《2017-2018高中化学 第3章 有机化合物 第1节 最简单的有机化合物-甲烷（第2课时）烷烃课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018高中化学 第3章 有机化合物 第1节 最简单的有机化合物-甲烷（第2课时）烷烃课件 新人教版必修2（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、成才之路 化学,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修,有机化合物,第三章,第一节 最简单的有机化合物 甲烷 第2课时 烷烃,第三章,据英国媒体2009年8月1日报道，当日，俄罗斯总理普京乘坐潜艇，下潜到千余米深的贝加尔湖中，与科研人员一起探寻被称之为“可燃冰”的物质。贝加尔湖中这种“可燃冰”到底是一种什么神秘的物质呢？能让一个国家的总理甘愿冒这么大的风险去探寻？ 在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现在各个大陆向海延伸的大陆边缘水深超过300m500m的深度，尤其是在海底以下1000m1100m深度的沉积地层中，以及高纬度地区广泛发育的永久冻土层中，蕴藏着丰富的气体水合物天然气水
2、合物资源，科学界把它们称之为“易燃冰”或“可燃冰”。,这种天然气水合物是一种由气体和水形成的冰状白色固态晶体，水分子一般通过氢键合成多面体笼，笼中含有固体的天然气分子。其分子式是MnH2O，式中M是气体分子，主要是甲烷、乙烷和丙烷等烃类同系物及CO2、N2和H2S等；n是水分子数。水分子组成笼形类冰晶格架，气体分子充填在格架空腔中，组成单一或复合成分的天然气水合物。这种类冰气水合物遇火即可燃烧。,我们已经初步认识了甲烷的分子结构和性质，除甲烷外，还有一系列结构和性质与它很相似的烃，如下面两种物质： 我们称这类烃为烷烃。那么，它们具有什么样的结构特点和性质呢？让我们一起走进教材第2课时烷烃。,学
3、习目标 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。,新知预习 1烷烃又叫_，其结构特点是碳原子之间只以_结合，剩余价键均与_结合，使每个碳原子的_都已充分利用，达到“饱和”。通式为_(n1的整数)。 2烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增，呈现_的变化。如：常温下，其状态由_态变到_态，再变到_态；沸点逐渐_，相对密度_。,饱和烃,单键,氢原子,化合价,CnH2n2,规律性,气,液,固,升高,增大,3同系物是指：_ _。 4化合物具有相同的_，但具有不同_的现象叫同分异构现象。具有同分异物现象的化
4、合物统称为_，随着碳原子数目增加，其同分异构体的数目_；同分异构现象是_的重要原因之一。,结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,分子式,结构,同分异构体,增加,有机物种类繁多,自主探究 1根据甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的分子式，你能推出烷烃的化学通式吗？(设碳原子数为n) 提示：推有机物的通式一种方法是利用数学关系推导，另一种方法就是根据分子的结构进行推导。 利用数学关系推导：根据甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的分子式找出规律，判断烷烃碳原子数和氢原子数之间的关系，从而推出烷烃的化学通式。 根据分子的结构进行推导：根据甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的结构找出规律，判断烷烃碳原子数和
5、氢原子数之间的关系，从而推出烷烃的化学通式。,答案：观察法：首先写出乙烷、丙烷和丁烷的分子式C2H6、C3H8、C4H10，不难发现，相邻的两个烷烃在分子组成上都相差一个“CH2”原子团。这样，甲烷的分子式为CH4，分子内含n个碳原子的烷烃的分子式，就应是比甲烷分子式多(n1)个CH2由此可推出烷烃的通式为CnH2n2。 递推法探究：因为碳是四价的，一个碳原子应连接四个氢原子，增加一个碳，原碳上去掉一个氢，后来增加的这个碳上还需再接三个氢，这样相当于增加一个碳时，就相应的增加两个氢，故含n个碳原子的烷烃相当于在甲烷分子中增加了(n1)个碳，相应增加了2(n1)个氢，于是烷烃的通式为C1n1H4
6、2(n1)CnH2n2。,2有机物如何命名？ 提示：使用习惯命名法命名有机物，要清楚以什么为标准，烷烃中碳原子数在十以下的怎样命名，碳原子数在十以上的怎样命名。对于碳原子数相同的而结构不同的烷烃，还要写明什么。还要清楚习惯命名法适于什么情况，还有什么命名法。 有时使用习惯命名法：以有机物分子中含有的碳原子数命名。烷烃中碳原子数在十以下，用天干表示，即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示，称某烷；碳原子数在十以上的，用中文数字来表示。如C17H36叫十七烷。对于碳原子数相同的而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称前再加上“正、异、新”等字加以区别。,使用习惯命名法命名有机物时，常命名碳原子数较
7、少的、结构比较简单的烷烃，对于碳原子数比较多的常用系统命名法命名，将在后面的学习中接触到。,教材点拨 1烷烃的定义 烃分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到饱和。这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。,烷烃,温馨提示：烷烃都是立体结构，碳原子不在一条直线上，除非只有两个碳原子。直链烷烃空间构型是折线型或锯齿状。 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。,(2)常见烷烃的结构式和结构简式,3.烷烃分子的通式：CnH2n2(n1，正整数) 烷烃是饱和链状烃的简称，其分子组成符合通式CnH2n2，其中甲烷既是分子组成最简单的烷烃，也是分
8、子组成最简单的烃。甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷其分子式依次为CH4、C2H6、C3H8、C4H10，仔细观察其分子组成中C原子、H原子均成等差数列，由数学数列通式，易得到烷烃中的碳原子数为n，烷烃中的氢原子数为2n2，故烷烃的分子通式为CnH2n2。,4烷烃的物理性质 随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大。 (1)常温下，碳原子数小于或等于4时，均为气态(新戊烷常温下也为气态)。 (2)烷烃均不溶于水而易溶于有机溶剂，相对密度均小于1。 (3)当碳原子数相同时，一般支链越多，熔点越低。如沸点：正丁烷异丁烷、正戊烷异戊烷新戊烷。,6烷烃的简单命名规则 (1)在分子内所含碳原子
9、的数目后加一个“烷”字，称为“某烷”。分子内碳原子数在十以内的，依次用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如甲烷、丁烷等。分子内碳原子数超过十的烷烃，直接用汉字数字代表，如十二烷、十六烷等。,温馨提示：烷烃的这种命名方法称为习惯命名法。它适应于碳原子数较少，结构比较简单的烷烃。对于碳原子数较多，结构较复杂的烷烃，可采用系统命名法，在选修5中学到。,8燃烧法测定有机物化学式的计算 燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。有机化合物的燃烧属于化学反应，化学反应遵循质量守恒定律，被燃烧的有机化合物与燃烧产物之间存在着一定的相互关系。使有机化合物发生燃烧反应，根据有关反应物、生成物的数
10、据和化学方程式进行计算，可以确定有机化合物的组成情况。,一般程序为：,(2015经典习题选萃)下列性质中，属于烷烃特征性质的是( ) A完全燃烧的产物为二氧化碳和水 B它们几乎不溶于水 C它们是非电解质 D分子的通式为CnH2n2，与氯气发生取代反应 【解析】 烃类化合物完全燃烧产物均为二氧化碳和水，因此A不是烷烃的特征性质；烃类化合物几乎不溶于水，都是非电解质，所以B、C也不正确。 【答案】 D,典例透析,已知下列有机物的结构简式： 甲烷：CH4；乙烷：CH3CH3；丙烷：CH3CH2CH3；丁烷：CH3(CH2)2CH3；戊烷：CH3(CH2)3CH3试回答： (1)这类有机物的通式为_；
11、 (2)其最大含C量和最大含H量分别是_、_。,【解析】 (1)推导有机物的通式有以下几种方法： 方法一(虚拟法)：比较相邻烷烃的化学式CH4、C2H6、C3H8、C4H10不难看出相邻两烷烃在组成上都相差1个“CH2”原子团(此即烷烃通式变化项)，这样由CH4往前推，虚拟出1个“H2”(氢气)，其中2就是烷烃通式的常数项，由此得烷烃的通式为：(CH2)nH2，即：CnH2n2。 方法二(数列法)：观察烷烃化学式：CH4、C2H6、C3H8、C4H10可知，它们是一等差数列，其首项a1为CH4，公差d是CH2；利用等差数列的通项公式：ana1(n1)d，可得烷烃通式：CH4(n1)CH2CnH
12、2n2。,【答案】 (1)CnH2n2 (2)85.7% 25%,下列数值为烃的式量值，其对应的一定为烷烃的是( ) A42 B44 C128 D54 【答案】 B,(2015河南省南阳市高一期终)下表中所列的都是烷烃，它们的一卤取代物均只有一种，分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第6项应为( ) A.C14H30 BC17H36 CC20H42 DC26H54,【解析】 根据表格的规律可知：第5项是第三项C5H12的所有H原子被甲基取代的产物；第6项应为第四项的所有H原子被甲基取代的产物，分子式是C26H54。故选项是D。 【答案】 D,教材点拨 1同系物及同系物规律 (1)同系物：结构
13、相似(同一类)，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团(不同碳)的物质互称同系物。 (2)判断方法：看是否符合“两同一差”，同同通式、同结构(类别)，差差n个CH2。对于同系物概念的理解，应注意以下几点：同系物必符合同一通式；同系物必为同一类物质；同系物化学式不同；同系物组成元素相同；同系物结构相似，但不一定完全相同；同系物之间相对分子质量相差14n(n为两种同系物分子的碳原子数差值)。同系物一定具有不同的分子式。,同系物与同分异构现象,(3)同系物规律：同系物随着碳原子数的增多，相对分子质量逐渐增大，熔、沸点逐渐增大；因结构相似，同系物之间的化学性质一般相似。,2同分异构现象与同分异构体
14、(1)定义：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。(判断标准：一同一异) 有机物结构的多样性是有机物种类繁多的重要原因。同分异构体之间的转化是化学变化。,(2)同分异构体因结构不同，故性质也不同，是不同的物质。 (3)化合物分子组成越复杂，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，C6H14有5种同分异构体。,温馨提示：“同分”相同分子式(当然相对分子质量也相同，但相对分子质量相同不一定是同分异构体)；“异构”结构不同，分子中原子的排列顺序或结合方式不同。,
15、3烷烃同分异构体的书写方法“减碳移位”法 可概括为“两注意，四句话”。 如C6H14的同分异构体： (1)将分子中全部碳原子连成直链作为母链 CCCCCC,(2)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(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳架有两种： 注意：甲基不能连在位和位上，否则会使碳链变长，位和位等效，只能用一个，否则重复。,(3)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(即两个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳架结构有两种： 注意：位或位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。 所以C6H14共有5种同分异构体。,4同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同种物质的比较,(2015浙江省瑞安中学高二期中)下列物质中，与化合物C2H6互为同系物的是( ) AC4H10 BC2H4 CC3H6 DC6H6 【解析】 AC4H10属于烷烃，与
