《2020化学新素养同步人教必修二讲义+素养练：第3章 第1节 第2课时 烷烃》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020化学新素养同步人教必修二讲义+素养练：第3章 第1节 第2课时 烷烃（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 2 课时 烷 烃 学习目标核心素养建构 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 断及书写简单的烷烃的同分异构体 知 识 梳 理 一 烷烃 1 分子结构特点 自主思考 1 多碳原子烷烃 如 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 分子中 碳链是直线状吗 提示 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 因为直链烷烃中碳原子的排 列呈锯齿状 2 物理性质 1 递变规律 随碳原子数 n 递增 2 相似性 烷烃均难溶于水 相对密度均小于 1 3 化学性质
2、与 CH4相似 1 稳定性 在通常情况下 烷烃比较稳定 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 CnH2n 2 O2nCO2 n 1 H2O 3n 1 2 点燃 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 C2H6 Cl2C2H5Cl HCl 光照 4 习惯命名法 1 表示 碳原子数 n 及其表示 12345678910 n 10 甲乙丙丁戊己庚辛壬癸 n 10相应数字 2 举例 C6H14命名为己烷 C18H38命名为十八烷 3 碳原子数 n 相同结构不同时 用正 异 新表示 如 C4H10的两种
3、分子的命名 无支链时 CH3CH2CH2CH3 正丁烷 有支链时 异丁烷 自主思考 2 正丁烷与异丁烷的沸点哪一个更高 有何规律 提示 正丁烷的沸点高 碳原子数相同的烷烃 一般支链越多 沸点越低 所以 沸点 正丁烷 异丁烷 二 同系物 同分异构体 1 同系物 1 特点 结构相似 在分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的物质 2 实例 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3等烷烃互为同系物 特别提醒 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
4、 n 1 2 3 2 同分异构体 1 概念 具有相同的分子式 但具有不同的结构的物质 2 实例 CH3CH2CH2CH3与互为同分异构体 3 同分异构体的沸点 支链越多 沸点越低 4 同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一 效 果 自 测 1 判断正误 正确的打 错误的打 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 同分异构体具有相同的组成元素 5 组成元素相同的化合物互为同分异构体 6 同分异构体具有相同的相对分子质量 7 相对分子质量相同的化合
5、物互为同分异构体 8 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 6 7 8 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 C 3 下列各物质 O2和 O3 12C 和 14C C2H6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 3 4 5 探究一 同系物的组成与结构特点 合作交流 1 CH2 CHCH3和的组成相同 二者中哪一个与 CH2CH2互为同系 物 由此判
6、断 分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的有机物一定是同系物 吗 提示 与 CH2 CH2互为同系物的是 CH2 CHCH3 因为 CH2CH2和 CH2CHCH3分子中都含有 结构相似 且分子组成上相差 1 个 CH2原 子团 分子中含碳碳单键而不含双键 化学键类型不同 结构不 相似 由此可知分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的有机物结构不一定相 似 故不一定是同系物 2 CH3CH2CH2CH3与是否属于同系物 为什么 提示 不是 因为同系物在分子组成上必须相差 1 个或若干个 CH2原子团 一定 具有不同的分子式 而 CH3CH2CH2CH3与分子式相同 属于同 分异构体 3
7、同系物具有同一通式 具有同一通式的有机物一定是同系物吗 提示 不一定 如 CH2 CH2和通式相同 均为 CnH2n 再如 CH3CH2CH2CH3与通式也相同 但它们均不为同系物 所以具有 同一通式的有机物不一定是同系物 点拨提升 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 同系物一定具有不同的碳原子数 或分子式 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
8、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 3 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 典题例证 1 下列各组内的物质不属于同系物的是 双选 解析 虽然 A 中的 3 个选项有的是直链结构 有的是带支链的结构 但它们通式 相同 都
9、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 中和分子式相同 结构不同 是同分异构体 D 中 3 种物质互为同分异构体 因此选 C D 答案 CD 学以致用 1 下列说法中错误的是 化学性质相似的有机物一定是同系物 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 若烃中碳 氢元素的质量分数相同 它们必定是同系 物 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 B 只有 C 只有 D 只有 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
10、碳原子数的递 增呈规律性变化 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 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 错误 故选 D 答案 D 探究二 同分异构体的判断 合作交流 1 同分异构体的相对分子质量相同 那么 相对分子质量相同的物质一定是同 分异构体吗 提示 相对分子质量相同 但分子式不一定相同 如相对分子质量为 28 的分子 有 CO N2 C2H4 它们不是同分异构体 2 同分异构体的分子中各元素的质量分数分别相等 分子中各元素的质量分数 分别相等的物质一定是同分异构体吗 提示 各元素的
11、质量分数相同的物质 分子式不一定相同 如 CH2 CH2 CH3CH CHCH3和分子中碳元素和氢元素的质量 分数均为 85 7 和 14 3 但它们不是同分异构体 3 CH3 CH CH2与互为同分异构体吗 同分异构体的化学性质一 定相同吗 提示 二者分子式相同 碳原子与碳原子间的连接方式不同 结构不同 是同分 异构体 同分异构体可能是不同类的物质 如题干所述两种物质 它们的化学性 质不同 4 丁烷有几种同分异构体 其一氯代物有几种 提示 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 4 种 它们分别是 CH3CH2CH2CH2Cl CH3CH2CHClCH3 CH3 2C
12、HCH2Cl CH3 2CClCH3 点拨提升 1 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 2 简单烷烃的同分异构体数目 烷烃分子组成越复杂 同分异构体越多 如 CH4 C2H6 C3H8无同分异构体 C4H10有 2 种同分异构体 C5H12有 3 种同分异构体 典题例证 2 下列说法中正确的是 A C3H7Cl 有 3 种同分异构体 B 相对分子质量相同 结构不同的两种化合物互为同分异构体 C 同分异构体之间的转化是化学变化 答案 C 学以致用 2 下列烷烃在光照下与氯气反应 生成
13、 3 种二氯代烃的是 解析 B 项 两个氯原子可取代同一个甲基上的 H 也可取代两个甲基上的 H 还可以一个取代甲基上的 H 一个取代上的 H 答案 B 探究三 烷烃的结构和性质 合作交流 1 根据甲烷的空间构型 试分析多个碳原子的烷烃中碳键为什么不是直线形而 是锯齿状 提示 烷烃分子中碳原子间只能以单键结合成链状 碳原子的其他价键都与氢原 子结合 使每个碳原子的价键充分利用达到 饱和 因碳原子形成的 4 个单键 伸向四面体的 4 个顶点 故多个碳原子的烷烃中碳链不会呈直线形 而是呈锯齿 状 2 根据甲烷的化学性质 推测丙烷的化学性质主要有哪些 提示 在光照条件下能和氯气 溴蒸气发生取代反应
14、能和 O2发生燃烧反应 3 根据烃的元素组成特点 试分析如何通过烃的燃烧实验 推导出烃的分子式 提示 通过一定量的烃燃烧生成 CO2和 H2O 的量计算出烃 CO2 H2O 的定量关 系 求出 1 mol 烃分子中碳 氢原子的物质的量 点拨提升 1 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 2 常见的呈四面体结构的物质 1 正四面体结构的物质 甲烷 四氯化碳 2 四面体结构的物质 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 3 烷烃的化学
15、性质 1 在光照条件下与卤素单质发生取代反应 CnH2n 2 X2CnH2n 1X HX 光 2 燃烧反应 CnH2n 2 O2nCO2 n 1 H2O 3n 1 2 点燃 典题例证 3 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
16、 1 3 时必为 C2H6 一定是乙烷 答案 B 学以致用 3 正己烷是优良的有机溶剂 其球棍模型为 下列有关说法正确的是 A 正己烷的分子式为 C6H12 B 正己烷的一氯代物有 3 种 C 正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色 D 主链上含有 4 个碳原子的正己烷的同分异构体只有 1 种 解析 正己烷分子式为 C6H14 A 项错误 正己烷的结构简式为 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 分子中存在三种位置不同的氢原子 故其一氯代物有 3 种 B 项正确 烷烃不能与溴水发生反应 C 项错误 主链上有 4 个碳原子时 正己烷的同分异构体有 2 种 D 项错误 答案 B 1 下列有关烷烃的叙述中 正确的是 在烷烃分子中 所有的化学键都是单键 烷烃中除甲烷外 很多都能使酸性 KMnO4溶液的紫色褪去 分子通式为 CnH2n 2的烃不一定是烷烃 所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 光照条件下 乙烷通入溴水中 可使溴水褪色 A B C D 解析 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键 都是单键 正确 烷烃属于饱和 链烃 其化学性质一般比较稳定 通常情况下烷烃不与酸 碱 氧化剂 如酸性
