1、第一节烷烃,课程目标,1了解烷烃的结构与化学性质。2了解烷烃的物理性质变化规律。3了解烷烃的命名方法。4了解烃基的概念和几种常见烃基的结构。图说考点,基 础 知 识新知预习一、烷烃的结构和性质1结构名称结构简式分子式碳原子的杂化方式分子中共价键的类型甲烷_乙烷_丙烷_正丁烷_正戊烷_2.化学性质:化学性质(与CH4相似)具体体现稳定性烷烃比较稳定,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,与_、强碱、_溶液等都不发生反应氧化反应烷烃燃烧通式:_取代反应烷烃的特征反应,如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学反应方程式:_3.物理性质及变化规律物理性质变化规律状态当碳原子数_时,烷烃和烯烃在常温下呈气态,其
2、他的烷烃和烯烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)溶解性都_于水,易溶于有机溶剂沸点随碳原子数的增加,熔沸点逐渐_。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越_密度随碳原子数的增加,相对密度逐渐_。烷烃、烯烃的相对密度_水的密度二、烷烃的命名(一)烃基1概念:烃分子失去一个_后剩余的基团。2烷基:烷烃分子失去一个_所剩余的基团。如甲基:_,乙基:_。CH3CH2CH3分子失去一个氢原子后所形成的原子团的结构简式为_或_,其名称分别是_和_。3烃基的特点(1)烃基中短线表示_。(2)烷基组成通式为_,烃基是电中性的,不能独立存在。(二)烷烃的命名1烷烃的习惯命名法(1)碳原子数在十以内的,从一到十依
3、次用_来表示。(2)碳原子数在十以上的用数字表示,如C15H32叫_。(3)当碳原子数相同时,在某烷(碳原子数)前面加“_”来区别,如C5H12的同分异构体有3种,用习惯命名法命名分别为:CH3CH2CH2CH2CH3_、 _、 _。2烷烃的系统命名法(1)选主链:选定分子中_的碳链为主链,按主链中_数目对应的烷烃称为“某烷”。(2)编序号:选主链中离取代基_的一端为起点,用_依次给主链上的各个碳原子编号定位,以确定取代基在主链中的位置。(3)写名称:将_的名称写在_名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的_,并在数字与名称之间用短线隔开。如果主链上有相同的取代基,可以将取代
4、基合并,用_表示取代基的个数(只有一个取代基时将取代基的个数省略)。两个表示取代基位置的阿拉伯数字之间需用_隔开。如:命名为_;命名为_。即时性自测1下列说法中,正确的是()A烷烃的分子中,所有碳原子不可能位于同一平面上B随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐降低C随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体数目也增加D所有的烷烃之间一定互为同系物2由沸点数据:甲烷164 、乙烷89 、丁烷0.5 、戊烷36 ,可判断丙烷的沸点可能是()A高于0.5 B约是90 C约是40 D低于89 3(双选)下列不属于烷烃的化学性质的是()A使溴水褪色 B可以在空气中燃烧C与Cl2发生取代反应 D能使酸性KMnO
5、4溶液褪色4已知下列两个结构简式:CH3CH3和CH3,二式中均有短线“”,这两条短线所表示的意义是()A都表示一对共用电子对B都表示一个共价单键C前者表示一对共用电子对,后者表示一个未成对电子D前者表示分子内只有一个共价单键,后者表示该基团内无共价单键5下列烷烃的名称正确的是()A2乙基丁烷 B1,2二甲基戊烷C2甲基4乙基庚烷 D2,3二乙基4甲基己烷6“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100,如图所示是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为()A1,1,3,3四甲基丁烷 B2甲基庚烷C2,4,4三甲基戊烷 D2,2,4三甲基戊烷技 能 素 养提升点
6、一烷烃的结构与性质例1在1.01105 Pa下,测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析,下列说法正确的是()物质名称沸点/正丁烷CH3(CH2)2CH30.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在标准状况下新戊烷是气体B在1.01105 Pa、20 时,C5H12都是液体C随着碳原子数的增加,烷烃的沸点降低D随着C5H12支链的增加,沸点降低碳原子数大于4的烷烃中只有新戊烷常温下为气体。提升1下列关于烷烃的说法正确的是()A丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种B
7、烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去C分子中含有六个碳原子的烷烃在常温下为液态物质D烷烃的分子为直链式结构,不可以带支链烷烃是链烃,不存在环,但可以存在支链关键能力1烷烃的结构:烷烃又叫饱和链烃,其结构特点是碳原子间都以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和。烷烃的分子通式为CnH2n2(n1,nN*)。2烷烃的物理性质烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增(或者相对分子质量的递增),发生规律性的变化。(1)常温下,它们的状态由气态,液态到固态。(2)熔、沸点由低到高。(3)烷烃的密度由小到大,但小于1 gcm3。(4)烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂
8、。3烷烃的化学性质烷烃的化学性质一般比较稳定,在通常状况下,跟酸、碱及氧化剂都不发生反应,也难与其他物质化合,但在特定条件下也能发生下列反应:取代反应(光照条件下);氧化反应(点燃);烷烃燃烧通式为:CnH2n2O2nCO2(n1)H2O分解反应。4同系物和烃基(1)同系物概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。(2)特点:同系物具有相同的通式,但通式相同的不一定互为同系物。同系物的化学性质相似,而物理性质则随着碳原子数的增加而有规律的变化。(3)烃基:烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基,烃基一般用“R”表示。如果这种烃是烷烃,那么烷烃失去一
9、个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基,如CH3叫甲基。(1)不同烷烃之间不一定是同系物,因为同系物组成上应相差一个或多个“CH2”;(2) 根和基的区别根基存在电解质的组成部分非电解质的组成部分制备电解质电离的产物非电解质中的共价键在高温或光照时发生断裂的产物状态存在于溶液或熔化状态中不能单独存在电性带电性不显电性实例OH或:HOH或:H提升点二烷烃的命名例2(1)用系统命名法命名下列各物质: (2)根据下列有机物的名称,写出相应的结构简式:2,4二甲基戊烷:_;2,2,5三甲基3乙基己烷:_。提升2下列烷烃的命名是否正确?若有错误加以改正。 烷烃的命名原则可归纳为“一长一近一多一小”,“一长”是
10、主链要长,“一近”是编号起点离支链要近,“一多”是支链数目要多,“一小”是支链位置编号和最小。关键能力烷烃系统命名法的一般程序(1)表示取代基位置的数字必须用阿拉伯数字,表示取代基数目的数字必须用汉字。(2)用系统命名法对烷烃命名时,漏写阿拉伯数字间的“,”及“数”与“基”间的“”是常出现的错误。形成性自评1下列有关烷烃的叙述中,正确的是()在烷烃分子中,所有的化学键都是单键烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去分子通式为CnH2n2的烃不一定是烷烃所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应A BC D2下列各项中不正确的是()ACH4分子中的碳原子的杂化方式是sp3BC3F
11、8分子中的共价键都是键CCHCl3和CH3Cl都是正四面体分子DCH4和CCl4分子中的键角都是109283已知C6H14有多种同分异构体,则其同分异构体中沸点最高的分子的一氯代物的种数(不考虑立体异构)是()A2 B3C4 D54下列说法中,正确的是()A所有烷烃的分子中的原子都不可能位于同一平面上B随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐降低C常温下只有碳原子数目小于或等于4的烷烃才是气体D不同的烷烃都互为同系物5现有一种烃可表示为:命名该化合物时,它的主链上的碳原子数目是()A9 B10C11 D126下列有机物的命名正确的是()A3,3二甲基丁烷 B2,2二甲基丁烷C2乙基丁烷 D2,3
12、,3三甲基丁烷7下列烷烃的命名是否正确?若不正确,请在错误命名下面写出正确名称。(1) 3,5二甲基2,6二乙基庚烷_。(2) 3,5,5三甲基4乙基庚烷_。(3) 5乙基3,5,7三甲基壬烷_。8用系统命名法命名下列各有机物:(1) _。(2) _。(3) _。(4) _。第二章烃第一节烷烃基础知识新知预习一、1.名称结构简式分子式碳原子杂化方式分子中共价键类型甲烷CH4CH4sp3单键乙烷CH3CH3C2H6sp3单键丙烷CH3CH2CH3C3H8sp3单键正丁烷CH3CH2CH2CH3C4H10sp3单键正戊烷CH3(CH2)3CH3C5H12sp3单键2.强酸溴的四氯化碳CnH2n2O
13、2nCO2(n1)H2OCH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl3小于或等于4难溶升高低增大小于二、(一)1氢原子2氢原子CH3CH2CH3CH2CH2CH3CHCH3CH3丙基异丙基3(1)未成键的单电子(2)CnH2n1(二)1(1)甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸(2)十五烷(3)正、异、新正戊烷异戊烷新戊烷2(1)最长碳原子(2)最近阿拉伯数字(3)取代基主链位置汉字数字逗号2,4二甲基戊烷2,4二甲基己烷即时性自测1答案:C2解析:烷烃的沸点随碳原子数的递增而升高。丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷的沸点之间。答案:C3解析:烷烃分子中不含不饱和碳碳双键或三键,故不能使酸性KMnO4溶
14、液和溴水褪色。答案:AD4答案:C5解析:有机物命名是否正确主要看以下几点:主链是否选对;支链的位置是否正确;是否按命名原则命名。对烷烃的命名,若存在1甲基、2乙基等,则主链选错,因此选项A、B、D三项都是主链选错了,且D项不符合“先简后繁”的命名原则。答案:C6解析:主链为5个碳原子,2号碳上有2个甲基,4号碳上有1个甲基。答案:D技能素养例1解析:由表中数据可知新戊烷的沸点为9.5 ,所以在标准状况下其为液体,在1.01105 Pa,20 时新戊烷为气体,所以A、B错误;随着碳原子数的增加,烷烃的沸点应升高,C错误;由C5H12的沸点可知,随着烷烃支链的增加,沸点降低,D正确。答案:D提升
15、1解析:丙烷发生取代反应生成的C3H7Cl有2种结构:CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3,A错误;烷烃都不能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;常温下,碳原子数在510之间的烷烃(新戊烷除外)呈液态,C正确;烷烃分子中可以带支链,如CH3CH(CH3)2,D错误。答案:C例2答案:(1)3,4二甲基己烷2,2,4三甲基己烷3,3,5三甲基庚烷4甲基3乙基辛烷(2)提升2解析:(1)(3)的命名是定错了主链;(2)是定错了主链的编号;(4)的命名是正确的。答案:(4)对;(1)(2)(3)错。改正:(1)3甲基戊烷;(2)2,3二甲基戊烷;(3)3甲基己烷。形成性自评1解析:烷烃分子中碳
16、原子之间全部以碳碳单键结合成链状。碳原子的剩余键全部跟氢原子相结合而达饱和,无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,正确;烷烃属于饱和烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,不正确;因分子通式CnH2n2中的氢原子已达完全饱和,因此符合通式CnH2n2的有机物一定是烷烃,不正确;烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特征之一,正确。答案:D2解析:CHCl3和CH3Cl是四面体分子但不是正四面体分子。答案:C3解析:C6H14的同分异构体沸点最高的是CH3CH2CH2CH2CH2CH3,其一氯代物有3种。答案:B4答案:A5解析:如下所示:
17、该烷烃最长的碳链上碳原子数为11。答案:C6解析:丁烷的命名中出现了3甲基,说明编号方向错误,正确的命名应该为:2,2二甲基丁烷,故A错误;2,2二甲基丁烷 ,主链为丁烷,在2号C含有2个甲基,该有机物命名满足烷烃命名原则,故B正确;有机物命名中出现2乙基,说明选取的主链不是最长,最长主链为戊烷,正确命名应该为:3甲基戊烷,故C错误;2,3,3三甲基丁烷,该命名中取代基编号不是最小的,说明编号方向错误,正确命名应该为:2,2,3三甲基丁烷,故D错误;故选B。答案:B7解析:(1)没有选最长碳链作为主链。(2)没有依据支链最近,位次和最小命名。(3)没有把多个烷基按前简后繁的顺序排列。答案:(1
18、)不正确;3,4,6,7四甲基壬烷(2)不正确;2,2,4三甲基3乙基己烷(3)不正确;3,5,7三甲基5乙基壬烷8解析:烷烃的命名应遵循“最长碳链,最多支链,最近编号,总序号和最小”的原则,逐一分析解答各题。(1)最长的主链上有5个碳原子,因C2H5位于正中间的碳原子上,所以不论从哪一端编号都一样,故有,其正确名称为3乙基戊烷。(2)该有机物最长的主链有7个碳原子,但有两种可能的选择(见下面的和),此时应选取含支链较多的碳链作为主链,可以看出,的支链有2个CH3与CH(CH3)2,的支链有3个2个CH3与一个CH2CH3,则应选用所示的主链。故该有机物的正确名称为2,5二甲基3乙基庚烷。(3)该有机物最长的碳链有8个碳原子,由于CH3比C2H5简单,编号应从离甲基较近的一端给主链碳原子编号。则该有机物的系统名称为3甲基6乙基辛烷。(4)该有机物主链上有6个碳原子,因“碳原子编号应使总序号和最小”,故应从左到右对主链碳原子编号。则该有机物的系统名称为2,2,5三甲基3乙基己烷。答案:(1)3乙基戊烷(2)2,5二甲基3乙基庚烷(3)3甲基6乙基辛烷(4)2,2,5三甲基3乙基己烷