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    人教版高中化学必修二《3.1.2烷烃》优选课件

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    人教版高中化学必修二《3.1.2烷烃》优选课件

    1、第三章 第一节 最简单的有机化合物_甲烷,第2课时 烷 烃,1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。 2.了解烷烃的物理性质和化学性质。 3.了解简单烷烃的命名。 4.知道同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,分层训练,一、烷烃,基础知识导学,答案,1.分子结构特点,碳碳单键,链状,氢原子,CnH2n+2(n1),答案,2.物理性质 (1)递变规律(随碳原子数n递增),气态,升高,增大,(2)相似性 烷烃均 水,相对密度均小于1。,难溶于,答案,3.化学性质(与CH4相似) (1)稳定性 在通常情况下,烷烃比较

    2、稳定,跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。 (2)燃烧反应 烷烃燃烧通式:_。 (3)取代反应 烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应,如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为_。,C2H6Cl2 C2H5ClHCl,4.习惯命名法 (1)表示,答案,甲,乙,丙,丁,戊,己,庚,辛,壬,癸,答案,(2)举例:C6H14命名为 ,C18H38命名为 。 (3)碳原子数n相同结构不同时,用正、异、新表示,如C4H10的两种分子的命名: 无支链时,CH3CH2CH2CH3: 。 有支链时, : 。,己烷,十八烷,正丁烷,异丁烷,答案,议一议 1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”

    3、 (1)烷烃的分子通式是CnH2n2(n1),但符合通式CnH2n2的不一定是烷烃( ) (2)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应( ) (3)烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色( ),2.多碳原子烷烃(如CH3CH2CH2CH2CH3)分子中,碳原子是直线形吗?,答案 不是。烷烃分子中的碳原子以单键与其他原子相连,因此与之成键的4个原子构成四面体结构。碳原子一定不在同一直线上,直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。,二、同系物 同分异构体,答案,1.同系物 (1)特点: 相似,在分子组成上相差一个或若干个 原子团的物质。 (2)实例:CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为

    4、同系物。,提醒 (1)同系物具有相同的通式,但是通式相同的有机物不一定互为同系物,同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。 (2)同系物的组成元素相同,同系物之间相对分子质量相差14n(n1,2,3)。,结构,CH2,2.同分异构体 (1)概念:具有相同的 ,但具有不同的 的物质。 (2)实例: 与 互为同分异构体。 (3)同分异构体的沸点:支链越多,沸点越 。 (4)同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。,答案,分子式,结构,CH3CH2CH2CH3,低,议一议 1.判断正误,正确的打“”,错误的打“” (1)同分异构体具有相同的组成元素( ) (2)组成元素

    5、相同的化合物互为同分异构体( ) (3)同分异构体具有相同的相对分子质量( ) (4)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体( ) (5)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物( ),答案,答案,返回,2.丁烷有几种同分异构体,其一氯代物有几种?,答案 丁烷有两种同分异构体,它们分别是正丁烷和异丁烷。其一氯代物共有四种,它们分别是CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)2CClCH3。,一、烷烃的结构特点,重点难点探究,例1 下列说法正确的是( ) A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃 B.分子组成符合C

    6、nH2n2的烃一定是烷烃 C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 D.碳、氢原子个数比为13的烷烃有两种,解析答案,解析 A项中环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃; C项中由碳原子的成键方式和键角特征知,碳原子呈折线方式排列,因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上; D项中n(C)n(H)13时必为C2H6,一定是乙烷。,答案 B,烷烃的结构特点 (1)单键:碳原子之间以碳碳单键相结合。 (2)饱和:碳原子剩余价键全部跟氢原子结合,烷烃是饱和烃,相同碳原子数的有机物分子里,烷烃的含氢量最大。 (3)链状:碳原子结合成的链可以是“直链”,也可以含有支链。,归纳总结,变式训练1 下列性质中

    7、,属于烷烃特征的是( ) A.完全燃烧只生成二氧化碳和水 B.它们不溶于水 C.分子的通式为CnH2n2,与氯气发生取代反应 D.它们密度都较小,解析答案,解析 分子通式为CnH2n2,与Cl2发生取代反应是烷烃的特征,而其他类别的烃燃烧时也产生二氧化碳和水,且密度较小,难溶于水,故A、B、D错误,选C。,C,二、同系物 同分异构体 例2 下列物质中互为同分异构体的有_;互为同位素的有_;互为同素异形体的有_;是同种物质的有_。(用序号填写),液氯 ,金刚石 ,氯气 石墨 ,解析答案,解析 同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物,和的分子式都为C6H14,二者互为同分异构体;同位素是质子数相

    8、同而中子数不同的原子,故和互为同位素;同素异形体是同种元素形成的不同种单质,故和是同素异形体。和、和是同种物质。,答案 和 和 和 和、和,同位素、同素异形体、同分异构体和同系物之间的区别,归纳总结,变式训练2 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,解析 分子式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同系物,也可能是同分异构体或是其他关系;相对分子质量相同,分子式不一定相同,如NO和C2H6,

    9、因此不一定是同分异构体。,C,解析答案,三、烷烃同分异构体的找法 例3 某化合物A的化学式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“CH3”、两个“CH2”、一个“ ”和一个“Cl”,写出它的同分异构体的结构简式。,解析答案,解析 本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式,然后对每一种异构体分别进行氯代,写出各同分异构体的结构简式,再从中找出符合条件的。,从上式可看出正戊烷一氯代物有3种,符合条件的为 与 。,解析答案,异戊烷一氯代物有4种,符合条件的有2种: 与。,新戊烷一氯代物有1种,不符合条件。,解析答案,答案,烷烃同分异构体的写法

    10、(1)书写规律可概括为主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。 先写出碳原子数最多的主链。 再写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基连在主链某碳原子上。 再写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基或两个甲基连在主链碳原子上,依次类推。,规律总结,(2)以C6H14为例作方法解析(为了简便,只写碳链骨架): 将分子中全部碳原子连成一条直链。,CCCCCC,从主链的一端取下一个C原子,依次连在主链,即得到多个带有甲基的同分异构体碳骨架。,注意 不能连接在端部,要考虑到对称避免重复。,从主链上取下两个C原子,看成一个整体或分开,依次连接到剩余的含4个碳原子的主链,由于两

    11、个碳原子作为一个整体的连接方式会改变主链C原子数,如 主链实际为5个C原子,与上面的书写重复,故这种形式不存在,其余两种为 (支链对位), (支链邻位)。若再从主链取下更多C原子,其连接方式均与上面的连接重复。因此,C6H14有5种同分异构体。,注意 (1)主链上的链端C原子不能连接取代基,主链上的第二个碳原子不能连接乙基,以保证不改变主链,避免写出重复的结构。 (2)书写时不能只写碳链骨架,应满足碳原子的四个价键的要求,再添写出相应数目的氢原子。,变式训练3 下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( ) A.CH3CH2CH2CH3 B.CH3CH(CH3)2 C.CH3C(CH

    12、3)3 D.(CH3)2CHCH2CH3,解析 判断烃的一元取代物同分异构体的数目的关键在于找出“等效氢原子”的数目。A、B、C、D中等效氢原子数目分别为2、2、1、4种,故一氯代烃有一种的只有C。,C,解析答案,同分异构体“等效氢”判断法 烃分子中等效氢原子的种类有多少,其一氯代物种类就有多少,判断等效氢原子的方法有: (1)同一碳原子上所连的氢原子是等效的; (2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的,如 中四个甲基等效,即新戊烷分子中的12个氢原子是等效的; (3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效,如 中的四个甲基是等效的,两个 是等效的。,规律总结,返回,1.关于烷烃的叙述不正确的是(

    13、 ) A.分子式符合CnH2n2的烃一定是烷烃 B.烷烃均能与氯水发生取代反应 C.正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高 D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化,随堂达标检测,解析答案,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解,分子式符合CnH2n2的烃中碳原子均已饱和,则A正确; 烷烃的化学性质与甲烷相似,取代反应必须与纯卤素单质反应,则D正确,B错误; 结合烷烃的物理性质的递变规律,可知C正确。,答案 B,2.下列分子式不止表示一种物质的是( ) A.C3H8 B.C4H10 C.CHCl3 D.CH2Cl2,1,2,3,4,5,解析 正丁

    14、烷和异丁烷的分子式都是C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一种物质。,B,解析答案,3.下列物质之间的相互关系错误的是( ) A.CH3CH2CH2CH2CH3和 互为同分异构体 B.干冰和冰为同一种物质 C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物 D.12C和14C互为同位素,解析答案,1,2,3,4,5,解析 干冰是二氧化碳晶体,冰是固态的水。,B,4.分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有( ) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种,解析答案,1,2,3,4,5,解析 分子式为C4H10的烃有两种同分异构体:CH3CH2CH

    15、2CH3(正丁烷)和 (异丁烷),正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子,故C4H10的一氯取代物有4种。,B,5.观察右面几种烷烃的球棍模型: (1)与C互为同系物的是_,与C互为同分异构体的是_。 (2)在烷烃的同系物中,随碳原子数增加,其熔、沸点依次_(其中碳原子数满足_条件的烷烃常温下呈气态),液态时密度依次_。,解析答案,返回,1,2,3,4,5,解析 理解同系物、同分异构体的概念,会判断同系物、同分异构体。了解随碳原子数增加,烷烃熔点、沸点、密度的递变规律。,返回,1,2,3,4,5,答案 (1)AB D (2)升高 小于或等于4 增大,基础过关,分层训练,题组1 烷烃及其性质

    16、判断,1.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是( ) A.烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔点、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态 B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量的增大逐渐增大 C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应,烷烃燃烧时生成二氧化碳和水 D.烷烃都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析答案,解析 烷烃不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应。,答案 D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2.下列关于CH4和 的叙述正确的是( )A.均能用组成通式CnH2n2来表示 B.与所有烷烃互为同

    17、分异构体 C.它们物理、化学性质相同 D.通常情况下前者是气体,后者是液体,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 因二者均为烷烃,都符合通式CnH2n2,A正确; 它们与其他烷烃互为同系物,B错误; 化学性质相似,但物理性质不同,C错误; 碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体,D错误。,答案 A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,3.下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是( ) A.氯气 B.溴水 C.氯水 D.酸性高锰酸钾溶液,解析 类比甲烷的化学性质,乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。,A,解析答案,1

    18、,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,4.在下列5种物质沸点的排列顺序中,正确的是( ) 正丁烷 2-甲基丙烷CH3CH(CH3)CH3 戊烷2-甲基丁烷 2,2二甲基丙烷C(CH3)4 A. B. C. D.,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 根据烃类的熔、沸点大小判断规律:在有机物同系物中,随着碳原子数的增加,相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔、沸点逐渐升高;分子式相同的烃,支链越多,熔、沸点越低。分析各选项,均有4个C原子,均有5个碳原子,故的沸点小于的沸点; 有1个支链,而无,故; 无支链,有1个支链,有2个支链,故。综上所述:。,答案 C,1

    19、,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,题组2 同系物、同分异构体 5.下列关于同系物的说法中,错误的是( ) A.同系物具有相同的最简式 B.同系物能符合同一通式 C.同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团 D.同系物的化学性质基本相似,物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 结构相似,必属同一类物质,因此有同一通式,但不一定有相同的最简式,A错误,B正确; 相邻同系物组成上相差一个CH2原子团,C正确; 因结构相似,所以化学性质基本相似,但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化,D正确。,答案

    20、 A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,6.下列说法中正确的一组是( ) A.H2和D2互为同位素 B. 和 互为同分异构体 C.正丁烷和异丁烷是同系物 D. 和 是同一种物质,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析 H2和D2都是氢的单质,A错误; 由于CH4分子是正四面体结构,其二溴代物只有一种结构,故二者是同一种物质,B错误; 正丁烷和异丁烷属于同分异构体,C错误。,答案 D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,题组3 烃的燃烧计算 7.在常温、常压下,取下列四种气态烃各1 mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是( ) A.CH

    21、4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6,C,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,8.(1)乙烷的电子式为_,分子式为CmH20的烷烃中m为_,分子式为C8Hn的烷烃中n为_,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为_,若上述四种烃各为1 mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是_。,解析 根据烷烃通式为CnH2n2可求出m为9,n为18,密度与CO2相同的烷烃相对分子质量为44,由14n244可求出n为3,即分子式为C3H8。若同为1 mol烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“x ”的大小,“x ”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是C9H20。,9

    22、,18,C3H8,C9H20,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是_。,解析 若同为1 g烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“ ”的大小,“ ”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是CH4。,CH4,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,9.有下列结构的物质:CH3(CH2)3CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 ,能力提升,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,属于同分异异构体的是_; 属于同种物

    23、质的是_。 A. B. C. D. E. F.,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,其中,属于同系物的是_;,解析 7种物质均为烷烃,若碳原子数不同,则互为同系物;若碳原子数相同,而结构不同,则互为同分异构体;若碳原子数相同,且结构也相同,则为同一种物质。7种物质的分子式分别为C5H12、C5H12、C6H14、C6H14、C6H14、C6H14、C6H14。所以中任一物质与中任一物质均属于同系物;结构相同,属于同种物质,结构相同,属于同种物质;或互为同分异构体。,答案 BD E AF,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,10.已知某烷烃分子中电子数为42。

    24、(1)该烷烃的分子式为_。,解析 烷烃分子通式为CnH2n2,则其分子中电子数为6n(2n2)42, n5,烷烃分子式为C5H12。,C5H12,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,_。,解析 烷烃C5H12有三种同分异构体,其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、,CH3CH2CH2CH2CH3、,(2)写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(3)上述同分异构体中,在相同条件下沸点最低的是_(写结构简式)。,解析 烷烃分子中,碳原子数相同时,所带支链越多,其沸点越低,因此烷烃C5H12三种同分异构体中

    25、 , 沸点最低。,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,11.(1)请写出烷烃CnH2n2(n1)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:_。 有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷4种烷烃,试回答下列各题(填序号):,拓展探究,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(2)相同状况下,等体积的上述气态烃充分燃烧,消耗O2的量最多的是_。,解析 相同状况下,等体积即物质的量相同,消耗O2的量取决于 ,即丁烷消耗O2的量最多。,(3)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是_。,解析 等质量时耗O2量取决于氢的含量,即甲烷耗O2量最多。,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(4)10 mL某气态烃,在50 mL O2中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是_。,解析 反应前后体积之差为25 mL,根据燃烧化学方程式可知该烃为乙烷。,解析答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,返回,本课结束,


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