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第2课时
烷烃
第一节
最简单的有机化合物
——甲烷
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物,如
乙烷
丙烷
丁烷
结构式:
观察以上烃的结构式,试归纳以上烃的结构特点。
像这种碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,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”状态。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
P62
1.碳原子间都以C—C键相连、其余都是C—H键;
2.碳原子都形成4个共价键,形成四面体结构;
3.碳链为锯齿状或折线状。
以上烃的结构特点:
下列物质中属于烷烃的是(
)
B:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
A:CH2=CH2
C:
D:
CH3-CH=CH2
B
通过我们刚才认识的有机物可以发现有机物的书写比较麻烦,有机物除用结构式表示外,还有哪些表示方法呢?
结构式确实挺麻烦的!
有简洁的哦!
结构简式
C
H
H
H
H
C
H
H
乙烷
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
丙烷
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
丁烷
4、为了方便书写还可以用
表示:
CH3CH3
、
CH3CH2CH3
、
CH3CH2CH2CH3
或
CH3-CH3
、
CH3-CH2-CH3
、
CH3-CH2-CH2-CH3
省略C—H键
把同一碳上的H合并
省略C—C键
结构式:
分子式:
C6H14
结构简式:
CH3—CH—CH2—CH2—CH3
CH3
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
或
(CH3)2CHCH2CH2CH3
或
想一想
甲烷 CH4
乙烷 CH3CH3
丙烷 CH3CH2CH3
丁烷 CH3CH2CH2CH3
戊烷 CH3(CH2)3CH3
癸烷
CH3(CH2)8CH3
十七烷
CH3(CH2)15CH3
分析上述式子,我们可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点?
特点:
1、烷烃在分子组成上都符合通式CnH2n+2
;
2、分子式不同,但分子上相差了一个或若干个CH2原子团。
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。
P63
2、同系物:
同系物的特点:
结构相似
组成相差若干个CH2
有相同的通式
分子式不同
化学性质相似
同、似、差(练习P70)
属于同一类物质
下列物质是否为同系物?
①
CH3CH3
和
CH3COOH
②
CH3-CH3
和
③
CH4
和
CH3CH3
④
CH3CH2CH3
和
CH3-CH2-CH-CH3
│
CH3
否
否
是
是
CH3
CH2
CH2
CH3
CH3
CH3
CH
CH3
⑤
否
H2C
CH2
CH2
名称
结构简式
状态
熔点/℃
沸点/
℃
相对
密度
水溶性
甲烷
CH4
气
-182.5
-161.5
0.466
不溶
乙烷
CH3CH3
气
-182.8
-88.6
0.572
不溶
丙烷
CH3CH2CH3
气
-188.0
-42.1
0.5005
不溶
丁烷
CH3(CH2)2CH3
气
-138.4
-0.5
0.5788
不溶
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-129.7
36.0
0.5572
不溶
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22.0
302.2
0.7767
不溶
气
液
固
逐
渐
升
高
逐
渐
增
大
观察烷烃的物理性质,并归纳其规律。
(2)熔沸点、密度随C原子序数递增而递增。
1-4:气态
5-16:液态
17以上:固态
C原子数
(3)均不溶于水,且密度比水小。
规律:通式:CnH2n+2(n≥1)
状态:气?液?固;
熔沸点依次升高,
相对密度依次增大,均不溶于水。
(1)常温下状态:
3、烷烃同系物的物理性质的相似性和递变性
4、烷烃的化学性质----与甲烷性质相似
(1)氧化反应(能燃烧)
CnH2n+2
+(3n+1)/2
O2
nCO2
+
(n+1)H2O
点燃
烷烃的结构稳定,均不能使酸性KMnO4溶液褪色,不与强酸、强碱反应。
(2)取代反应
(在光照条件下进行,产物更复杂)
例如:需光照,需纯卤素,产物更复杂。
CH3CH3
+
Cl2
CH3CH2Cl
+
HCl
光照
C2H6
C3H8
C4H10
观察下列三种烷烃,试推测是根据什么来命名烷烃的?
5、烷烃的命名:
烃的命名方法——根据分子里所含碳原子的数
目来命名。
A.
碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。
如:
戊烷、辛烷等。
B.
碳原子数在十以上的,就用汉字数字来表示。如:十一烷、十七烷等
思考:C5H12,C8H18,C30H62怎样命名?
戊烷、辛烷、三十烷
C.对于有支链的烷烃:常用正、异、新……来表示。
CH
CHCH
CH3
3
3
正丁烷
异丁烷
CH3CH2CH2CH2CH3
正戊烷
CH3CH2CH(CH3)CH3
异戊烷
CH3(CH3)C(CH3)CH3
C4H10
C5H12
新戊烷
习惯
(传统)命名适用于简单的有支链的链状烷烃。
CH3CH2CH2CH3
请比较下列两个结构式,有何相同点?有何不同点?
相同点:分子式相同(C4H10)
不同点:结构不同,前者没有支链,后者有。
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
丁烷 C4H10
6、同分异构体
正丁烷
异丁烷
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式的现象叫做同分异构现象。
同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体。P64
虽然两者都具有相同的分子式(C4H10),但分子的结构不同,因此它们在性质上就有差异,所以它们属于两种不同的有机物。
P64(表3-2):正丁烷和异丁烷的性质比较
物质
正丁烷
异丁烷
熔点(℃)
-138.4
-159.6
沸点(℃)
-0.5
-11.7
液态密度(g·cm-3)
0.5788
0.557
结论:
带有支链越多的同分异构体,熔沸点越低。
同分异构体的特点:
①组成元素_____(填“相同”或“不同”,以下相同)
②化学式_____
;
③相对分子质量_____;
④结构______(可能相似也可能完全不同);
⑤化学性质______(可能相似也可能完全不同)。
相同
相同
相同
不同
不同
理解:
三个相同:
二个不同:
分子组成相同、相对分子质量相同、分子式相同
结构不同、性质不同
课堂小结
一、甲烷
二、烷烃
三、同系物:
四、同分异构现象和同分异构体
概念
命名
烷烃的性质
组成通式:CnH2n+2(n≥1)
物理性质递变
化学性质相似
概念
特点
1.下列给出的有机物属于饱和烃的是(
)
C
C
H
H
C
C
H
H
H
H
H
H
A
C
A
H
C
H
C
C
H
H
H
H
C
C
H
H
B
C
C
H
H
H
H
C
D
3.
下列结构简式代表了几种不同的烷烃(
)
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
B
2.某烷烃含有200个H,那么该烃的分子式是(
)
A.
C99H200
B.
C98H200
C.
C97H200
D.
C100H200
A
4.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。
④
①
②白磷、红磷
③
⑤
③
④
⑤
①
②
、
、
甲基:-CH3
亚甲基:
-CH2
-
次甲基:
-CH
-
乙基:-CH2CH3
丙基:-CH2CH2CH3
∣
烃基:烃分子失去一个或几个氢原子后剩余部分。用“R—”来表示。
烷基通式:—CnH2n+1(n≥1)