第一课时 烷烃的结构和性质
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第一节 第一课时 烷烃的结构和性质
[目标]1.认识烷烃的组成和结构特点。
2.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。
[重点]烷烃的组成和结构特点
[难点]烷烃的结构和性质
一、目标导学
[时间]15min
[内容]阅读教材p.28-30+笔记，完成下列任务：
1.回顾烃及其分类。
2.烷烃的结构结构特点。
3.烷烃的物理性质和化学性质。
二、自主学习
生活中的一些常见物质，如天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。
三、合作学习
烃
复习回顾
仅含C和H的有机化合物
分类
脂肪烃
芳香烃
链状烃
烷烃
脂环烃
烯烃
炔烃
环烷烃
环烯烃
环炔烃
不饱和烃
饱和烃
含苯环的烃
不饱和烃
饱和烃
名称 结构简式 分子式 C杂化方式 共价键的类型
甲烷 CH4 CH4
乙烷 CH3CH3 C2H6
丙烷 CH3CH2CH3 C3H8
正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10
正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
一、烷烃的结构
sp3
σ键
sp3
σ键
sp3
σ键
sp3
σ键
sp3
σ键
归纳小结
①C原子都是sp3杂化(四面体形)
②烷烃中全部是单键( σ 键)，可旋转
烷烃的所有原子不会全部共面，最多3个共面。
CH4正四面体形，其余锯齿状
③同系物:分子结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2的化合物。
[三同]通式同、类别同、官能团种类和数目同
[一差]相差至少一个CH2
[二似]结构相似、化学性质相似
归纳小结
④烷烃通式
链状烷烃:CnH2n+2。
环状烷烃:CnH2n。
I.符合CnH2n+2的一定是烷烃。
III.链状烷烃随着n的增加，含氢的质量分数越来越小。
II.同碳原子数的有机物，烷烃的含氢量最高。
C6H12
二、烷烃的性质
烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g/cm3)
甲烷 CH4 CH4 气 -182 -164 0.423
乙烷 C2H6 CH3CH3 气 -172 -89 0.545
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气 -187 -42 0.501
正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气 -138 -0.5 0.579
正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液 -129 36 0.626
正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液 -54 151 0.718
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液 -26 196 0.740
十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液 18 280 0.775
十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固 28 308 0.777
几种烷烃的熔点、沸点和密度
[1-烷烃的物理性质]
①随碳原子数的递增，烷烃熔沸点逐渐增大。
碳原子数相同时，支链越多，对称性越好，熔沸点越低。
②常温/标况下的存在状态，g→l→s。
C1-C4:气态 C5-C16:液态 C17以上:固态
[注意]新戊烷为气态
③随碳原子数的递增，烷烃密度逐渐增大，但均小于水（1）。
④所有烷烃均难溶于水，易溶于有机溶剂。
可燃性 强氧化剂：KMnO4 Br2的CCl4 强酸强碱 氯气(光照)
[2-烷烃的化学性质]
①稳定性
[问题1]写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式。
②可燃性
燃烧通式：CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
[现象]火焰呈淡蓝色，放热，随碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生。
可燃
不反应
取代反应
不反应
不反应
C8H18＋25/2O2 8CO2＋9H2O
点燃
③取代反应—条件： 光照 反应物：气态卤素单质。
[问题2]写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。
+
Cl-Cl
光
C
C
H
H
H
H
H
H
H-Cl
+
C
C
Cl
H
H
H
H
H
连续反应，产物复杂，不适合制备物质。
④分解反应
长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃，被利用在石油的裂化。
CH4 C + 2H2
高温
C16H34 C8H16 + C8H18
催化剂
高温
C8H18 C4H10 + C4H8
催化剂
高温
四、复述检测
[达标检测1]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
[达标检测2]关于烷烃的说法不正确的是( )
A.所有链状烷烃均符合通式CnH2n＋2
B.烷烃分子中一定存在C—C σ键
C.烷烃分子中的碳原子均采取sp3杂化
D.烷烃分子中碳原子不一定在一条直线
[达标检测3]下列物质沸点的排列顺序正确的是( )
①丁烷 ②2 甲基丙烷 ③戊烷 ④2 甲基丁烷 ⑤2,2 甲基丙烷
A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．⑤＞④＞③＞②＞①
C．③＞④＞⑤＞①＞② D．②＞①＞⑤＞④＞③
[达标检测4]下列哪组是同系物( )
A.CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3
B.CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3
C.CH3-CH=CH2
CH2
H2C
CH2
[达标检测5]下列有关烷烃的叙述不正确的是( )。
A.烷烃分子中的键一定都是单键
B.烷烃都能发生取代反应
C.符合通式CnH2n+2的烃类一定是烷烃
D.随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔点、沸点逐渐降低
[达标检测6]下列叙述正确的是( )。
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
第一节 第一课时 烷烃的结构和性质
[目标]1.认识烷烃的组成和结构特点。
2.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。
[重点]烷烃的组成和结构特点
[难点]烷烃的结构和性质
一、目标导学
[时间]15min
[内容]阅读教材p.28-30+笔记，完成下列任务：
1.回顾烃及其分类。
2.烷烃的结构结构特点。
3.烷烃的物理性质和化学性质。
二、自主学习
生活中的一些常见物质，如天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。
三、合作学习
烃
复习回顾
仅含C和H的有机化合物
分类
脂肪烃
芳香烃
链状烃
烷烃
脂环烃
烯烃
炔烃
环烷烃
环烯烃
环炔烃
不饱和烃
饱和烃
含苯环的烃
不饱和烃
饱和烃
名称 结构简式 分子式 C杂化方式 共价键的类型
甲烷 CH4 CH4
乙烷 CH3CH3 C2H6
丙烷 CH3CH2CH3 C3H8
正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10
正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
一、烷烃的结构
sp3
σ键
sp3
σ键
sp3
σ键
sp3
σ键
sp3
σ键
归纳小结
①C原子都是sp3杂化(四面体形)
②烷烃中全部是单键( σ 键)，可旋转
烷烃的所有原子不会全部共面，最多3个共面。
CH4正四面体形，其余锯齿状
③同系物:分子结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2的化合物。
[三同]通式同、类别同、官能团种类和数目同
[一差]相差至少一个CH2
[二似]结构相似、化学性质相似
归纳小结
④烷烃通式
链状烷烃:CnH2n+2。
环状烷烃:CnH2n。
I.符合CnH2n+2的一定是烷烃。
III.链状烷烃随着n的增加，含氢的质量分数越来越小。
II.同碳原子数的有机物，烷烃的含氢量最高。
C6H12
二、烷烃的性质
烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g/cm3)
甲烷 CH4 CH4 气 -182 -164 0.423
乙烷 C2H6 CH3CH3 气 -172 -89 0.545
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气 -187 -42 0.501
正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气 -138 -0.5 0.579
正戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 液 -129 36 0.626
正壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 液 -54 151 0.718
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 液 -26 196 0.740
十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 液 18 280 0.775
十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 固 28 308 0.777
几种烷烃的熔点、沸点和密度
[1-烷烃的物理性质]
①随碳原子数的递增，烷烃熔沸点逐渐增大。
碳原子数相同时，支链越多，对称性越好，熔沸点越低。
②常温/标况下的存在状态，g→l→s。
C1-C4:气态 C5-C16:液态 C17以上:固态
[注意]新戊烷为气态
③随碳原子数的递增，烷烃密度逐渐增大，但均小于水（1）。
④所有烷烃均难溶于水，易溶于有机溶剂。
可燃性 强氧化剂：KMnO4 Br2的CCl4 强酸强碱 氯气(光照)
[2-烷烃的化学性质]
①稳定性
[问题1]写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式。
②可燃性
燃烧通式：CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
点燃
[现象]火焰呈淡蓝色，放热，随碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生。
可燃
不反应
取代反应
不反应
不反应
C8H18＋25/2O2 8CO2＋9H2O
点燃
③取代反应—条件： 光照 反应物：气态卤素单质。
[问题2]写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。
+
Cl-Cl
光
C
C
H
H
H
H
H
H
H-Cl
+
C
C
Cl
H
H
H
H
H
连续反应，产物复杂，不适合制备物质。
④分解反应
长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃，被利用在石油的裂化。
CH4 C + 2H2
高温
C16H34 C8H16 + C8H18
催化剂
高温
C8H18 C4H10 + C4H8
催化剂
高温
四、复述检测
[达标检测1]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
[达标检测2]关于烷烃的说法不正确的是( )
A.所有链状烷烃均符合通式CnH2n＋2
B.烷烃分子中一定存在C—C σ键
C.烷烃分子中的碳原子均采取sp3杂化
D.烷烃分子中碳原子不一定在一条直线
[达标检测3]下列物质沸点的排列顺序正确的是( )
①丁烷 ②2 甲基丙烷 ③戊烷 ④2 甲基丁烷 ⑤2,2 甲基丙烷
A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．⑤＞④＞③＞②＞①
C．③＞④＞⑤＞①＞② D．②＞①＞⑤＞④＞③
[达标检测4]下列哪组是同系物( )
A.CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3
B.CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3
C.CH3-CH=CH2
CH2
H2C
CH2
[达标检测5]下列有关烷烃的叙述不正确的是( )。
A.烷烃分子中的键一定都是单键
B.烷烃都能发生取代反应
C.符合通式CnH2n+2的烃类一定是烷烃
D.随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔点、沸点逐渐降低
[达标检测6]下列叙述正确的是( )。
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体