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高中化学必修二烷烃课件


第三章 有机化合物

第一节

第二课时

烷烃
2011.4.20

教学目标:
1、了解烃基、烷基、同系物、同分异构现象和同分异构体。 感受有机物立体模型的建立。 2、感受如何烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型 转化为学生头脑中的思维模型。 3、从化学键的层面认识烷烃

的结构和性质。

课前预习任务:
1、概念:烷烃,同系物,同分异构现象,同分异构体。 2、烷烃的通式是什么,请分析是如何推出的? 3、烷烃在物理性质上存在递变性,在化学性质上存在相似 性的原因是什么?(提示:物理性质看书P23科学视野。) 4、总结烷烃的物理性质的递变规律。 5、有机物种类繁多的原因是什么?

温顾而知新
1、甲烷的分子结构?(四式、二模) 2、甲烷的化学性质?(四性) 3、取代反应? (有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子 或原子团所代替的反应叫做取代反应。) 4、什么是烃?(碳和氢)



又叫碳氢化合物 CxHy 只含有碳、氢两种元素的有机物

烃字的由来:


t àn

气 + =烃
qīng

下列物质属于烃的是: A.H2S B.C2H2 C.CH3Cl D.C2H5OH E.CH4 F.H2 G.金刚石 H.CH3COOH I.CO2 J.C2H4

BEJ

从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷 H 结构相似的化合物,如: ∣
单键结合
∣ H- C- ∣

H- C-


∣ H- C-H ∣

H

H H
∣ - C-H ∣

H

∣ - C-H ∣

H

∣ H- C- ∣

H

H
∣ - C- ∣ ∣ - C- ∣

H

H

H

∣ - C- ∣

H

H

HH

H

H

乙烷
∣ ∣ H- C- C-H ∣ ∣

H

∣ - C-H ∣

H

丙烷
∣ ∣ ∣ H- C- - C- - C-H ∣ ∣ ∣

H H

H
∣ ∣ ∣ ∣ H- C- - C- - C- - C-H ∣ ∣ ∣ ∣

H

H

H

H

H

H

H

丁烷

H H

H

H

H

H

H

H

H

∣ H- C- ∣

H

∣ - C- ∣

H

H

H∣ - C-


H

H

戊烷
观察思考

∣ - C- ∣ H H∣ - C-H ∣

H

∣ ∣ H- C- - C- H ∣ H ∣ ∣ H∣ H - C- - C- ∣ ∣ H H H ∣ - C- ∣

H

H

己烷
∣ - C-H ∣

H

H

H H

H

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ H- C- - C- - C- - C- - C- - C-H ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

以上分子结构有什么特点?

每个碳原子的四键都已充分利用,都达到“饱和”。 这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃,链状又叫链烃。

庚烷 结构特点:“饱和”;链状!

辛烷

每个碳原子的四键都已充分利用,都达到“饱和”。这

样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃,链状又叫链烃。

五、烷烃
1.烷烃的概念 烃分子中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”。这样的烃叫做饱 和烃,也成为烷烃。
结构特点: 碳碳单键、链状、C原子剩余价 键全部和氢结合

2、烷烃的结构

(1)结构式:
乙烷: H H | | H- C - C - H | | H H 丙烷: H H H | | | H- C - C - C - H | | | H H H H | H--C--H H H | | H-C——C——C-H | | | H H H

丁烷: H H H H | | | | H- C - C - C - C - H | | | | H H H H

异丁烷:

(2)结构简式:(省略与合并)

例:

H H H | | | H— C — C — C — | | | H H—C— H H | H

H H | | C— C—H | | H H

省略C—H键 把同一C上的H合并 省略横线上C—C键 或者:

CH3 —CH—CH2—CH2—CH3

CH3
CH3CHCH2CH2CH3

CH3 CH3CH(CH3)(CH 2)2CH3

3、烷烃的通式:
烃分子式: CxHy
1 CH4 6 2 C2 H6 7 3 C3 H8 8 4 C4H10 9 5 C5H12 10

C6H14

C7H16

C8H18

C9H20

C10H22

分子式通式: CnH2n+2(n≥1)

4、烷烃的名称 碳原子数 1

2

3

4

5

分子式
名称 碳原子数 分子式 名称

CH4
甲烷 6 C6H14 己烷

C 2H 6
乙烷 7 C7H16 庚烷

C 3H 8
丙烷 8 C8H18 辛烷

C4H10
丁烷 9 C9H20 壬烷

C5H12
戊烷 10 C10H22 癸烷

5.烷烃化学性质(与CH4相似)?
①氧化反应
3n ? 1 CnH 2 n ? 2 ? O 2 ?点燃 ? ?? nCO 2 ? (n ? 1) H 2O 2

均不能使KMnO4褪色,不与强酸,强碱反应。 ②取代反应 其它烷烃与甲烷一样,一定条件下能发生 取代反应。因为可以被取代的氢原子多,所以发生取代反 应,其它烷烃比甲烷复杂。 例如:

CH 3CH 3 ? Cl 2 ?光照 ?? ?

会产生9种产物。

碳原子数相邻的烷烃之间相差

六、同系物:
思考分析

“CH2”原子团

比较甲烷与乙烷,乙烷与丙烷, 丙烷与丁烷,在分子组成上的差异

定义:结构相似、分子组成上相差一个

或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
烷烃同系物



结构相似: 碳原子均饱和、 链状 分子组成: 碳原子数不同。 (相差nCH2)

随堂练习
下列哪组是同系物( A、CH3CH2CH2CH3 ) CH3CHCH3 CH3 B、CH3CH3 CH3CHCH3

CH3

几个值得关注的问题:
1、烷烃是否为直线结构? 2、键是否可以旋转? 3、碳原子有没有其他连接方式?
丁烷: H H H H | | | | H-C-C-C-C-H | | | | H H H H

C4H10 CH3CHCH3 CH3

同分异构
异丁烷:

H | H--C--H

CH3CH2CH2CH3
名 称 正丁烷
异丁烷

H H | | H-C——C——C-H | | | H H H

熔 点 -138.4
-159.6

沸 点 -0.5
-11.7

相对密度 0.5788
0.557

C5H12













相对密度 0.626

正戊烷

-129.7

36.1

异戊烷 新戊烷

-

-

七.同分异构
同分异构现象:化合物具有相同的分子式, 但具有不同结构式的现象。 同分异构体: 具有同分异构现象的化合物互称同分异构 体。
正丁烷和异丁烷互为同分异构体。 正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体。

碳原子数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 20

同分异构体数 1 1 1 2 3 5 9 18 35 75 159 355 802 1858 10359 366319

同位素、同素异形体、同系物、同分异构体 四概念的比较
概念 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 内 涵 比较对象 实例

质子数等,中子数 不等,原子之间
同一元素 形成的不 同单质 结构相似,组成 上差一个或n个CH2 相同分子式,不 同结构的化合物

原子 单质 化合物 化合物

氕、氚 O2、 O 3 C2H6、 C4H10

CH3(CH2)3CH3、 C(CH3)4

练习:
1 互为同位素,___ 2 是同素异形体, 1、下列五组物质中___

5 是同分异构体,___ 4 是同系物,___ 3 是同一物质。 ___
1、 12 3、
6C 14 6

C

2、白磷、红磷 4、CH3CH3、CH3CHCH3 | CH3

H H | | H-C-Cl 、 Cl-C-Cl | | Cl H C(CH3)4

5、CH3CH(CH3)CH2CH3

烷基
烷烃失去一个或几个氢原子所剩余的部分。
甲基:-CH3 亚甲基: -CH2 - 次甲基: -CH - 乙基:-CH2CH3 丙基:2种 丁基:4种 或 -C2 H5

[课堂练习]
甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是 正方形的平面结构,理由是( ) A. CH3Cl只存在一种结构 B. CH2Cl2只存在一种结构 C. CHCl3只存在一种结构

D. CCl4中四个价键的键角和键长都相等
返回甲烷的结构

一、几个重要概念
1、烷烃 ? 碳原子之间以碳碳单键结合成链状,碳原子的 剩余的价键全部与氢原子结合,这样的烃叫饱 和烃,也称为烷烃。 ? 通式: CnH2n+2 (n≥ 1) ? 2、烃基 烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分。 3、烷基 烷烃失去一个或几个氢原子所剩余的部分。

4、同系物 5、同分异构现象与同分异构体 6、结构式与结构简式 戊基有几种不同结构? 己烷的同分异构体

题1:某气体碳的质量分数为82.7%,氢的质量分数为 17.3%,在标准状况下,它的密度是2.59g/L。求这种气 体的分子式。
解:气体的摩尔质量=2.59?22.4=58(g/mol)
1mol气体中含C的物质的量= 1mol气体中含H的物质的量=
58? 82.7% ? 4(m ol) 12

58 ? 17 .3% ? 10 ( mol ) 1

所以,该气体的分子式是C4H10


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