化学人教版（2019）选择性必修3 2.1.1烷烃的结构和性质（共24张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修3 2.1.1烷烃的结构和性质（共24张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-07 15:52:29 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第二章 烃
第一节 烷烃
第一课时 烷烃的结构和性质
01
通过微观的化学键视角分析几种简单烷烃分子的结构，以甲烷的结构为模型，认识烷烃的结构。
02
了解烷烃在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
03
从微观层面认识同系物的结构特点，从结构角度解释同系物物理性质的变化规律和化学性质的相似性。
学 习 目 标
导 入 新 课
2017年诺贝尔化学奖授予研发了冷冻电镜技术上的三位科学家，使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行快速冷冻。乙烷和其他烷烃的结构与性质有什么相同点和不同点呢？
烃：仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物。
碳
氢
烃
烃
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
......
甲烷
乙烯
乙炔
苯
烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
【思考与讨论】
请根据图中所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。
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
烷烃的结构特点
C原子均为sp3杂化，碳链呈锯齿状
以碳原子为中心形成一个或若干个四面体空间结构
烷烃分子中的共价键全部是单键(C一C、C一H),可以旋转。
烷烃的所有原子不可能共平面
链状烷烃的通式为CnH2n＋2 （n≥1）
无色、无味的气体，
难溶于水，密度比
空气小
烷烃数量繁多，如何系统地把握所有烷烃的性质呢？
甲烷的性质
物理性质
化学性质
① 稳定性：常温下不与KMnO4、Br2、强酸、强碱反应
②可燃性
③光照下与Cl2发生取代反应
【回顾】我们学过甲烷的哪些相关性质？
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
光
表2-1 几种烷烃的熔点、沸点和密度
③常温下的存在状态，由气态逐渐过渡到液态、固态。
①随着分子中碳原子数的递增，烷烃沸点逐渐升高。
②随着分子中碳原子数的递增，烷烃密度逐渐增大。
⑤常温下烷烃的状态：
④所有烷烃均难溶于水，密度均小于1
C17及以上为固态
C5~C16液态
C1~C4气态
【分析】
表中信息呈现哪些规律性变化？
物理性质 变化规律
状态 烷烃常温下存在的状态由_____态逐渐过渡到____态、___态。当碳原子数小于或等于_____时，烷烃在常温下呈气态
溶解性 都难溶于_____，易溶于_____________
熔、沸点 随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐_______，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越_______
密度 随碳原子数的增加，密度逐渐_______，但比水的________
气
液
固
4
水
有机溶剂
升高
增大
小
低
【归纳总结】
物理性质
天然气、沼气
（甲烷）
液化石油气
（C4以下）
煤油
（C11~C16）
汽油
（C5~C11）
生活中常用的烷烃燃料
柴油
（C15~C18）
丁烷
【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
【思考与讨论】
（2）根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）燃烧的化学方程式。
2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O
点燃
请利用烷烃的通式，写出烷烃的燃烧通式：
注：当碳含量少时，产生淡蓝色火焰，但随着碳原子数的增多，碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生
【思考与讨论】
（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
烷烃
卤代烃
（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
化学性质
1.稳定性
常温下，烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应
2.可燃性-氧化反应
3.易取代
在光照条件下与氯气发生取代反应（特征反应）
【归纳总结】
化学性质
①在光照条件下
②与纯卤素反应
烷烃与卤素取代反应的特点：
③1mol卤素单质只能取代1molH
④连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体）
练1：1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2为（ ）
A、0.5mol B、2mol C、2.5mol D、4mol
练2．下列有机物：①正丁烷，②丙烷，③2 -甲基丁烷，④异丁烷，⑤己烷。沸点由高到低的顺序为( )
A．②①④③⑤ B．⑤③④①②
C．⑤③①④② D．②①③④⑤
C
C
定义
判断要点
同系物
结构相似，在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物
练习：下列各组物质中，一定互为同系物的是（ ）
A、O2和O3
B、CH3CH2CH3和CH3CH3
C、C2H6O和C3H8O
D、CH3CH2CH2CH3和CH3-CH-CH3
CH3
技巧
B
（1）一差（分子组成至少相差一个CH2原子团）
（2）二相似（结构相似，化学性质基本相似）
（3）三相同（组成元素相同，官能团种类、个数相同，分子组成通式相同）
课堂小结
结
质
质
化
学
性
物
理
性
构
烷烃的结构与甲烷的相似
烷烃的结构与性质
1.稳定性
2.可燃性-氧化反应
3.易取代
熔沸点随碳原子数逐渐升高
随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大
烷烃分子中的共价键全部是单键
碳原子都采取sp3杂化
难溶于水，密度小于水。
1、下列分子式只表示一种物质的是（ ）
A．C4H10 B．C5H12
C．C3H7Cl D．CH2Cl2
D
2、下列物质中，与正戊烷互为同系物的是（ ）
A．CH3CH(CH3)2 B．CH3CH2CH(CH3)2
C．CH3CH2CH2CH2CH3
D．CH3CH=CH2
A
3、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
谢谢观看！
第二章 烃
第一节 烷烃
第一课时 烷烃的结构和性质
01
通过微观的化学键视角分析几种简单烷烃分子的结构，以甲烷的结构为模型，认识烷烃的结构。
02
了解烷烃在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
03
从微观层面认识同系物的结构特点，从结构角度解释同系物物理性质的变化规律和化学性质的相似性。
学 习 目 标
导 入 新 课
2017年诺贝尔化学奖授予研发了冷冻电镜技术上的三位科学家，使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行快速冷冻。乙烷和其他烷烃的结构与性质有什么相同点和不同点呢？
烃：仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物。
碳
氢
烃
烃
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
......
甲烷
乙烯
乙炔
苯
烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
【思考与讨论】
请根据图中所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。
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
烷烃的结构特点
C原子均为sp3杂化，碳链呈锯齿状
以碳原子为中心形成一个或若干个四面体空间结构
烷烃分子中的共价键全部是单键(C一C、C一H),可以旋转。
烷烃的所有原子不可能共平面
链状烷烃的通式为CnH2n＋2 （n≥1）
无色、无味的气体，
难溶于水，密度比
空气小
烷烃数量繁多，如何系统地把握所有烷烃的性质呢？
甲烷的性质
物理性质
化学性质
① 稳定性：常温下不与KMnO4、Br2、强酸、强碱反应
②可燃性
③光照下与Cl2发生取代反应
【回顾】我们学过甲烷的哪些相关性质？
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
光
表2-1 几种烷烃的熔点、沸点和密度
③常温下的存在状态，由气态逐渐过渡到液态、固态。
①随着分子中碳原子数的递增，烷烃沸点逐渐升高。
②随着分子中碳原子数的递增，烷烃密度逐渐增大。
⑤常温下烷烃的状态：
④所有烷烃均难溶于水，密度均小于1
C17及以上为固态
C5~C16液态
C1~C4气态
【分析】
表中信息呈现哪些规律性变化？
物理性质 变化规律
状态 烷烃常温下存在的状态由_____态逐渐过渡到____态、___态。当碳原子数小于或等于_____时，烷烃在常温下呈气态
溶解性 都难溶于_____，易溶于_____________
熔、沸点 随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐_______，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越_______
密度 随碳原子数的增加，密度逐渐_______，但比水的________
气
液
固
4
水
有机溶剂
升高
增大
小
低
【归纳总结】
物理性质
天然气、沼气
（甲烷）
液化石油气
（C4以下）
煤油
（C11~C16）
汽油
（C5~C11）
生活中常用的烷烃燃料
柴油
（C15~C18）
丁烷
【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
【思考与讨论】
（2）根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）燃烧的化学方程式。
2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O
点燃
请利用烷烃的通式，写出烷烃的燃烧通式：
注：当碳含量少时，产生淡蓝色火焰，但随着碳原子数的增多，碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生
【思考与讨论】
（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
烷烃
卤代烃
（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
化学性质
1.稳定性
常温下，烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应
2.可燃性-氧化反应
3.易取代
在光照条件下与氯气发生取代反应（特征反应）
【归纳总结】
化学性质
①在光照条件下
②与纯卤素反应
烷烃与卤素取代反应的特点：
③1mol卤素单质只能取代1molH
④连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体）
练1：1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2为（ ）
A、0.5mol B、2mol C、2.5mol D、4mol
练2．下列有机物：①正丁烷，②丙烷，③2 -甲基丁烷，④异丁烷，⑤己烷。沸点由高到低的顺序为( )
A．②①④③⑤ B．⑤③④①②
C．⑤③①④② D．②①③④⑤
C
C
定义
判断要点
同系物
结构相似，在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物
练习：下列各组物质中，一定互为同系物的是（ ）
A、O2和O3
B、CH3CH2CH3和CH3CH3
C、C2H6O和C3H8O
D、CH3CH2CH2CH3和CH3-CH-CH3
CH3
技巧
B
（1）一差（分子组成至少相差一个CH2原子团）
（2）二相似（结构相似，化学性质基本相似）
（3）三相同（组成元素相同，官能团种类、个数相同，分子组成通式相同）
课堂小结
结
质
质
化
学
性
物
理
性
构
烷烃的结构与甲烷的相似
烷烃的结构与性质
1.稳定性
2.可燃性-氧化反应
3.易取代
熔沸点随碳原子数逐渐升高
随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大
烷烃分子中的共价键全部是单键
碳原子都采取sp3杂化
难溶于水，密度小于水。
1、下列分子式只表示一种物质的是（ ）
A．C4H10 B．C5H12
C．C3H7Cl D．CH2Cl2
D
2、下列物质中，与正戊烷互为同系物的是（ ）
A．CH3CH(CH3)2 B．CH3CH2CH(CH3)2
C．CH3CH2CH2CH2CH3
D．CH3CH=CH2
A
3、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
谢谢观看！