高中化学人教版(2019)选择性必修三2.1烷烃(共30张ppt)
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版(2019)选择性必修三2.1烷烃(共30张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-05-24 09:43:06 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
第二章
烃
第一节
烷烃
CONTENTS
目录
烷烃的结构
1
烷烃的命名
3
烷烃的性质
2
烷烃同分异构体的书写
4
了解烷烃、烯烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系，培养宏观辨识与微观探析的能力。
能依据系统命名法的原则对烷烃简单同系物进行命名，以培养宏观辨识与科学探究的能力。
Teaching
objectives
教学目标
理解烷烃的结构及化学性质，以培养微观探析与变化观念的能力。
能够正确书写烷烃的同分异构体，以培养宏观辨识与微观探究的能力。
生活中常见的烃
初出茅庐
液化石油气
汽油
柴油
凡士林
石蜡
硫粉
要点一、烷烃的结构
必背知识
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
必背知识
根据烷烃的分子结构，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。
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
CH3CH2CH2CH2CH3
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
总结：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取
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
。烷烃分子中的共价键全部是
。
烷烃同系物的通式：
。
sp3
σ键
单键
CnH2n+2
必背知识
1.烷烃的物理性质
(1)随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐
，密度逐渐
。
(3)所有烷烃均
溶于水，密度均
1。
(2)常温下烷烃的状态：
C17以上为固态
C5~C16液态
C1~C4气态
升高
增大
难
小于
要点二、烷烃的性质
必背知识
2.甲烷的性质
纯净的甲烷是
色、
味的气体，
溶于水，密度比空气的
。甲烷的化学性质比较
，常温下
被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及
溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧（
性）和能在光照下与氯气发生
反应。
无
无
难
小
稳定
不能
溴的四氯化碳
可燃
取代
根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
问题1
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
易燃
不反应
不反应
不反应
取代反应
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。
问题2
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。
问题3
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。
问题4
CH3CH2Cl、
CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、
CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、
CCl3CCl3。
必背知识
必背知识
3.烷烃的化学性质
(1)稳定性
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。
(3)氧化反应——可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为：
。
(2)特征反应——取代反应
烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。
(4)分解反应——高温裂化或裂解
烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：
C16H34
C8H16＋C8H18。
必背知识
1.烃基
(1)概念：烃分子中去掉
后剩余的基团称为烃基。
(2)常见的烃基：
甲烷分子失去一个H是
（
）；
乙烷分子失去一个H是
（
）；
丙烷分子中有两组处于不同化学环境的氢原子，因此丙基有两种不同的结构。
乙基
正丙基
甲基
要点三、烷烃的命名
—CH2CH2CH3
—CH3
—CH2CH3
异丙基
—CHCH3
CH3
丁烷分子失去一个氢原子后的烃基有
种，戊烷分子失去一个氢原子后的烃基有
种。
4
8
1个氢原子
必背知识
(1)原则：烷烃可以根据分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字。
(2)表示方法：
①碳原子数在十以内的，依次用
来表示；
②碳原子数在十以上的用
表示。
③当碳原子数相同时，在（碳原子数烷名前面加正、异、新等。
如：CH3CH2CH2CH2CH3的名称为
，
的名称为
，
的名称为
。
2.烷烃的习惯命名法
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、王、癸
汉字数字
正戊烷
异戊烷
新戊烷
必背知识
(1)选主链，称某烷：选定分子中
的碳链为主链，按主链中碳原子数目称作某烷”。
3.烷烃的系统命名法
最长
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
己烷
戊烷
√
注意：出现多条等长的最长碳链时，选
。
CH3
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
己烷
√
支链最多
必背知识
(2)编序号，定支链：选定主链中离取代基
的一端为起点，用1，2，3等阿拉伯数字给主链上的碳原子编号定位，以确定取代基在主链中的位置。
己烷
5
6
1
2
3
4
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
注意：不管从主碳链的哪端开始，支链的位置都同样近时，遵循
原则。
CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH3
CH3
CH3
CH2
1
2
3
4
5
6
3-甲基
3-乙基
√
从左向右编号
6
5
4
3
2
1
简单优先
最近
必背知识
注意：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)，遵循
原则。
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3
CH3
CH3
CH2
CH3
CH3
1
2
3
4
5
6
2，2，3，5
2，4，5，5
6
5
4
3
2
1
√
2-甲基
2-甲基
编号之和最小
必背知识
(3)写名称：
Ⅰ.将取代基名称写在主链名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置，并在数字和名称之间用短线隔开。
己烷
1
2
3
4
CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH3
CH3
甲基己烷
2
√
5
6
Ⅱ.如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并，用汉字数字表示取代基的个数（只有一个取代基时将取代基的个数省略），表示位置的阿拉伯数字之间用逗号隔开。
必背知识
2，6，6
—
三
甲基
—5
—乙基
辛烷
CH3-CH-CH2-CH2-CH—C-CH2-CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
1
2
3
4
5
6
7
8
取代基数目
取代基位置
取代基名称
取代基名称
归纳总结
总结烷烃命名的原则
①最长原则：应选最长的碳链为主链。
②最多原则：若存在多条等长主链时，应选择含支链数最多的碳链为主链。
③最近原则：应从离支链最近一端对主链碳原子进行编号。
④最简原则：若不同的支链距主链两端等长时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
⑤最小原则：若相同的支链距主链两端等长时，应以支链位号之和最小为原则，对主链碳原子进行编号。
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。
硫粉
要点四、烷烃的同分异构体的书写
必背知识
烷烃只存在碳链异构，一般可采用“降碳对称法”进行书写，具体步骤如下(以C6H14为例)：
(1)确定碳链
①先写直链：
。
②减少一个碳原子，将其作为支链并移动位置：
。
C—C—C—C—C—C
从主链上取下来的碳原子数，不能多于主链所剩部分的碳原子数。
(2)补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。
(3)C6H14共有
种同分异构体。
③减少2个碳原子，将其作为一个或两个支链并移动位置：
5
必背知识
同分异构体的书写规律
(1)烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如右：
(2)具有官能团的有机物：一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。
(3)当烷烃分子中的碳原子大于3时，便有了同分异构体。丁烷有两种，戊烷有三种同分异构体。（一般同种烷烃的不同异构体中，支链越多，沸点越低）。
归纳总结
（1）—CH3是甲烷失去一个氢离子形成的，所以带一个单位的负电荷。（
）
（2）C3H8只有一种结构，故—C3H7也只有一种烷基。（
）
（3）CH3CH3命名为二甲烷。（
）
（4）烷烃的通式为CnH2n+2，符合CnH2n+2的烃一定为烷烃。（
）
（5）分子式为C3H6的烃一定能使酸性KMnO4溶液褪色。（
）
（6）CH4与CH3Cl均为正四面体结构分子。（
）
（7）C7H16的同分异构体有8种。（
）
×
×
×
×
典例1
正误判断
过关检测
×
×
×
1.下列有关烷烃的叙述中，正确的是(
)
A.烷烃分子中所有的化学键都是碳碳单键
B.除甲烷外，很多烷烃都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C.分子通式CnH2n+2为的烃一定是烷烃
D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
CD
强化训练
过关检测
2.有一种烃，其结构简式如下，命名该有机化合物时，应认定它主链上的碳原子数目是(
)
A.8
B.9
C.11
D.12
C
强化训练
过关检测
强化训练
3.“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值标定为100，如图是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为(
)
A.1，1，3，3-四甲基丁烷
B.2，2，4-三甲基丁烷
C.2，4，4-三甲基戊烷
D.2，2，4-三甲基戊烷
D
过关检测
强化训练
4.关于烷烃的命名正确的是(
)
A.3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷
B.3，5-二甲基-5-乙基-3-丙基己烷
C.4，6，6-三甲基-4-乙基辛烷
D.2，4-二甲基-2，4-二乙基庚烷
A
过关检测
强化训练
5.下列有关脂肪烃的组成和性质归纳正确的是(??
)
A.脂肪烃都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.脂肪烃随碳原子数增多,氢元素的质量分数减小
C.脂肪烃的密度都小于水的密度,都能发生氧化反应
D.脂肪烃的一氯代物都有两种或两种以上的结构
C
过关检测
强化训练
6.下列五种烃:①
2-甲基丁烷;②
2,2-二甲基丙烷;③
正戊烷;④
丙烷;⑤
丁烷,按沸点由高到低的顺序排列正确的是(?
?
)
A.①>②>③>④>⑤
B.②>③>⑤>④>①
C.?③>①>②>⑤>④
D.④>⑤>②>①>③
C
过关检测
强化训练
7.立方烷是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,如图所示:
(1)立方烷的分子式为_______。
(2)若使1mol该烷烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要_____mol氯气。
过关检测
C8H8
8
课堂总结
课堂小结
第二章
烃
第一节
烷烃
CONTENTS
目录
烷烃的结构
1
烷烃的命名
3
烷烃的性质
2
烷烃同分异构体的书写
4
了解烷烃、烯烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系，培养宏观辨识与微观探析的能力。
能依据系统命名法的原则对烷烃简单同系物进行命名，以培养宏观辨识与科学探究的能力。
Teaching
objectives
教学目标
理解烷烃的结构及化学性质，以培养微观探析与变化观念的能力。
能够正确书写烷烃的同分异构体，以培养宏观辨识与微观探究的能力。
生活中常见的烃
初出茅庐
液化石油气
汽油
柴油
凡士林
石蜡
硫粉
要点一、烷烃的结构
必背知识
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
正戊烷
必背知识
根据烷烃的分子结构，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。
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
CH3CH2CH2CH2CH3
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
总结：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取
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
。烷烃分子中的共价键全部是
。
烷烃同系物的通式：
。
sp3
σ键
单键
CnH2n+2
必背知识
1.烷烃的物理性质
(1)随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐
，密度逐渐
。
(3)所有烷烃均
溶于水，密度均
1。
(2)常温下烷烃的状态：
C17以上为固态
C5~C16液态
C1~C4气态
升高
增大
难
小于
要点二、烷烃的性质
必背知识
2.甲烷的性质
纯净的甲烷是
色、
味的气体，
溶于水，密度比空气的
。甲烷的化学性质比较
，常温下
被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及
溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧（
性）和能在光照下与氯气发生
反应。
无
无
难
小
稳定
不能
溴的四氯化碳
可燃
取代
根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
问题1
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
易燃
不反应
不反应
不反应
取代反应
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。
问题2
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。
问题3
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。
问题4
CH3CH2Cl、
CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、
CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、
CCl3CCl3。
必背知识
必背知识
3.烷烃的化学性质
(1)稳定性
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。
(3)氧化反应——可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为：
。
(2)特征反应——取代反应
烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。
(4)分解反应——高温裂化或裂解
烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：
C16H34
C8H16＋C8H18。
必背知识
1.烃基
(1)概念：烃分子中去掉
后剩余的基团称为烃基。
(2)常见的烃基：
甲烷分子失去一个H是
（
）；
乙烷分子失去一个H是
（
）；
丙烷分子中有两组处于不同化学环境的氢原子，因此丙基有两种不同的结构。
乙基
正丙基
甲基
要点三、烷烃的命名
—CH2CH2CH3
—CH3
—CH2CH3
异丙基
—CHCH3
CH3
丁烷分子失去一个氢原子后的烃基有
种，戊烷分子失去一个氢原子后的烃基有
种。
4
8
1个氢原子
必背知识
(1)原则：烷烃可以根据分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字。
(2)表示方法：
①碳原子数在十以内的，依次用
来表示；
②碳原子数在十以上的用
表示。
③当碳原子数相同时，在（碳原子数烷名前面加正、异、新等。
如：CH3CH2CH2CH2CH3的名称为
，
的名称为
，
的名称为
。
2.烷烃的习惯命名法
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、王、癸
汉字数字
正戊烷
异戊烷
新戊烷
必背知识
(1)选主链，称某烷：选定分子中
的碳链为主链，按主链中碳原子数目称作某烷”。
3.烷烃的系统命名法
最长
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
己烷
戊烷
√
注意：出现多条等长的最长碳链时，选
。
CH3
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
己烷
√
支链最多
必背知识
(2)编序号，定支链：选定主链中离取代基
的一端为起点，用1，2，3等阿拉伯数字给主链上的碳原子编号定位，以确定取代基在主链中的位置。
己烷
5
6
1
2
3
4
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
注意：不管从主碳链的哪端开始，支链的位置都同样近时，遵循
原则。
CH3—CH2—CH—CH—CH2—CH3
CH3
CH3
CH2
1
2
3
4
5
6
3-甲基
3-乙基
√
从左向右编号
6
5
4
3
2
1
简单优先
最近
必背知识
注意：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)，遵循
原则。
CH3—CH—CH2—CH—C—CH3
CH3
CH3
CH2
CH3
CH3
1
2
3
4
5
6
2，2，3，5
2，4，5，5
6
5
4
3
2
1
√
2-甲基
2-甲基
编号之和最小
必背知识
(3)写名称：
Ⅰ.将取代基名称写在主链名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置，并在数字和名称之间用短线隔开。
己烷
1
2
3
4
CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH3
CH3
甲基己烷
2
√
5
6
Ⅱ.如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并，用汉字数字表示取代基的个数（只有一个取代基时将取代基的个数省略），表示位置的阿拉伯数字之间用逗号隔开。
必背知识
2，6，6
—
三
甲基
—5
—乙基
辛烷
CH3-CH-CH2-CH2-CH—C-CH2-CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
1
2
3
4
5
6
7
8
取代基数目
取代基位置
取代基名称
取代基名称
归纳总结
总结烷烃命名的原则
①最长原则：应选最长的碳链为主链。
②最多原则：若存在多条等长主链时，应选择含支链数最多的碳链为主链。
③最近原则：应从离支链最近一端对主链碳原子进行编号。
④最简原则：若不同的支链距主链两端等长时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
⑤最小原则：若相同的支链距主链两端等长时，应以支链位号之和最小为原则，对主链碳原子进行编号。
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。
硫粉
要点四、烷烃的同分异构体的书写
必背知识
烷烃只存在碳链异构，一般可采用“降碳对称法”进行书写，具体步骤如下(以C6H14为例)：
(1)确定碳链
①先写直链：
。
②减少一个碳原子，将其作为支链并移动位置：
。
C—C—C—C—C—C
从主链上取下来的碳原子数，不能多于主链所剩部分的碳原子数。
(2)补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。
(3)C6H14共有
种同分异构体。
③减少2个碳原子，将其作为一个或两个支链并移动位置：
5
必背知识
同分异构体的书写规律
(1)烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如右：
(2)具有官能团的有机物：一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。
(3)当烷烃分子中的碳原子大于3时，便有了同分异构体。丁烷有两种，戊烷有三种同分异构体。（一般同种烷烃的不同异构体中，支链越多，沸点越低）。
归纳总结
（1）—CH3是甲烷失去一个氢离子形成的，所以带一个单位的负电荷。（
）
（2）C3H8只有一种结构，故—C3H7也只有一种烷基。（
）
（3）CH3CH3命名为二甲烷。（
）
（4）烷烃的通式为CnH2n+2，符合CnH2n+2的烃一定为烷烃。（
）
（5）分子式为C3H6的烃一定能使酸性KMnO4溶液褪色。（
）
（6）CH4与CH3Cl均为正四面体结构分子。（
）
（7）C7H16的同分异构体有8种。（
）
×
×
×
×
典例1
正误判断
过关检测
×
×
×
1.下列有关烷烃的叙述中，正确的是(
)
A.烷烃分子中所有的化学键都是碳碳单键
B.除甲烷外，很多烷烃都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C.分子通式CnH2n+2为的烃一定是烷烃
D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
CD
强化训练
过关检测
2.有一种烃，其结构简式如下，命名该有机化合物时，应认定它主链上的碳原子数目是(
)
A.8
B.9
C.11
D.12
C
强化训练
过关检测
强化训练
3.“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值标定为100，如图是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为(
)
A.1，1，3，3-四甲基丁烷
B.2，2，4-三甲基丁烷
C.2，4，4-三甲基戊烷
D.2，2，4-三甲基戊烷
D
过关检测
强化训练
4.关于烷烃的命名正确的是(
)
A.3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷
B.3，5-二甲基-5-乙基-3-丙基己烷
C.4，6，6-三甲基-4-乙基辛烷
D.2，4-二甲基-2，4-二乙基庚烷
A
过关检测
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5.下列有关脂肪烃的组成和性质归纳正确的是(??
)
A.脂肪烃都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.脂肪烃随碳原子数增多,氢元素的质量分数减小
C.脂肪烃的密度都小于水的密度,都能发生氧化反应
D.脂肪烃的一氯代物都有两种或两种以上的结构
C
过关检测
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6.下列五种烃:①
2-甲基丁烷;②
2,2-二甲基丙烷;③
正戊烷;④
丙烷;⑤
丁烷,按沸点由高到低的顺序排列正确的是(?
?
)
A.①>②>③>④>⑤
B.②>③>⑤>④>①
C.?③>①>②>⑤>④
D.④>⑤>②>①>③
C
过关检测
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7.立方烷是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,如图所示:
(1)立方烷的分子式为_______。
(2)若使1mol该烷烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要_____mol氯气。
过关检测
C8H8
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课堂总结
课堂小结