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1、3.1.2烷烃第三章有机化合物第一节最简洁的有机化合物甲烷第课时二、烷烃二、烷烃（一）（一）烷烃结构和组成特征烷烃结构和组成特征复习复习甲烷分子中碳原子成键特征甲烷分子中碳原子成键特征。1.键角键角109028/，4个个H原子构成正四面体，原子构成正四面体，C在中心。在中心。2.C原子的价键已达到饱和。原子的价键已达到饱和。甲烷甲烷球球棍模型棍模型甲烷甲烷比比例模型例模型和甲烷结构相像的有机物还有很多。例如：和甲烷结构相像的有机物还有很多。例如：乙乙烷烷丙丙烷烷丁丁烷烷异异丁丁烷烷HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCHH乙烷乙烷(C2H6)
2、丙烷丙烷(C3H8)正丁烷正丁烷(C4H10)异丁烷异丁烷(C4H10)它们对应的结构式结构简式结构简式：HCCCCCHHHHHHHHHHHHCH例如：例如：省略省略CH键键 把同一把同一C上的上的H合并合并CH3CHCH2CH2CH3CH3省略横线上省略横线上CC键键 CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3为了书写的便为了书写的便利，有机物还利，有机物还常用结构简式常用结构简式表示。表示。HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCHH乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷对应的结构简式乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷
3、对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3或或CH3(CH2)2CH3（一）（一）烷烃结构和组成特征烷烃结构和组成特征2.C原子都形成原子都形成4个共价键；形成个共价键；形成四面体结构四面体结构。3.碳链可以转动碳链可以转动（呈（呈锯齿形锯齿形）(利用分子球棍模型演示说明利用分子球棍模型演示说明)思索思索烷烃分子中的全部原子能否共平面？烷烃分子中的全部原子能否共平面？1.以上各烃分子中，原子间均以以上各烃分子中，原子间均以共价单键共价单键结合，每个碳原子的化合价结合，每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到都已充分利用，都达到“饱和饱和”。这样
4、的烃叫做。这样的烃叫做饱和烃饱和烃，又叫，又叫烷烃烷烃。烷烃中的全部原子不行能共平面烷烃中的全部原子不行能共平面.甲烷甲烷CH4CH4乙烷乙烷C2H6CH3CH3丙烷丙烷C3H8CH3CH2CH3丁烷丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3戊烷戊烷C5H12CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷C10H22CH3(CH2)8CH3十七烷十七烷C17H36CH3(CH2)15CH3思索与沟通思索与沟通分析这些式子，可以发觉什么？分析这些式子，可以发觉什么？4、烷烃的通式：、烷烃的通式：CnH2n+2 (n1)结构相像，在分子组成上相差一个或若干个结构相像，在分子组成上相差一个或若干个-CH2-原子团原子
5、团甲烷是含氢甲烷是含氢量最高的烃量最高的烃思索思索某烷烃的某烷烃的相对分子质量是相对分子质量是156,试写出该烷试写出该烷烃的分子式烃的分子式.（二）同系物：（二）同系物：结构相像，在分子组成上相差一个结构相像，在分子组成上相差一个或若干个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。练习练习1下列物质中属于同系物的是下列物质中属于同系物的是_.CH2=CHCH3CH4H2CH3(CH2)5CH(CH3)CH3CH2CH2CH2CH2和和（1 1）碳、碳单键）碳、碳单键（2 2）链状（可带支链）链状（可带支链）（3 3）CHCH2 2为系差为系差烷烃的结构烷烃的结构相似相似
6、是指是指:（二）烷烃的物理性质（二）烷烃的物理性质：名称名称结构简式结构简式常温常温时的时的状态状态熔点熔点/沸点沸点/相对相对密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CH4气气-182-1640.466不溶不溶乙烷乙烷CH3CH3气气-183.3-88.60.572不溶不溶丙烷丙烷CH3CH2CH3气气-189.7-42.10.5005不溶不溶丁烷丁烷CH3(CH2)2CH3气气-138.4-0.50.5788不溶不溶戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3液液-13036.10.6262不溶不溶十七烷十七烷 CH3(CH2)15CH3固固22301.80.7780不溶不溶规律：规律：CnH2n+2(n1)状态
7、：气（状态：气（n4）液液固；固；C原子原子数数,熔沸点熔沸点，相对密度，相对密度(小于小于1)，均不溶于水。，均不溶于水。结构相像的分子随结构相像的分子随相对分子质量的渐相对分子质量的渐渐增大范德华力渐渐增大范德华力渐渐增大。渐增大。（三）烷烃的化学性质（三）烷烃的化学性质-与甲烷性质相像与甲烷性质相像（1 1）氧化反应）氧化反应(能燃烧能燃烧)CnH2n+2+(3n+1)/2O2nCO2+(n+1)H2O点燃点燃结构稳定结构稳定,均不能使均不能使KMKMn nO O4 4褪色，不与强酸，强碱反应。褪色，不与强酸，强碱反应。（2 2）取代反应）取代反应(在光照条件下进行，产物更困难在光照条件
8、下进行，产物更困难)例如：例如：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光照光照练习练习3某气态烷烃某气态烷烃20mL完全燃烧时，正好消耗同温完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气同压下的氧气100mL，则该烷烃的化学式是（，则该烷烃的化学式是（）A、C2H6B、C3H8C、C4H10D、C5H12B 练习练习4 1mol4 1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔尔ClCl2 2发生取代？（发生取代？（）A A、4mol B4mol B、8mol C8mol C、2mol D2mol D、6mol6molD（四）烷烃的命名（四）烷烃的命名(了解了解)1
9、、习惯命名法、习惯命名法(1)1-10个个C原子的直链烷烃原子的直链烷烃:称为称为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷烷(2)11个个C原子以上的直链烷烃：如原子以上的直链烷烃：如:C11H24称为十一烷称为十一烷(3)带支链的烷烃带支链的烷烃:用用正、异、新表示正、异、新表示戊烷戊烷C5H12C8H18辛烷辛烷正戊烷正戊烷无支链无支链异戊烷异戊烷带一支链带一支链新戊烷新戊烷带两支链带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3正戊烷正戊烷无支链无支链异戊烷异戊烷带一支链带一支链新戊烷新戊烷带两支链带两支链
10、CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3思索与沟通思索与沟通正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式是否相同？他们分子结构是否相同？它们是式是否相同？他们分子结构是否相同？它们是否为同一种物质？否为同一种物质？结论结论它们的分子式相同（它们的分子式相同（C5H12），但分子），但分子结构不同，属于不同的分子。结构不同，属于不同的分子。（五）（五）同分异构现象、同分异构体同分异构现象、同分异构体1、同分异构体现象、同分异构体现象（1）同分异构体现象：）同分异构体现象：化合物化合物具有相同的分子式具有相同的分子式，但，但具有不同的结构具
11、有不同的结构现现象，叫做同分异构体现象。象，叫做同分异构体现象。（2）同分异构体：）同分异构体：具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。如：正戊烷、异戊烷、新戊烷如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体互称为同分异构体理解理解相同相同分子式相同分子式相同不同不同结构不同、性质不同结构不同、性质不同名称名称熔点熔点/0C沸点沸点/0C相对密度相对密度正丁烷正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质同分异构体性质:物理性质：物理性质：支链越
12、多，熔沸点支链越多，熔沸点 密度密度 化学性质：化学性质：不确定相同不确定相同(因为他们可以是不同种因为他们可以是不同种类的物质类的物质)27.99.536.07沸点沸点练习练习5丁烷丁烷异丁烷异丁烷戊烷戊烷异戊烷异戊烷新戊烷新戊烷丙烷，物质的沸点由高丙烷，物质的沸点由高到低的排列依次是到低的排列依次是_.C原子数不同：原子数不同：C原子数越多，沸点越高原子数越多，沸点越高C原子数相同：原子数相同：支链越多，沸点越低支链越多，沸点越低附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数碳原子数碳原子数1 2 3 456 78910同分异体数同分异体数1 1 1
13、235 9 18 35 75同分异构现象是有机物种类繁多的重要缘由之一。另外，碳原子之间可以以单键、双键和三键相结另外，碳原子之间可以以单键、双键和三键相结合，又可以连接成链状和环状，这是有机物种类繁多合，又可以连接成链状和环状，这是有机物种类繁多的另外一个缘由（见的另外一个缘由（见P58图图3-5）思索思索试比较同系物、同分异构体、同素异试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义形体、同位素四个名词的含义同系物同系物同分异构体同分异构体同素异形体同素异形体同位素同位素组成组成结构结构类别类别分子组成相差分子组成相差一个或几个一个或几个CH2原子团原子团相同分子式相同分子式同种
14、元素同种元素形成的不形成的不同单质同单质质子数相同，质子数相同，中子数不同的中子数不同的原子原子结构相像结构相像结构不同结构不同结构不同结构不同化合物化合物单质单质化合物化合物同一元素的同一元素的不同种原子不同种原子练习练习11下列各组物质下列各组物质O2和和O3H2、D2、T212C和和14C乙烷和丁烷乙烷和丁烷CH3CH2CH2CH3和和(CH3)2CHCH3CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5互为同系物的是互为同系物的是_，互为同分异构体的是互为同分异构体的是_互为同位素的是互为同位素的是_，互为同素异形体的是互为同素异形体的是_是同一物质
15、的是是同一物质的是_。2、系统命名法、系统命名法（将在选修五中系统学习）（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷）选主链，称某烷(最长碳链最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基，要合并）不同基，简在前，相同基，要合并CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH32-甲基丁烷甲基丁烷2，2二甲基丙烷二甲基丙烷123412345CH3CHCHCH2CH3CH3CH33122，3二甲基戊烷二甲基戊烷（三）烃基（三）烃基烃分子失去一个烃分子失去一个H原子后剩
16、余的原子团叫做烃基。用原子后剩余的原子团叫做烃基。用R表示。表示。烷烃烷烃烷基烷基例如：甲基例如：甲基CH3-或或-CH3 CHHH电子式：电子式：练习练习2写出乙基的结构简式和电子式：写出乙基的结构简式和电子式：CH3CH2-或或-CH2CH3或或C2H5-或或-C2H5-CH3CH2 CHHH C HH2、系统命名法、系统命名法（将在选修五中系统学习）（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷）选主链，称某烷(最长碳链最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基
17、，要合并）不同基，简在前，相同基，要合并CH3CH3C2H5CH3 CCHCH2CH32，2二甲基二甲基-3-乙基戊烷乙基戊烷123452、系统命名法、系统命名法（将在选修五中系统学习）（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷）选主链，称某烷(最长碳链最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基，要合并）不同基，简在前，相同基，要合并（5）同位置，简在前。）同位置，简在前。3甲基甲基-5-乙基庚烷乙基庚烷1234567C2H5CH3 CH2CHCH2CHCH2CH
18、3CH3（6）支链序号的合数要最小）支链序号的合数要最小2、系统命名法、系统命名法（将在选修五中系统学习）（将在选修五中系统学习）（1）选主链，称某烷）选主链，称某烷(最长碳链最长碳链)（2）编号码，定支链（支链最近原则）编号码，定支链（支链最近原则）（3）取代基，写在前，注位置，连短线）取代基，写在前，注位置，连短线（4）不同基，简在前，相同基，要合并）不同基，简在前，相同基，要合并（5）同位置，简在前。）同位置，简在前。CH3 CH2CHCH2CHCH3CH3CH2CH2CH2CH31234567893，5二甲基壬烷二甲基壬烷（6）支链序号的合数要最小）支链序号的合数要最小练习练习写出下列
19、烷烃的名称写出下列烷烃的名称C2H5CH3 CCH2CH2CHCH3CH3CH3CH3 CHCHCH3CH3CH3CH3 CH2CHCHCH2CH3CH3CH32，3二甲基丁烷二甲基丁烷3，4二甲基己烷二甲基己烷2，2，5三甲基庚烷三甲基庚烷练习练习6下列哪些物质是属于同一物质？下列哪些物质是属于同一物质？CCCC A、CCCCH、CCCCG、CCCCF、CCCCE、CCCC D、CCCCC、CCCCB、A和和D、E、G、HB和和C、F以庚烷为例以庚烷为例C-C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-CCC-C-C-C-C-CCC-C-C-C-CC2H5C-C-C-C-CCCC-C-C-C-C
20、C CCC-C-C-CC CCC-C-C-C-CCC-C-C-C-CCC2、找同分异构体的方法、找同分异构体的方法碳链缩短法碳链缩短法一留意：一留意：找出中心对称线找出中心对称线主链由长到短主链由长到短 支链由整到散支链由整到散位置由心到边位置由心到边 排布对邻到间排布对邻到间四句话：四句话：支链不支链不接两端接两端练习练习8写出己烷的写出己烷的5种同分异构体的结构简式种同分异构体的结构简式.CH3(CH2)4CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3-CH-CHCH3CH3CH3CH3CCH2CH3CH3 练习练习99下列化学式能代表一种纯净物的是
21、下列化学式能代表一种纯净物的是()A.C A.C3 3H H8 8 B.CB.C4 4H H1010 C.C C.C5 5H H1212 D.C D.C2 2H H4 4BrBr2 2A 练习练习10 10 乙烷在光照条件下与乙烷在光照条件下与ClCl2 2发生取代发生取代,最多可生最多可生成几种有机产物（成几种有机产物（）A A、4 4种种 B B、5 5种种 C C、8 8种种 D D、9 9种种D考虑考虑同分异构体同分异构体，实质是看，实质是看“等效氢等效氢”。HCHHHCCH3CH3CH3H3CHCCHHHHHCCH3CH3H3CCCH3CH3CH3延长拓展延长拓展一卤代物只有一种的烷烃必需符合一卤代物只有一种的烷烃必需符合什么规律？写出碳原子数小于什么规律？写出碳原子数小于10的这些烷烃的的这些烷烃的结构简式结构简式.必需具有对称结构必需具有对称结构小结小结这节课我们学习了烷烃的结构、这节课我们学习了烷烃的结构、性质以及同系物、同分异构体等内容。性质以及同系物、同分异构体等内容。同分异构体的推断和书写是我们这节同分异构体的推断和书写是我们这节课的教学难点，要留意学习驾驭。课的教学难点，要留意学习驾驭。