1、第2课时 烷 烃,第三章 第一节 最简单的有机化合物甲烷,学习目标定位 1.了解烷烃的组成、结构、通式。 2.认识烷烃的物理性质和化学性质。 3.掌握同系物、同分异构体的概念并会判断是否为同分异构体或同系物。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,1.下面是乙烷、丙烷、丁烷的结构式。回答下列问题： (1)每个碳原子形成 个共价键。 (2)烃分子中，碳原子之间都以 结合成 状，碳原子的剩余价键均与 结合，使每个碳原子的化合价都达到“ ”，这样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃。,一、烷烃,4,碳碳单键,链,氢原子,饱和,(3)烷烃的通式为 (n 且n为 )。烷烃
2、的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。 2.教材表3-1列举了部分烷烃的物理性质。 阅读分析表3-1可知：烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的增多，呈规律性的变化。如 (1)常温下其状态由 变到 又变到 ，熔、沸点逐渐 。 (2)相对密度逐渐 。 (3)常温下，碳原子数小于或等于4时，均为 态(新戊烷常温下也为 态)。,CnH2n2,整数,1,气态,液态,固态,升高,增大,气,气,3.物质的组成、结构决定物质的性质，这个规律在有机物中体现得尤其明显。烷烃的化学性质与甲烷相似，请写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式)： (1)燃烧。如
3、丙烷的燃烧： 。 (2)取代反应。如光照条件下，乙烷与氯气发生取代反应(只要求写一氯取代)： 。 该反应中的化学键变化情况：断裂 键和 键，形成 键和键。,CH,ClCl,CCl,HCl,(3)用通式表示烷烃的完全燃烧及卤代反应(用X2表示)： ； ，CnH2n1X可与X2继续发生取代反应。,解析 饱和链烃是烷烃，随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高，据CH4的分子结构可知，烷烃分子不可能是平面结构，A、B错误，D正确； 由取代反应的定义可知C错误。,1.下列说法正确的是 A.饱和烃就是烷烃 B.随着碳原子数的递增，烷烃的熔、沸点逐渐降低 C.取代反应中可能有单质生成 D.任何烷烃分子都
4、不可能为平面结构,答案,解析,2.下列关于CH4和 的叙述正确的是A.均能用CnH2n2组成通式来表示 B.与所有烷烃互为同素异形体 C.因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同 D.通常状况下，它们都是气态烷烃,解析,答案,解析 B项，它们与其他碳原子数不同的烷烃互为同系物； C项，化学性质相似，但物理性质不同； D项，碳原子数小于或等于4的烷烃及新戊烷在通常状况下是气体。,1.填表根据上表回答下列问题： (1)相邻烷烃分子在组成上均相差 原子团。 (2)同系物是指 ， 上相差一个或若干个 原子团的物质，烷烃同系物的通式为 。,二、同系物 同分异构体,CH4 C2H6 C3H
5、8,CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3,一个CH2,结构相似,分子组成,CH2,CnH2n2,2.对比两种物质的结构回答下列问题： CH3CH2CH2CH3 正丁烷 异丁烷 (1)分子式均为 ，它们 同系物，二者 相同，但 不相同，正丁烷 支链，异丁烷 支链。 (2)具有相同的 而具有不同 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同分异构体。,C4H10,不是,分子式,结构,无,有,分子式,结构,(3)判断下列有关同分异构体的叙述是否正确 同分异构体具有相同的组成元素( ) 组成元素相同的化合物互为同分异构体( ) 同分异构体具有相同的相对分子质量( ) 相对分子质量相同的化
6、合物互为同分异构体( ) 互为同分异构体的化合物也可能互为同系物( ),(4) 与 是否互为同分异构体并说明理由。,答案 不是同分异构体，由于二者均为四面体结构，为同一种物质。,答案,(5)用结构简式写出戊烷(C5H12)的同分异构体。,答案 CH3CH2CH2CH2CH3,答案,(6)判断下列说法是否正确，据此理解同分异构现象是有机物种类繁多的又一重要原因。 分子式不同的物质一定为不同物质，分子式相同的物质也可能为不同物质( ) 分子中含3个及3个以下碳原子的有机物一定不存在同分异构现象( ) 随着碳原子数增多，烷烃的同分异构体数目有增多的趋势( ),1.同系物的判断,2.烷烃同分异构体的书
7、写规律 烷烃同分异构体的书写规律可概括为主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻到间。 选择最长的碳链为主链；找出中心对称线；碳原子必须满足四个键；主链上的链端不能接甲基，主链上的第二个碳原子或倒数第二个碳原子不能接乙基，否则主链会改变，而容易出现重复结构。 例如，书写戊烷(C5H12)同分异构体的方法： (1)先写出碳链最长的直链烃：CH3CH2CH2CH2CH3。,(2)从主链上减少一个CH3作为取代基(支链)，在所得主链上依次移动可能的位置，得 。 (3)再从主链上减少一个碳原子作为所得主链的取代基，得 。 故C5H12的同分异构体共有三种，依次称为正戊烷、异戊烷、新戊烷。,
8、3.下列叙述错误的是 A.同系物之间在化学性质上相似 B.同系物不可能是同分异构体 C.同系物之间的物理性质随分子里碳原子数的递增，呈规律性的变化 D.分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质互称为同系物,答案,解析,解析 分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定互为同系物，还必须为同一类物质时才互为同系物，D项不正确。,4.有下列结构的物质：CH3(CH2)3CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 其中，属于同系物的是_(填字母，下同)；属于同分异构体的是_；属于同种物质的是_。 A. B. C. D. E. F.,答案,解析,BD,E,AF,解
9、析 7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7种物质的分子式分别为C5H12 C5H12 C6H14 C6H14 C6H14 C6H14 C6H14。 所以中任一物质与中任一物质均属于同系物； 结构相同，属于同种物质，结构相同，属于同种物质； 或互为同分异构体。,学习小结,达标检测,1.以下结构表示的物质中是烷烃的是 A.CH3OH B.CH2=CH2C. D.,1,2,3,4,答案,5,1,2,3,4,答案,2.分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有 A.3种 B.4种 C.5种 D.
10、6种,5,解析 分子式为C4H10的烃有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和 (异丁烷)，正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子，故C4H10的一氯取代物有4种。,解析,1,2,3,4,5,答案,3.下列各对物质中互为同系物的是 A.CH3CH=CH2和CH3CH2CH=CH2 B.CH3CH3和CH3CH=CH2 C.CH3CH2CH3和CH3CH=CH2 D.CH3CH2CH=CH2和CH3CH2CH3,解析 同系物的定义是结构相似(同一类)，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物，B、C、D三选项中给出的物质结构不相似，分子组成上也不相差一个或若干个
11、CH2，所以B、C、D三项均不正确。,解析,1,2,3,4,5,答案,4.在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： NO2和N2O4 12C和14C异戊烷( )和新戊烷( ) 甲烷和丙烷(1)互为同位素的是_(填序号，下同)。,解析 互为同位素的是质子数相同、中子数不同的原子，符合。,解析,1,2,3,4,5,(2)互为同分异构体的是_。(3)互为同系物的是_。(4)为同一种物质的是_。,解析 互为同分异构体的是分子式相同、结构不同的化合物，符合。,解析,答案,解析 互为同系物的是结构相似、组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物，符合。,解析 中两个分子是同一种物质，只是观察角度不
12、同。,5.写出下列各烷烃的分子式。 (1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：_。(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子：_。(3)分子中含有26个电子的烷烃C：_。,1,2,3,4,C6H14,答案,5,解析 M2 gmol14386 gmol1，所以14n286，n6，即该烷烃的分子式为C6H14。,解析,C99H200,C3H8,解析 由CnH2n2，2n2200，得n99，该烷烃的分子式为C99H200。,解析 由CnH2n2可知：6n2n226，n3，该烷烃的分子式为C3H8。,(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃D：_。(5)0.1 mol烷烃E完全燃烧，消耗标准状况下的O2 11.2 L：_。,1,2,3,4,C4H10,答案,5,解析 室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10。,解析,C3H8,本课结束,