（新课标）2019-2020学年高中化学 第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物——甲烷 第

有机化合物第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷第二课时烷烃学习目标核心素养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。1.微观探析：从不同角度认识烷烃的组成、结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。2．模型认知：建立同系物、同分异构体判断及书写的思维模型。课前自主预习一、烷烃1．分子结构(1)结构特点(2)分子通式：烷烃的分子通式为______________。CnH2n＋22．物理性质3.化学性质(与甲烷类似)(1)稳定性：与强酸、____________________等不反应。强碱、强氧化剂(2)可燃性：烷烃都能燃烧，CnH2n＋2燃烧的化学方程式为________________________________________。(3)取代反应：烷烃都能与卤素单质发生取代反应。C2H6与Cl2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式为__________________________________。CnH2n＋2＋3n＋12O2――→点燃nCO2＋(n＋1)H2OC2H6＋Cl2――→光C2H5Cl＋HCl4．习惯命名法(1)碳原子数不同二、同系物和同分异构体1．同系物2．同分异构现象和同分异构体同分异构体的沸点：支链越多，沸点越__________。低1．正误判断(1)烷烃的分子通式是CnH2n＋2(n≥1)，但符合通式CnH2n＋2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()(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](1)×(2)√(3)√(4)×(5)×2．下列性质中，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CnH2n＋2，与氯气发生取代反应D．它们密度都较小[答案]C3．下列物质中，属于烷烃的是()[答案]C4．下列各物质：①O2和O3②12C和14C③C2H6和C3H8(1)互为同位素的是__________。(2)互为同素异形体的是__________。(3)同属于烷烃的是__________。(4)互为同分异构体的是__________。(5)互为同系物的是__________。[答案](1)②(2)①(3)③④(4)④(5)③课堂互动探究知识点一烷烃的结构和性质烷烃的组成与结构特点(1)单键：烷烃分子里只有两种化学键：碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以四个共价单键与其他碳原子或氢原子相连接。(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：碳碳结合成链状，链状不是“直线状”，而是呈锯齿状，链上还可分出支链，如图所示。(4)烷烃的通式为CnH2n＋2(n为正整数)，符合该通式的烃一定是烷烃，且烷烃分子中的氢原子数一定是偶数。【典例1】下列有关烷烃的叙述中，正确的是()①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色⑥所有的烷烃都可以在空气中燃烧A．①②③⑥B．①④⑥C．②③④D．①②③④[思路启迪]分析此类题目时，既要准确掌握烷烃的组成和碳原子的成键特点，又要熟练掌握烷烃发生取代反应时的反应条件及反应机理。[解析]①烷烃属于饱和烃，碳与碳之间、碳与氢之间都以单键结合；②烷烃性质稳定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色；③分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃；④烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应；⑤C2H6不能与溴水发生取代反应使其褪色，但能与Br2蒸气在光照下发生取代反应。烷烃都可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。[答案]B[针对训练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CnH2n＋2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1∶3的烷烃有两种[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)＝1∶3时必为C2H6，一定是乙烷。[答案]B知识点二同系物1.同系物判断的三个关键点(1)“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。(2)“似”——结构相似，是指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。(3)“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)。①同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。2．判断同系物时应注意的两个问题(1)互为同系物的分子中各元素的质量分数可能相同，也可能不同。(2)同系物和同分异构体的区别，同系物结构相似，组成不同，分子式不同；同分异构体分子式相同，结构可能相似也可能不相似。【典例2】下列说法中错误的是()①化学性质相似的有机物一定是同系物②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物一定是同系物③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物④互为同系物的两种有机物的物理性质有差异，但化学性质必定相似A．①②③④B．只有②③C．只有③④D．只有①②③[思路启迪]解决此题目，既要掌握“同系物”概念的内涵和外延，又要明确概念中的关键点，即各原子成键方式相似，分子组成上相差n个CH2原子团。[解析]互为同系物的有机物结构相似，化学性质相似，物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化，④正确；化学性质相似的有机物，结构不一定相似，故不一定是同系物，①错误；CH2===CH2和在分子组成上相差一个CH2原子团，碳、氢元素的质量分数均相同，但二者结构不相似，不是同系物，②③错误，故选D。[答案]D同系物判断的几个“一定”和“不一定”(1)同系物在分子组成上一定相差一个或若干个“CH2”原子团；但在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定是同系物。(2)同系物具有同一通式，但具有同一通式的有机物不一定是同系物。(3)同系物的化学性质一定相似，但化学性质相似的物质不一定是同系物。(4)同系物的相对分子质量一定不相同。[针对训练2]下列各组内的物质不属于同系物的是()[解析]虽然A中的3种物质有的是直链结构，有的是带支链的结构，但它们通式相同，都属于烷烃，在分子组成上分别相差一个CH2原子团，故为同系物；B选项中的3种物质均只含一个碳碳双键、在分子组成上分别相差一个CH2原子团，也属于同系物；C项中的3种物质均以碳碳单键形成一个饱和碳环且在分子组成上相差一个CH2原子团，故为同系物；D中的3种物质互为同分异构体，因此选D。[答案]D知识点三同分异构体1.烷烃同分异构体的写法例如：①CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3的结构式只有1种。2．烷烃一元取代物同分异构体数目烃分子中等效氢原子的种类有多少，其一元取代物种类就有多少，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；3．同分异构体判断时的易错点碳碳单键可以旋转，因此烷烃(主链的碳原子数≥4)的碳链形状可以改变。在判断是否为同分异构体时，要特别注意与同一物质相区分。【典例3】有机物与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有()A．1种B．2种C．3种D．4种[思路启迪]要判断某烃的一氯取代物的同分异构体的数目，首先要观察烃的结构是否具有对称性。其次要关注分子中等效碳上连的H原子也是等效的。[解析]与Cl2发生取代反应，生成的一氯代物有3种，分别为[答案]C[针对训练3]在下列结构的有机物中，属于同分异构体的正确组合是()①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3A．②和⑤B．②和③C．①和②D．③和④[解析]①和④、②和③、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为同一种物质。[答案]B