資源簡介

(共32張PPT)
第二章 烴
第一節 烷烴
第1課時
烷烴的結構和性質
學習目標
1.結合甲烷的結構與性質，認識烷烴的組成和結構特點，理解烷烴的性質及應用，培養
宏觀辨識與微觀探析核心素養。
2.根據烷烴的取代反應，了解取代反應的特點，培養變化觀念和模型認知核心素養。
任務分項突破
學習任務1 辨析烷烴的結構和物理性質
自主梳理
1.烷烴的概念：烴分子中碳原子之間都以______結合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結
合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”，這樣的烴稱為飽和烴，也稱為烷烴。
單鍵
2.烷烴分子結構
名稱 結構模型 結構簡式 分子式 烷烴的結構特點
甲烷 _________________________ ①分子中的碳原子以伸向
________________方向的
____雜化軌道與其他碳原子
或氫原子結合，形成 ___
鍵，分子中的共價鍵全部是
單鍵；
乙烷 ____________________________ 丙烷 ______________________________ 四面體四個頂點
名稱 結構模型 結構簡式 分子式 烷烴的結構特點
正丁 烷 _______________________________________ ②鏈狀烷烴在分子組成上
的主要差別是相差一個或
若干個_____原子團,其通式
為_______________
正戊 烷 ____________________________________
續表
3.烷烴的物理性質
物理性質 變化規律
狀態 當碳原子數小于或等于___時，烷烴在常溫下呈氣態，其他的烷烴常
溫下呈______或液態（新戊烷常溫下為氣態）
溶解性 ____溶于水
沸點 隨碳原子數的增加，沸點逐漸______。碳原子數相同的烴，支鏈越
多，沸點越____
相對密度 隨碳原子數的增加，相對密度逐漸______。烷烴的密度______水的
密度
4
固態
難
升高
低
增大
小于
互動探究
材料1 有以下有機化合物：
②
③
④ ⑤
材料2 甲烷空間結構是正四面體形，烷烴的結構特點是碳原子間都以碳碳單鍵形成
碳鏈。
探究 判斷烴的熔、沸點由高到低排列順序
問題1： 材料1中有機化合物的沸點由高到低如何排序？排序的依據是什么？
提示： 。有機化合物中碳原子數越多沸點越高，碳原子數相同
時，支鏈越多其沸點越低。
問題2： 根據材料2判斷材料1中的有機化合物的空間結構是否呈直線形？
提示：否。烷烴分子中碳原子間都以碳碳單鍵形成碳鏈，每個碳原子均為 雜化，所
以烷烴的碳鏈不是直線形而是鋸齒形。
問題3： 能否根據烷烴的熔、沸點規律推測出脂肪烴的熔、沸點規律？
提示：能。脂肪烴均為分子晶體，其熔、沸點大小主要取決于分子間作用力（即脂肪烴
的相對分子質量越大，其分子間作用力越強，對應的熔、沸點越高）。
歸納拓展
烷烴的物理性質
物理性質 變化規律
熔、沸點 隨碳原子數的增加，熔、沸點逐漸升高，同種烷烴的不同異構體中，支
鏈越多，熔、沸點越低
狀態 烷烴常溫下存在的狀態由氣態逐漸過渡到液態、固態。當碳原子數小于
或等于4時，烷烴在常溫下呈氣態（新戊烷也為氣態）
溶解性 都難溶于水，易溶于有機溶劑
密度 隨碳原子數的增加，密度逐漸增大，但比水的小
題組例練
題點一 烷烴的結構
1.下列有關烷烴的說法不正確的是( )
C
A.在烷烴的分子中，所有的化學鍵均為單鍵
B.鏈狀烷烴的結構簡式都可以寫成 的形式
C.不帶支鏈的烷烴都是直線形的
D.甲烷是含氫量最大的烷烴
解析: 烷烴為飽和烴，所有化學鍵均為單鍵，A正確；不帶支鏈的含有多個碳原子的烷
烴，其碳鏈是鋸齒狀的，不是直線形，C不正確；對于直鏈飽和烴，含氫量為
，即 越大氫含量越小，故甲烷含氫量最高，D正確。
2.某鏈狀烷烴的相對分子質量為72，與氯氣反應生成的一氯代物只有一種，則該烷烴的
結構簡式為( )
A
A. B.
C. D.
解析: 根據烷烴的通式和相對分子質量為72，可知，解得 ，
即為戊烷。因為與 反應生成一種一氯代物，說明該烷烴中只有一種類型的氫原子，
即為新戊烷，其結構簡式為A項。
判斷烷烴原子共線問題
1.每個碳原子都是 雜化。
2.每個碳原子與周圍四個原子構成四面體。
3.鏈狀烷烴碳原子呈鋸齒狀排布，不能根據結構簡式直接判斷。
題點二 烷烴的物理性質
3.下列五種烴：① ；② ；③正戊烷；④丙烷；⑤丁烷。按沸
點由高到低的順序排列正確的是( )
B
A. B.
C. D.
解析: 根據碳原子數越多熔、沸點越高，相同碳原子數，支鏈越多，熔、沸點越低的規
律分析，五種有機化合物沸點由高到低的順序排列為
4.正己烷是優良的有機溶劑，其球棍模型如圖所示。下列有關說法正確的是( )
D
A.正己烷的分子式為 ，其沸點比丙烷低
B.己烷和水混合后分層，己烷位于下層
C.正己烷的熔點、沸點是其所有同分異構體中最低的
D.己烷的密度大于丁烷的
解析: 正己烷的分子式為 ，其沸點比丙烷的高，故A錯誤；烷烴的密度小于水的，
故己烷的密度也小于水的，分層時己烷層在上層，故B錯誤；正己烷無支鏈，其他同分
異構體都是有支鏈的，所以正己烷是其同分異構體中熔點、沸點最高的，故C錯誤；烷
烴的密度隨碳原子數的增多而逐漸增大，故己烷的密度大于丁烷的，故D正確。
學習任務2 探究烷烴的化學性質
自主梳理
1.穩定性
因為烷烴分子中碳氫鍵和碳碳單鍵的鍵能較高，所以常溫下烷烴的化學性質比較穩定，
與______、______、__________和__________________都不發生反應。
2.特征反應——取代反應
烷烴可與鹵素單質在光照下發生取代反應生成鹵代烴和鹵化氫。如乙烷與氯氣反應生成
一氯乙烷，化學方程式為_ _____________________________。
之所以可以發生取代反應，是因為有____性，可斷裂，會繼續和 發生
取代反應，生成更多的有機化合物。
強酸
強堿
強氧化劑
溴的四氯化碳溶液
極
3.氧化反應——可燃性
烷烴都具有可燃性，可用作燃料，鏈狀烷烴完全燃燒的通式為
。
4.分解反應——高溫裂化或裂解
烷烴受熱時會分解，生成含碳原子數較少的烷烴和烯烴，如：
。
互動探究
烴是僅含碳和氫兩種元素的有機化合物,根據結構的不同，可分為烷烴、烯烴、炔
烴和芳香烴等。烴都能燃燒，現在對、、 三種有機化合物的燃燒進行探究。
探究1 烷烴的燃燒規律
問題1： 等質量的以上三種物質完全燃燒時消耗 的量最多的是哪種物質？
提示：等質量的烴完全燃燒時，的值越大，耗氧量越多。、、 的
的值依次為4、2、3，故等質量完全燃燒時消耗的量最多的是 。
問題2： 常溫、常壓下，同體積的以上三種物質完全燃燒時消耗 的量最多的是哪種物質？
提示：常溫、常壓下，氣體的體積相等，則物質的量相等。等物質的量的烴 完
全燃燒時，的值越大，耗氧量越多。三種物質的的值依次為2、3、 ，
故該條件下完全燃燒消耗的量最多的是 。
問題3： 等質量的以上三種物質燃燒時，生成二氧化碳的量最多的是哪種物質？生成水
的量最多的是哪種物質？
提示：質量相同時，烴的的值越大，生成二氧化碳的量越多； 的值越大，生
成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是；生成水的量最多的是 。
問題4： 在、 下，以上三種物質和足量的氧氣混合點燃，在相同條
件下測得反應前后氣體體積沒有發生變化的氣體是哪種？
提示：由題意可知，在、下， 呈氣態，根據烴燃燒的通式可知:
由于，則，得 ，即該條件下，當烴分子中含有4個氫原子
時，該烴完全燃燒前后氣體體積不變。故符合要求的烴為和 。
歸納拓展
烴完全燃燒的耗氧量和生成與 的規律
1.等質量的烴完全燃燒時， 的值越大，則氫元素的質量分數越大，耗氧量越多，
生成的水越多，生成的 越少。
2.等物質的量的烴完全燃燒時，的值越大，耗氧量越多。其中 值越大，生
成的越多；值越大，生成的 越多。
3.最簡式（實驗式）相同的有機化合物，不論以何種比例混合，只要混合物的總質量一
定，則完全燃燒時生成的的量一定，生成的 的量一定，耗氧量也一定。
4.不同的有機化合物完全燃燒時，若生成的和 的物質的量之比相同，則它們分
子中碳原子與氫原子的原子個數比也相同。
題組例練
1.甲烷與 氯氣在光照條件下反應（裝置如圖），實驗現象及
解釋均正確的是( )
B
選項 現象 解釋
A 試管內氣體顏色逐漸變淺 氯氣溶于水
B 試管內出現少量白霧 反應生成 氣體
C 試管內壁產生油狀液滴 油狀液滴全部是
D 試管中液面降低 試管內氣壓增大
解析: 試管內氣體顏色逐漸變淺是因為氯氣與甲烷反應，A錯誤；試管內出現少量白霧，
是反應生成的 與水蒸氣形成的，B正確；試管內壁產生油狀液滴除了四氯甲烷還可
能有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷等，C錯誤；氯氣與甲烷反應生成氯代烷和 ，
試管中氣壓降低，液面升高，D錯誤。
2.下列有關鏈狀烷烴的敘述正確的是( )
A
①在鏈狀烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵 ②鏈狀烷烴中除甲烷外，都能使酸性
溶液褪色 ③通常鏈狀烷烴的熔、沸點隨分子中碳原子數的增加而升高 ④所有
的鏈狀烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應 ⑤丙烷分子中的所有碳原子在一條
直線上
A.①③④ B.①③⑤ C.②③⑤ D.①②④
解析: 烷烴均不能被酸性 溶液氧化，故②錯誤；丙烷分子中的碳原子都是飽和碳
原子，與碳原子相連的4個原子形成像甲烷一樣的四面體結構，所以丙烷分子中的所有
碳原子不可能在一條直線上，故⑤錯誤。
3.下列烴，，， 分別完全燃燒，耗氧量分析不正確的是
( )
A
A.等物質的量時耗氧量最少的是① B.等物質的量時③和④的耗氧量相等
C.等質量時耗氧量最大的是① D.等質量時②和④的耗氧量相等
解析: 根據燃燒通式 可知等物質的量時耗氧量最
少的是②，A錯誤;等物質的量燃燒時③和④中 均是9，耗氧量相等，B正確；等
質量燃燒時中數值越大，對應的耗氧量越多，即①中 最大，故其耗氧量最
大，C正確；②和④的最簡式相同，則等質量時它們的耗氧量相等，D正確。
烷烴的取代反應需注意的5個方面
（1）反應的條件——光照。
（2）反應物狀態——鹵素單質、、、 而不是其水溶液。
（3）反應的特點——氫原子被鹵素原子逐步取代，多步反應同時進行。
（4）反應產物——混合物（多種鹵代烴），不適宜制備鹵代烴。
（5）定量關系（一鹵代物）（二鹵代物） （三鹵代物）
。
1.2.
學科素養測評
頁巖氣是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，中國的頁巖氣可采儲量較大。頁巖氣中
除含甲烷外，還含有少量的其他烴類，如圖所示表示頁巖氣中某些烴分子的結構模型。
回答下列問題。
（1）有機化合物甲與有機化合物乙互為____________。
同分異構體
解析: 根據有機化合物的模型圖可知，甲和乙的分子式相同，均為 ，而結構不同，
兩者互為同分異構體。
（2）請寫出有機化合物甲與 在光照條件下反應的化學方程式：
_ ______________________________________________________________（寫第一步反
應即可），其反應類型為__________。
（或 ）
取代反應
（3）有機化合物甲的二氯取代物有___種；請你根據甲烷分子的空間結構推測，有機化
合物乙中最多有___個C原子在同一平面內。
6
3
解析: 根據甲的碳骨架結構分析，2個 取代同一碳原子有2種產物，取代不同碳原子有
4種產物，故甲的二氯代物有6種。根據分子的空間結構示意圖可知， 分子中最
多有3個原子在同一平面內， 相當于分子中的3個氫原子被3個 取
代，則有機化合物乙分子中最多有3個碳原子在同一平面內。
（4）有機化合物甲和乙的沸點：甲___（填“ ”“”或“ ”）乙， 甲和乙的混合
氣體完全燃燒消耗的物質的量為____ 。
6.5
解析: 甲和乙互為同分異構體，甲沒有支鏈，乙有支鏈，因此沸點甲 乙。甲和乙的分
子式均為，完全燃燒消耗 。
命題解密與解題指導
情境解讀：本題以頁巖氣為背景，創設了真實有意義的測試情境，有利于促進思考、推
理和判斷。
素養立意：根據甲的球棍模型和乙的空間填充模型，推知甲和乙的分子結構，培養宏觀
辨識與微觀探析素養；結合對甲烷、乙烷取代反應的學習，能書寫出甲與氯氣發生取代
反應的化學方程式；能根據甲的結構簡式推知甲的二氯代物的種類，能根據乙的結構簡
式聯系甲烷的空間結構確定乙中共面的碳原子數目，并建立模型，培養證據推理與模型
認知素養。
思路點撥：
（1）根據甲的球棍模型和乙的空間填充模型推知甲和乙的結構簡式。
（2）根據烷烴取代反應的特點，能寫出甲和氯氣發生取代反應的化學方程式。
（3）根據甲烷分子的空間結構推知乙的空間結構。

展開更多......

收起↑