命名法命名烷烃：CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH3其名称是（ ）
A．2-乙基丁烷 B．二-乙基丁烷
C．2,3-二乙基丁烷 D．3,4-二甲基己烷
D
4．有关烷烃的命名正确的是（ ）
A．2-甲基丁烷
B．2,4,4-三甲基戊烷
C．1,3-二甲基丁烷
D．如图所示烷烃的名称为：异戊烷
A
5．下列烷烃的命名正确的是（ ）
A．2,3-二甲基丁烷
B．3,4-二甲基戊烷
C．2-甲基-3-乙基丁烷
D．2-乙基己烷
A
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