1、第一课时 烷烃的结构与性质分类第一节 烷 烃一、仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称烃碳氢烃烃，读音烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。，碳的声母和氢的韵母的组合。 烃烃根据结构的不同烷烃烷烃烯烃烯烃炔烃炔烃芳香烃芳香烃.甲烷甲烷乙烯乙烯乙炔乙炔苯苯其结构和性质其结构和性质认识认识各类烃的结构和性质各类烃的结构和性质碳原子的饱和程度和化学键的类型碳原子的饱和程度和化学键的类型烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据预测预测天然气液化石油气汽油、柴油凡士林石蜡生活中常见的烷烃二、烷烃的结构和性质通常我们把链状的烃叫脂肪烃，烷烃
2、是一类饱和的脂肪烃1烷烃的存在烷烃的存在天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。的主要成分都是烷烃。甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷 根据烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，分析他们在组成和结构上的相似点。思考与讨论2烷烃的结构与组成烷烃的结构与组成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CH4CH4乙烷CH3CH3C2H6丙烷CH3CH2CH3C3H8丁烷CH3CH2CH2CH3C4H10戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3C5H12sp3sp3sp3sp3sp3键键键键键烷烃的烷烃的结构结构
3、与与甲烷的相似甲烷的相似其分子中的碳原子都采取其分子中的碳原子都采取sp3杂化杂化以伸向四面体四个顶点方向的以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成道与其他碳原子或氢原子结合，形成键键烷烃分子中的共价键全部是烷烃分子中的共价键全部是单键单键烷烃的烷烃的性质性质与与甲烷的相似甲烷的相似烷烃的烷烃的所有原子不所有原子不可能共平面可能共平面 分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状链状烷烃的通式为CnH2n2。8烷烃结构特点碳原子SP3杂化全部是单键C-H之间均是键每个碳原子与周围四个原子构成四面体碳原子均是饱和的归纳小结甲烷的化学性质比较甲烷的化学性质比较稳定稳
4、定，常温下，常温下不能被不能被酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液氧化氧化。也。也不不与强酸与强酸、强碱强碱及及溴的四氯化碳溶液溴的四氯化碳溶液反应。反应。燃烧燃烧（可燃性可燃性）发生）发生氧化氧化反应反应能在能在光照光照下与下与氯气氯气发生发生取代取代反应反应甲烷的主要化学性质表现为能在甲烷的主要化学性质表现为能在纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小复习必修教材中的内容（1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。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）（2）根据甲
5、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。无色难溶于水空气中可以燃烧不反应取代反应不反应不反应2C8H1825O2 16CO218H2O点燃思考与讨论（3）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的变化。+ ClCl光CCHHHHHHCCClHHHHHCl+ 上述反应属于取代反应，乙烷分子中CH键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成CCl键。（4）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。CH3ClClClClClCH3ClClClClCH3ClClC
6、lClClClClClClClClClClClClClClClClClCl一氯乙烷(1种)，二氯乙烷(2种)，三氯乙烷(2种)，四氯乙烷(2种)，五氯乙烷(1种)，六氯乙烷(1种)共9种。可能的产物：可能的产物：CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2CICHC12、CH2CICC13、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3(1)甲烷的化学性质比较稳定，常温下甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性被酸性KMnO4溶液氧化，也不溶液氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。但能在空气中发生与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。但能在
7、空气中发生燃烧反应和和在光照下与在光照下与Cl2发生发生取代反应。4烷烃的化学性质烷烃的化学性质 (2)烷烃的性质与甲烷相似烷烃的性质与甲烷相似不与酸性不与酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液、强酸溶液、强碱溶液反应。溶液、溴的四氯化碳溶液、强酸溶液、强碱溶液反应。氧化反应氧化反应可燃性可燃性注：注：乙烷的取代反应HCCHClCl HCCClHClHHHHHHHH光照光照键断裂键断裂特征反应特征反应取代反应取代反应烷烃可以与卤素单质烷烃可以与卤素单质(气态气态)在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。乙烷断裂的键为乙烷断裂的键为CH键，形成键为键，形成键
8、为CCl键和键和HCl键。键。化学反应方程式如下举例：举例：烷烃的性质烷烃的性质溶解性(对水) 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)难溶可燃不反应不反应不反应取代反应5同系物：同系物判断的三个关键点：同两种物质属于同一类物质，官能团的种类和数目一样。似差两种物质结构相似，碳骨架的链接方式相同。两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团(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14 n)。部分烷烃的熔点、沸点和密度烷烃名称分子式结构简式常温下状态熔点/沸点/ 密度/(gcm3)甲烷CH4CH4气体1821
9、640.423乙烷C2H6CH3CH3气体172890.545丙烷C3H8CH3CH2CH3气体187420.501丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3气体1380.50.579戊烷C5H12CH3(CH2)3CH3气体129360.626壬烷C9H20CH3(CH2)7CH3气体541510.718十一烷C11H24CH3(CH2)9CH3气体261960.740十六烷C16H34CH3(CH2)14CH3气体182800.775十八烷C18H38CH3(CH2)16CH3气体283080.777-200-100010020030040012345678烷烃的沸点分子中碳原子数0.4000
10、0.45000.50000.55000.60000.65000.70000.75000.800012459111618烷烃的相对密度分子中碳原子数常温下的存在状态，由气态逐渐过渡到液态、固态。随着分子中碳原子数的递增，烷烃沸点逐渐升高。 随着分子中碳原子数的递增，烷烃密度逐渐增大。友情提示： 常温下烷烃的状态： 所有烷烃均难溶于水，密度均小于1C17以上为固态C5C16液态C1C4气态6烷烃同系物的物理性质的递变规律烷烃同系物的物理性质的递变规律物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈液态或固态(新戊烷常温下为气态)溶解性都不溶于水，易溶于有机溶剂沸
11、点随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低密度随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷烃、烯烃的密度小于水的密度课堂小结结质质烷烃分子中的共价键全部是单键化学性物理性构烷烃的结构与甲烷的相似其分子中的碳原子都采取sp3杂化，碳原子与碳原子或其他原子形成键烷烃的结构与性质能在光照下与氯气发生取代反应常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应能在空气中燃烧（可燃性）随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大随着烷烃碳原子数的增加，常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态。(1)烷烃分子中的所有
12、共价键全部是烷烃分子中的所有共价键全部是键。键。 ()(2)汽油、煤油、汽油、煤油、石蜡中的主要成分为烷烃。石蜡中的主要成分为烷烃。()(3)烷烃的化学性质稳定，烷烃的化学性质稳定，不能发生氧化反应。不能发生氧化反应。()(4)乙烷的熔、沸点比丙烷的高。乙烷的熔、沸点比丙烷的高。()1判断正误判断正误(对的在括号内打对的在括号内打“”，错的在括号内打错的在括号内打“”。)(5)烷烃能使酸性KMnO4溶液褪色。 ()提示:烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色。(6)烷烃在一定条件下与卤素单质反应生成卤代烃。()提示:。烷烃的典型反应为与卤素单质发生取代反应生成卤代烃。提示:。烷烃属于饱和烃,符合Cn
13、H2n+2的烃一定为烷烃。(8)制取1-氯乙烷时可用乙烷和氯气反应。()提示:用乙烷和氯气反应制备1-氯乙烷时副产物太多。2下列叙述错误的是下列叙述错误的是 ()A甲烷与氯气反应无论生成甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是还是CCl4，都属于取代反应，都属于取代反应B烷烃中除甲烷外，很多都烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去溶液的紫色褪去C分子通式为分子通式为CnH2n2的烃一定是链状的烃一定是链状烷烃烷烃D甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸解析:所有烷烃包括CH4都不能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误。
14、B3下列有机物：下列有机物：正丁烷，正丁烷，丙烷，丙烷，2甲基丁烷，甲基丁烷，异丁烷，异丁烷，己烷。己烷。沸点由高到低的顺序为沸点由高到低的顺序为()ABC D解析:五种有机物均为烷烃，烷烃分子中碳原子数目越多，其沸点越高；碳原子数目相同的烷烃，其支链越多，沸点越低，故五种烷烃的沸点由高到低的顺序为。C4关于烷烃的说法不正确的是关于烷烃的说法不正确的是()A所有链状烷所有链状烷烃均符合通式烃均符合通式CnH2n2B烷烃分子中一定存在烷烃分子中一定存在CC 键键C烷烃分子中的碳原子均采取烷烃分子中的碳原子均采取sp3杂化杂化D烷烃分子烷烃分子中碳原子不一定在一条直线中碳原子不一定在一条直线解析:
15、甲烷中不存在CC键，B错误。B5下列有关烷烃的叙述中，正确的是下列有关烷烃的叙述中，正确的是()A常温常压下，所有常温常压下，所有烷烃都为气体烷烃都为气体B除甲烷外，大多数烷烃都能使酸性除甲烷外，大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪溶液褪色色C在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应D烷烃烷烃在空气中都能燃烧，但不一定产生淡蓝色火焰在空气中都能燃烧，但不一定产生淡蓝色火焰解析:常温常压下，碳原子数小于或等于4的烷烃为气体，碳原子数大于4的烷烃为液体或固体；烷烃的化学性质一般比较稳定，通常不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)和强还原
16、剂反应；烷烃在光照条件下可与卤素单质发生取代反应，但不与溴水反应；烷烃在空气中都能燃烧，甲烷、乙烷等燃烧时产生淡蓝色火焰，但随着烷烃中碳原子数的增加，其含碳量升高，在空气中燃烧往往不充分，火焰明亮，甚至伴有黑烟。 D6在在1.013105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是选项正确的是()物质名称沸点()正丁烷CH3(CH2)2CH30.5 正戊烷CH3(CH2)3CH336.1 异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.8新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0A在标准状况下，新戊烷是气在标准状况下，新戊烷是气体体B在在1.013105 Pa、20 时，时，C5H12都是液体都是液体C烷烃随碳原烷烃随碳原子数的增加，沸点降低子数的增加，沸点降低DC5H12随着支链数的增加，随着支链数的增加，沸点降低沸点降低D解析:新戊烷的沸点是9.5 ，标准状况下是液体，在1.013105 Pa、20 时是气体，则A、B均错误；随碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C错误；C5H12的3种同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低，D正确。7写出异戊烷的一氯代物键线式写出异戊烷的一氯代物键线式
