有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

烴第一章1.3烴章節(jié)脈絡(luò)第一章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

烴1.2有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.1認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué)烯烴和炔烴及其性質(zhì)苯和苯的同系物及其性質(zhì)烷烴及其性質(zhì)1.3烴烷烴及其性質(zhì)1.宏觀辨識(shí)與微觀探析通過觀察甲烷、乙烷等氣態(tài)烷烴與液態(tài)烷烴的狀態(tài)差異，理解碳鏈長(zhǎng)度對(duì)熔沸點(diǎn)的影響規(guī)律。認(rèn)識(shí)烷烴與結(jié)合分子組成、反應(yīng)與產(chǎn)物之間的宏觀關(guān)聯(lián)。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知運(yùn)用結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的理念，預(yù)測(cè)不同碳鏈長(zhǎng)度烷烴的化學(xué)穩(wěn)定性，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任了解有機(jī)化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)其推動(dòng)科技進(jìn)步與改善生活的重要價(jià)值，樹立正確的科學(xué)價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。核心素養(yǎng)目標(biāo)重點(diǎn)：1.理解烷烴的穩(wěn)定性，掌握燃燒反應(yīng)的通式及產(chǎn)物。2.掌握甲烷與鹵素的取代反應(yīng)條件、產(chǎn)物特征及反應(yīng)分步進(jìn)行的特點(diǎn)。難點(diǎn)：1.理解自由基取代反應(yīng)的鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止三個(gè)階段，并能結(jié)合反應(yīng)條件解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.處理含多支鏈或較長(zhǎng)碳鏈的烷烴時(shí)，避免重復(fù)或遺漏，掌握對(duì)稱性分析方法。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)課前導(dǎo)入烴是一類重要的化工原料，生活中許多物品如塑料水杯、汽車輪胎等都是以各種各樣的烴為主要原料制得的。那么，烴為什么會(huì)有如此重要的作用呢？這些重要的作用與它們的哪些性質(zhì)有關(guān)呢？塑料水杯汽車輪胎烷烴的結(jié)構(gòu)PART01烷烴的結(jié)構(gòu)CnH2n+2(n≥1)烷烴結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通式單鍵：碳原子之間以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀飽和：碳原子剩余價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合

烷烴定義：只含碳、氫兩種元素，分子中碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”，這一類有機(jī)物稱為飽和烴，或烷烴。烷烴的性質(zhì)PART02烷烴的性質(zhì)名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫狀態(tài)熔點(diǎn)（℃）沸點(diǎn)（℃）相對(duì)密度水熔性甲烷CH4氣-182.6-161.70.466不溶乙烷CH3CH3氣-172.0-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-187.1-42.20.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-135.0-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-129.736.10.6262不溶葵烷CH3(CH2)8CH3液-29.7174.00.730不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固223030.777不溶思考：結(jié)合下表數(shù)據(jù)，思考烷烴的物理性質(zhì)具有哪些特點(diǎn)和規(guī)律？烷烴的性質(zhì)①均難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。②隨著碳原子數(shù)的增多，熔、沸點(diǎn)逐漸增高；密度逐漸增大(比水小)。③狀態(tài)：氣態(tài)(n≤4)→液態(tài)→固態(tài)(n≥17)④對(duì)于同種烴，若碳原子數(shù)相同時(shí)，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低烷烴的物理性質(zhì)最簡(jiǎn)單的烷烴：甲烷甲烷的物理性質(zhì)：無色無味的氣體，難溶于水，密度小于空氣(0.717g?L-1)烷烴的性質(zhì)烷烴的物理性質(zhì)(1)分子中全是碳碳單鍵的烴一定是烷烴。 (

)(2)C2H6、C3H8、C4H10的熔沸點(diǎn)依次升高。 (

)×√環(huán)烷烴中碳原子也全是碳碳單鍵。烷烴隨著碳原子數(shù)的增多熔沸點(diǎn)升高。烷烴的化學(xué)性質(zhì)1.穩(wěn)定性因?yàn)橥闊N分子中碳?xì)滏I和碳碳單鍵的鍵能較高，所以常溫下烷烴很不活潑，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑和還原劑都不反應(yīng)。2.與鹵素單質(zhì)的反應(yīng)在光照條件下，烷烴與Cl2、Br2等鹵素單質(zhì)的氣體發(fā)生取代反應(yīng)。(1)乙烷在光照下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式為____________________________。CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl光烷烴的性質(zhì)烷烴的性質(zhì)反應(yīng)條件光照反應(yīng)物烷烴和氣態(tài)鹵素單質(zhì)(烷烴與鹵素單質(zhì)的水溶液不反應(yīng))化學(xué)鍵變化斷鍵:C—H鍵和X—X鍵成鍵:C—X鍵和H—X鍵取代特點(diǎn)分子中的氫原子被鹵素原子逐步取代,往往是各步反應(yīng)同時(shí)發(fā)生產(chǎn)物特點(diǎn)種類多種鹵代烷烴的混合物,HX的物質(zhì)的量最多產(chǎn)物的量①根據(jù)碳元素守恒,烷烴的物質(zhì)的量等于所有鹵代烷烴的物質(zhì)的量之和②根據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn),有機(jī)物中鹵素的物質(zhì)的量等于HX的物質(zhì)的量等于反應(yīng)了的X2的物質(zhì)的量,即反應(yīng)了的n(X2)=n(一鹵代物)+2n(二鹵代物)+3n(三鹵代物)+……=n(HX)烷烴的取代反應(yīng)烷烴的性質(zhì)關(guān)于取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的判斷的簡(jiǎn)單方法(1)看參與反應(yīng)的物質(zhì)類別點(diǎn)撥若物質(zhì)類別是無機(jī)物，一定是置換反應(yīng)，若物質(zhì)類別均是有機(jī)物，則一定不是置換反應(yīng)。(2)看產(chǎn)物中是否有單質(zhì)生成若產(chǎn)物中有單質(zhì)生成，一定不是取代反應(yīng)。(2)分子中碳鏈較長(zhǎng)的烷烴與氯氣反應(yīng)時(shí)，不同碳?xì)滏I斷裂可以得到不同的取代產(chǎn)物，如丙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物是

(1-氯丙烷)、

(2-氯丙烷)。丁烷如果和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯代物，會(huì)有多少種?四種。CH2(Cl)CH2CH2CH3，CH3CH(Cl)CH2CH3，C(Cl)(CH3)3，CH(CH3)2CH2Cl烷烴的性質(zhì)自由基反應(yīng)鏈引發(fā)：鏈增長(zhǎng)：…鏈終止：烷烴的性質(zhì)當(dāng)生成的氯甲烷與氯自由基反應(yīng)時(shí)，可進(jìn)一步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。自由基反應(yīng)一氯甲烷（氣體）二氯甲烷（液體）CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光烷烴的性質(zhì)三氯甲烷、氯仿（液體）四氯甲烷、四氯化碳（液體）CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光烷烴的性質(zhì)3.與氧氣的反應(yīng)烷烴的燃燒通式為____________________________

____。CnH2n+2+

O2

nCO2+(n+1)H2O

點(diǎn)燃烷烴的燃燒是十分重要的反應(yīng)，烷烴燃燒時(shí)能放出大量的熱，這使烷烴成為重要的能源之一。烷烴的性質(zhì)烴的燃燒規(guī)律

CxHy+(x+)O2xCO2+H2Oy2y4點(diǎn)燃(1)烴的燃燒通式:(2)烴燃燒的三個(gè)規(guī)律①等質(zhì)量的烴完全燃燒烷烴的性質(zhì)②等物質(zhì)的量的烴完全燃燒烷烴的性質(zhì)a.烴分子中

的數(shù)值越大,則耗氧量越大。b.烴分子中x的數(shù)值越大,完全燃燒生成的CO2越多。c.烴分子中y的數(shù)值越大,完全燃燒生成的H2O的物質(zhì)的量越多。③最簡(jiǎn)式相同的烴燃燒a.最簡(jiǎn)式相同的烴，C、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。b.等質(zhì)量的最簡(jiǎn)式相同的烴完全燃燒時(shí)，耗氧量相同、產(chǎn)生的CO2、H2O的質(zhì)量、物質(zhì)的量均相同。烷烴的性質(zhì)(3)燃燒規(guī)律的應(yīng)用①若反應(yīng)前后溫度保持在100℃以上,則烴完全燃燒前后的體積變化為CxHy+(x+)O2xCO2+H2Oy2y4點(diǎn)燃1x+x-1ΔV故反應(yīng)前后氣體體積的變化ΔV僅與氫原子數(shù)y有關(guān)。烷烴的性質(zhì)(2)若反應(yīng)前后溫度低于100℃，此時(shí)氣體體積一定是減少的，減少的氣體體積為ΔV=1+

，也與氫原子數(shù)有關(guān)。y4①水的狀態(tài)是液態(tài)還是氣態(tài)，從條件上看溫度是在100℃以下還是以上。②氣態(tài)烴完全燃燒前后，體積變化值也只與烴中的氫原子個(gè)數(shù)有關(guān)，根據(jù)體積差值可以求出氫原子的個(gè)數(shù)或氫原子的平均個(gè)數(shù)。③要注意檢驗(yàn)氧氣是否足量。利用烴類燃燒的通式進(jìn)行計(jì)算時(shí)注意：烷烴的性質(zhì)思考討論等物質(zhì)的量的甲烷、乙烷、丙烷完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量之比為多少?由烴類燃燒的通式

可知，等物質(zhì)的量的烴完全燃燒時(shí)耗氧量的大小取決于x+的數(shù)值大小，從而可得其比值為4:7:10。CxHy+(x+)O2xCO2+H2Oy2y4點(diǎn)燃y4課堂小結(jié)與氧氣的反應(yīng)烷烴的性質(zhì)穩(wěn)定性烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的物理性質(zhì)與鹵素單質(zhì)的反應(yīng)烴的燃燒規(guī)律隨堂訓(xùn)練1.下列關(guān)于烷烴的敘述中正確的是(

)。A.燃燒產(chǎn)物只有二氧化碳和水B.烷烴分子中碳原子不可能在同一平面上C.在烷烴分子中,所有的化學(xué)鍵都為單鍵D.任何烷烴分子中碳、氫原子個(gè)數(shù)之比都是相同的C隨堂訓(xùn)練2.下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述中，不正確的是(

)。A.烷烴同系物的熔、沸點(diǎn)隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增加而逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)到液態(tài)，再到固態(tài)B.烷烴同系物的密度隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，從比水輕到比水重C.烷烴與鹵素單質(zhì)在光照下能發(fā)生取代反應(yīng)D.烷烴同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液因反應(yīng)而褪色B隨堂訓(xùn)練3.物質(zhì)的量相同的下列烴，完全燃燒，耗氧量最多的是(

)A.C2H6

B.C4H6C.C5H10

D.C7H8D隨堂訓(xùn)練4.已知液化氣的主要成分是丙烷，下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是(

)A.是直鏈烴,但分子中碳原子不在一條直線上B.在光照條件下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)C.丙烷的球棍模型圖為D.1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2C隨堂訓(xùn)練5.下列說法正確的是(

)A.碳碳間以單鍵