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1、第11章 认识碳氢化合物的多样性11.1 碳氢化合物的宝库石油第3讲烷烃教学目标: 1、分析烷烃中碳原子和氢原子等的立体位置关系，掌握烷烃结构的特点。2、掌握结构简式的书写方法。3、掌握同分异构现象和同分异构体的概念，掌握烷烃同分异构体的写法；4、掌握烃基的概念及特点 5了解烷烃的简单命名法；掌握烷烃的系统命名法。课前自学4、有机物分子里的某些_或_被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。5、取代反应与置换反应的区别有：取代反应置换反应适用范围反应物与生成物类别与氧化还原反应的关系来源:学科网课堂探究知识点一烷烃的结构【引入】在有机化合物中有一系列结构和性质与甲烷很相似的物质。展示几种的结
2、构式。 这些烃在结构上有什么特点呢？特点:_。1、每个C原子都与碳原子或氢原子形成4个共价单键，即所有碳原子都饱和； 2、碳原子间都以C-C单键相连成链状。这样的烃叫饱和链烃，又叫烷烃。1、烷烃的定义：碳原子都以碳碳_结合成链状，碳原子剩余的价键全部与_原子结合的烃。2、烷烃的结构特点:每个C原子都与碳原子或氢原子形成4个共价单键，即所有碳原子都饱和； 碳原子间都以C-C单键相连成链状。【讨论思考】（1）烷烃中的碳原子和氢原子在一个平面上吗？_;（2）丁烷的四个碳原子在同一条直线上吗？_；（3）丁烷的任意一个碳原子与其相连的原子或原子团围成的是正四面体形？_。（1）烷烃中的碳原子和氢原子不在一
3、个平面上。（2）丁烷的四个碳原子不在同一直线上。烷烃分子的碳链呈锯齿形或叫折线形。（3）丁烷的任意一个碳原子与其相连的原子或原子团围成的不是正四面体。3.同系物：分子间相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH2原子团，分子间不相邻两个烷烃在分子组成上相差若干个CH2原子团。定义：（1）定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互称为同系物。符合该条件的这一系列有机物称为同系列。（2）同系物的特征_a、结构相似；b、分子组成相差一个或若干CH2；c、物理性质递变；d、化学性质相似；e、符合同一个通式。如烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。【思考】观察几种烷烃的结构变化
4、,总结出烷烃的通式。【结论】烷烃的通式：_ 符合此通式的烃一定是烷烃。【例题】下列物质是否为同系物？【方法小结】判断同系物时注意：a、结构相似是指结构特点相同，即属于同一类别，如上表中的物质都是烷烃；b、分子式不能相同。分子组成上相差n个C原子的同时差2n个H原子，即不能不差，也不能差别的。【练习】下列物质是否为同系物？1、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳2、CH3OH、CH3CH2OH3、CHCH、CH3CCH4.结构简式的书写规则。 【练一练】1、下列物质中是否属于烷烃？为什么？ 2、请写出下列烷烃的结构简式。 【作业】按要求完成下列问题。（1）含有3个碳原子的烷烃的结构简式； （2
5、）含有12个氢原子的烷烃； （3）相对分子量为86的烷烃 _；（4）式量小于20的烷烃_；（5）分子中氢元素的质量分数最大的烷烃_；（6）等质量的烷烃完全燃烧时，耗氧最多的烷烃_；（7）分子中含有3个碳碳单键的烷烃的结构简式_。知识点二、烷烃的性质1物理性质名称常温时的状态熔点/0C沸点/0C相对密度水溶性甲烷气182-1640.466难熔乙烷气183.3-88.60.572丙烷气189.7-42.10.5853丁烷气138.4-0.50.5788戊烷液13036.10.6262癸烷液29.7174.10.7300十七烷固22301.80.7780二十四烷固54391.30.7991由上表总结
6、：与甲烷相似，_溶于有机溶剂，_溶于水，相对密度都_，都比_轻。烷烃的物理性质随着碳原子数的增多,烷烃的物理性质有如下规律：_。(1)状态由气态到液态到固态(2)熔、沸点依次升高(3)相对密度依次增大(4)均不溶于水注意：（1）n4时，均为气态（2）相对密度都小于1，都比水轻2化学性质由甲烷的性质得出烷烃的化学性质。烷烃的氧化反应烷烃完全燃烧的通式：_CnH2n+2+(3n+1)O2 nCO2+(n+1)H2O通常情况下，烷烃与_等强氧化剂不发生反应，不能与_和_溶液反应。烷烃的取代反应其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反应，其它烷烃比甲烷复杂
7、。烷烃的受热分解由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。一般甲烷高温分解、长链烷烃高温裂解、裂化。知识点三、同分异构现象和同分异构体1.提出问题：在分子组成相同的情况下，发现性质有差异的物质。如表格:名称分子式熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷C4H10138.40.50.5788异丁烷C4H10159.611.70.5572.分析原因：产生这种现象的原因，经科学实验证明，正丁烷和异丁烷结构不同。如表格：名称结构式结构简式正丁烷异丁烷3.总结概念：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 （ 区别同分异构体与同素
8、异形体的概念：）从表中数据可以看出：同分异构体之间的熔沸点、相对密度有何变化规律？_。结论：烷烃分子中，支链越多，熔沸点越低，相对密度越小例如C5H12有3种同分异构体：正戊烷:CH3CH2CH2CH2CH3，异戊烷: CH3CH2CH(CH3)2，新戊烷: CH3CH(CH3)3沸点：沸点由高到低的顺序是 。【概念辨析】试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义。【例题】下列物质互为同位素的是：互为同素异形体的是： 属于同系列的是： 属于同分异构体的是： 。O2和O3 CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）CH3 金刚石和石墨
9、氕、氘和氚4、烃基烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。一般用“R”表示。如烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基，“CH3”叫甲基，“CH2CH3”叫乙基，“CH2CH2CH3”叫丙基，“CH(CH3)2”叫异丙基。烷烃可以带支链，其中支链可以看作烷基取代了氢原子而形成的。从烷烃的球棍模型或比例模型中可看出，不带支链的饱和链烃（烷烃），它的碳链也不是直线形的，而是锯齿形的。同理其它烷烃，无论有无支链，分子里的碳链也是锯齿形的。【练习】写出甲基的电子式，乙基的结构简式_。5. 取代基：连接在有机物分子的主链上的原子或原子团称为取代基。如一氯甲烷中的氯，乙烷中的两个甲基，CH3CH2OH
10、中有乙基、羟基两个取代基。6. 等效氢：分子中处于相同位置上的氢原子，性质也相同，称为等位氢或等效氢。判断方法：_同一个碳原子上的氢是等效氢；同一个碳原子上的甲基中的氢是等效氢；处于分子中对称位置的碳上的氢原子是等效氢。注：等效氢问题借助于烷烃模型分析，效果较好。【练一练】1、试写出同分异构体的结构简式。（1）丙烷的一氯代物的同分异构体_；（2）丙基的同分异构体_;（3）丁基的同分异构体_。【规律总结】烷烃分子中有几种不同的氢原子，它就有几种烃基，就有几种一取代物。2、下列化学式只表示一种纯净物的是（ ）A、C2H6 B、C4H10 C、C2H5Cl D、C3、进行一氯取代反应后，只能生成三种
11、沸点不同的有机物的烷烃是（ ） A、（CH3）2CHCH2CH2CH3 B、（CH3）2CHCH3 C、（CH3）2CHCH（CH3）2 D、（CH3）3CCH2CH34、写出CH3CH2CH（CH3）2的一氯代物。7同分异构体的书写方法例如C5H12有3种同分异构体 在烷烃分子里，碳原子数越多同分异构体数目越多。那么如何书写烷烃的同分异构体呢？以C6H14为例写出己烷的同分异构体1）、将所有碳原子都写成直链。 2）、取下一个碳原子，依次连接在母链中心对称线一侧的几个碳原子上，但不能连在顶端上。3）、再从母链上取下一个碳原子，这两个碳原子先整体后分开依次连在母链碳原子上，但不要和前面的重复。4）、再从母链上取下一个碳原子，仿照3书写。一般来说，从母链上截下的碳原子数不得多于母链所剩余的碳原
