2019-2020学年高中化学 第三章 有机化合物 1 第2课时 烷烃课件 新人教版必修2

第三章有机化合物第2课时烷烃第三章有机化合物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．理解同系物、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。烷烃1．分子结构(1)碳原子之间只以_________结合成链状，剩余价键均与_______结合，每个碳原子都形成__条共价键。(2)烷烃的通式为_________(n≥1且n为整数)。(3)烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间结构是折线形或锯齿状。碳碳单键氢原子4CnH2n＋22．物理性质(1)递变性(随分子中碳原子数n的增加)(2)相似性：均_____于水，密度均小于1g/cm3。气态升高增大难溶3．化学性质(1)稳定性：通常情况下跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应。(2)氧化反应：燃烧通式为___________________________________________________。(3)取代反应：乙烷(CH3CH3)在光照条件下与氯气发生取代反应生成一氯乙烷的化学方程式为____________________________________________________。CnH2n＋2＋3n＋12O2――→点燃nCO2＋(n＋1)H2OCH3CH3＋Cl2――→光CH3CH2Cl＋HCl4．习惯命名法(1)表示碳原子数(n)及表示n≤1012345678910甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n10相应汉字数字(2)碳原子数n相同，结构不同时，用正、异、新表示。(3)举例：C6H14命名为_____，C18H38命名为_______。C4H10的两种分子的命名：无支链时，CH3CH2CH2CH3命名为_______；有支链时，CH3CH(CH3)CH3命名为_______。己烷十八烷正丁烷异丁烷1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)C5H12的熔、沸点比C3H8的熔、沸点高。()(2)常温常压下，C3H8呈气态，C6H14呈液态。()(3)乙烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色。()(4)C2H6与Cl2按体积比1∶1混合，发生取代反应，生成的产物仅有两种。()(5)(CH3)2CHCH2CH3的名称为戊烷。()√√×××2．下列性质不是烷烃所具有的是()A．完全燃烧时产物只有CO2和H2OB．与卤素单质发生取代反应C．都溶于水D．通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾溶液反应解析：选C。烷烃均难溶于水。考查烷烃的组成特点1．下列有机物中，属于烷烃的是()A．CH2CH2B．CH3CH2CH2CH2ClC．D．解析：选D。A项中不是碳碳单键结合，不是烷烃；B项中含有氯原子，不是烃；C项中不是链状，不是烷烃；D项中碳链上虽然有两个支链，但它仍属于链状，完全符合烷烃结构特点。2．(2019·西安交大附中高一月考)若1mol某烷烃燃烧后，测得产物中含有mmolCO2和nmolCO，则该烷烃分子中氢原子的个数为()A．m＋nB．2(m＋n)C．m－n＋2D．2(n＋m＋1)解析：选D。由题意可知，该烷烃分子中含有(m＋n)个碳原子，根据烷烃的通式CnH2n＋2可知，该烷烃分子中含有2(m＋n＋1)个氢原子。考查烷烃的重要性质3．(2019·福州高一检测)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是()①CH3(CH2)2CH3②CH3(CH2)3CH3③(CH3)3CH④(CH3)2CHCH2CH3A．②④①③B．④②①③C．④③②①D．②④③①解析：选A。烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低。4．(2019·苏州高一测试)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：选A。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，与溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。同系物与同分异构体1．同系物(1)概念：结构_____，在分子组成上相差一个或若干个____原子团的物质互称为同系物，如CH4和CH3CH3。(2)特点：通式相同，结构相似，化学性质相似，物理性质一般随碳原子数的增多而呈规律性变化。相似CH22．同分异构体(1)同分异构现象：化合物具有相同的_______，但具有不同_____的现象称为同分异构现象。(2)同分异构体：_______相同而_____不同的化合物互称为同分异构体。(3)同分异构体的特点：分子式相同；结构不同，即分子中原子的连接方式不同。分子式结构分子式结构1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)含不同碳原子数的烷烃之间一定互为同系物。()(2)正丁烷和异丁烷互为同系物且前者的沸点低。()(3)同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一。()(4)同分异构体的相对分子质量相同，相对分子质量相同的物质一定互为同分异构体。()√×√×2．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的增加而呈规律性变化解析：选A。同系物结构相似，必属于同一类物质，因此有同一通式，但一定不具有相同的最简式，A错误，B正确；相邻同系物在分子组成上相差一个CH2原子团，C正确；同系物因结构相似，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的增加而呈规律性变化，D正确。3．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：选B。分子式为C4H10的烃有2种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(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的一氯代物有4种。同分异构体的书写与判断1．烷烃同分异构体的书写——减碳法(1)遵循原则：主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列对邻到间。(2)书写步骤①先写出碳原子数最多的主链。②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。(3)实例(以C6H14为例)a．将分子中所有碳原子连成直链作为母链：C—C—C—C—C—Cb．从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种：甲基不能连在①位或⑤位上，否则会使主链变长；②位和④位等效，只能用一个，否则重复。c．从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种：乙基不能连在①位或④位、②位或③位上，否则会使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。2.等效氢法判断一卤代烃的同分异构体数目有机物中位置等同的氢原子叫等效氢原子。烃分子中等效氢原子有几种，则该烃一元取代物就有几种同分异构体。(1)连在同一碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的4个氢原子等效。(2)同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效，如新戊烷，其4个甲基等效，各甲基上的氢原子等效，也就是说新戊烷分子中的12个氢原子是等效的。(3)分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时，物与像的关系)上的氢原子是等效的，如分子中的18个氢原子是等效的。(2019·高考全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)()A．8种B．10种C．12种D．14种[解析]C4H8BrCl可看成是C4H10分子中的2个H被1个Br和1个Cl取代得到的产物。C4H10有正丁烷和异丁烷2种，被Br和Cl取代时，可先确定Br的位置，再确定Cl的位置。正丁烷的碳骨架结构为，Br分别取代1号碳原子和2号碳原子上的氢原子时，Cl均有4种位置关系，异丁烷的碳骨架结构为，Br分别取代1号碳原子和2号碳原子上的氢原子时，Cl分别有3种和1种位置关系，综上可知C4H8BrCl共有12种结构，C项正确。[答案]C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．CH3CH2CH2CH3B．C．D．解析：选C。A、B项均生成两种一氯代烃；C项生成一种一氯代烃；D项生成四种一氯代烃。考查同系物、同分异构体的概念辨析1．(2019·潍坊高一调研)应用同系物的概念研究有机化合物的性质，能够发现一系列有机化合物的性质的递变性。下列物质互为同系物的是()A．B．C．CH3CH2Cl与CH2ClCH2ClD．CH4与CH3CH2Cl解析：选B。A项二者属于同种物质；B项二者互为同系物；C项二者所含氯原子数不同且分子组成上不相差一个或若干个CH2原子团，不互为同系物；D项二者不属于同一类物质，不互为同系物。2．下列说法中正确的是()A．所有的烷烃，彼此都互为同系物B．同分异构体的物理性质不同，化学性质一定相似C．相对分子质量和组成元素都相同的几种化合物，一定互为同分异构体D．每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以碳碳单键相结合的链烃一定是烷烃解析：选D。A项，正丁烷和异丁烷互为同分异构体；B项，同分异构体的分子式相同，但可能不是同一类物质，化学性质不一定相似；C项，同分异构体的相对分子质量相同，组成元素也相同，但相对分子质量相同，组成元素也相同的化合物的分子式不一定相同，所以不一定互为同分异构体。考查同分异构体的判断3．在下列结构的有机化合物中：①CH3CH2CH2CH2CH3②CH3CH2CH2CH2CH2CH3属于同分异构体的正确组合是()A．②和⑤B．②和③C．①和②D．③和④解析：选B。①和④、②和③或③和⑤的分子式相同而结构不同，分别互为同分异构体；②和⑤为同种物质。4．分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A．6种B．7种C．8种D．9种解析：选C。分子式为C5H12的烷烃有正戊烷、异戊烷和新戊烷3种同分异构体。其中正戊烷的一氯代物有CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH33种同分异构体；异戊烷的一氯代物有(CH3)2CHCH2CH2Cl、(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CClCH2CH3、CH2ClCH(CH3)CH2CH34种同分异构体；新戊烷的一氯代物只有1种，为(CH3)3CCH2Cl；总共有8种，C正确。重难易错提炼1.烷烃分子中碳原子间只以碳碳单键相连，每个碳原子形成四条共价键，其分子通式为CnH2n＋2(n≥1)。2．烷烃的化学性质与甲烷类似，能发生取代反应和氧化反应，烷烃燃烧的通式为CnH2n＋2＋3n＋12O2――→点燃nCO2＋(n＋1)H2O。3．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，其中碳原子数不超过4的烷烃常温时为气态。4.结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。5．化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。6．丁烷有CH3CH2CH2CH3和两种同分异构体，戊烷有三种同分异构体。