1、2021/3/913.1.2烷烴 第三章 有機化合物第一節第一節最簡單的有機化合物甲烷最簡單的有機化合物甲烷第課時2021/3/92二、烷烴二、烷烴（一）（一）烷烴結構和組成特征烷烴結構和組成特征 復習復習 甲烷分子中碳原子成鍵特征甲烷分子中碳原子成鍵特征。 1. 鍵角鍵角109028/，4個個H原子構成正四面體，原子構成正四面體，C在中心。在中心。 2. C原子的價鍵已達到飽和。原子的價鍵已達到飽和。甲烷甲烷球球棍模型棍模型甲烷甲烷比比例模型例模型2021/3/93和甲烷結構相似的有機物還有很多。例如：和甲烷結構相似的有機物還有很多。例如：乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷異異丁丁烷烷2021/3/9

2、4HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCH H乙烷乙烷(C2H6)丙烷丙烷(C3H8)正丁烷正丁烷(C4H10)異丁烷異丁烷(C4H10)它們對應的結構式2021/3/95結構簡式結構簡式：HCCCCCHHHHHHHHHHH HCH例如：例如： 省略省略CH鍵鍵 把同一把同一C上的上的H合并合并CH3CHCH2CH2CH3CH3省略橫線上省略橫線上CC鍵鍵 CH3CHCH2CH2CH3CH3或者：或者： CH3CH(CH3)CH2CH2CH3為了書寫的方為了書寫的方便，有機物還便，有機物還常用結構簡式常用結構簡式表示。表示。2021/3/96

3、HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCH H乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷對應的結構簡式乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷對應的結構簡式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3或或 CH3(CH2)2CH32021/3/97總結總結：烷烴結構和組成特征：烷烴結構和組成特征2. C原子都形成原子都形成4個共價鍵；形成四面體結構。個共價鍵；形成四面體結構。3.碳鏈可以轉動碳鏈可以轉動（呈鋸齒形）（呈鋸齒形）(利用分子球棍模型演示說明利用分子球棍模型演示說明)思考思考 烷烴分子中的所有原子能否共平面？烷烴分子中的所有原子

4、能否共平面？1.以上各烴分子中，原子間均以共價單鍵結合，每個以上各烴分子中，原子間均以共價單鍵結合，每個碳原子的化合價都已充分利用，都達到碳原子的化合價都已充分利用，都達到“飽和飽和”。這。這樣的烴叫做樣的烴叫做飽和烴飽和烴，又叫，又叫烷烴烷烴。烷烴中的所有原子不可能共平面烷烴中的所有原子不可能共平面.2021/3/98甲烷甲烷 CH4 CH4乙烷乙烷 C2H6 CH3CH3丙烷丙烷 C3H8 CH3CH2CH3丁烷丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3戊烷戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷 C10H22 CH3(CH2)8CH3十七烷十七烷 C17H36 CH3(CH2)

5、15CH3思考與交流思考與交流 分析這些式子，可以發現什么？分析這些式子，可以發現什么？4、烷烴的通式：、烷烴的通式：CnH2n+2 ( n1 )結構相似，在分子組成上相差一個或若干個結構相似，在分子組成上相差一個或若干個-CH2-原子團原子團甲烷是含氫甲烷是含氫量最高的烴量最高的烴思考思考某烷烴的某烷烴的相對分子質量是相對分子質量是156,試寫出該烷試寫出該烷烴的分子式烴的分子式.2021/3/99（二）同系物：（二）同系物： 結構相似，在分子組成上相差一個結構相似，在分子組成上相差一個或若干個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。原子團的物質互稱為同系物。練習練習1下列物質中屬于同系物的

6、是下列物質中屬于同系物的是_.CH2=CHCH3 CH4 H2 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2 和和（1 1）碳、碳單鍵）碳、碳單鍵（2 2）鏈狀（可帶支鏈）鏈狀（可帶支鏈）（3 3）CHCH2 2為系差為系差烷烴的結構烷烴的結構相似相似是指是指:2021/3/910（三）烷烴的物理性質（三）烷烴的物理性質：名稱名稱結構簡式結構簡式常溫常溫時的時的狀態狀態熔點熔點/沸點沸點/ 相對相對密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CH4氣氣-182-1640.466不溶不溶乙烷乙烷CH3CH3氣氣-183.3-88.60.572不溶不溶丙烷丙烷CH3CH2CH3氣氣-189.7

7、-42.10.585不溶不溶丁烷丁烷CH3(CH2)2CH3氣氣-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不溶不溶規律：規律：CnH2n+2(n1)狀態：氣（狀態：氣（n4）液液固；固；C原子原子數數,熔沸點熔沸點，相對密度，相對密度(小于小于1) ，均不溶于水。，均不溶于水。結構相似的分子隨結構相似的分子隨相對分子質量的逐相對分子質量的逐漸增大范德華力逐漸增大范德華力逐漸增大。漸增大。2021/3/911（四）烷烴的化學性質（四）烷烴的化學性質-與甲烷性

8、質相似與甲烷性質相似（1 1）氧化反應）氧化反應( (能燃燒能燃燒) )2CnH2n+2 + (3n+1)O2 2nCO2 + 2(n+1) H2O 點燃點燃結構穩定結構穩定, ,均不能使均不能使KMKMn nO O4 4褪色，不與強酸，強堿反應。褪色，不與強酸，強堿反應。（2 2）取代反應）取代反應 ( (在光照條件下進行，產物更復雜在光照條件下進行，產物更復雜) )例如：例如：CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl 光照光照練習練習3 某氣態烷烴某氣態烷烴20mL完全燃燒時，正好消耗同溫完全燃燒時，正好消耗同溫同壓下的氧氣同壓下的氧氣100mL，則該烷烴的化學式是（，則該烷

9、烴的化學式是（ ） A、 C2H6 B、C3H8 C、C4H10 D、C5H12B 練習練習4 1mol4 1mol乙烷在光照條件下，最多可以與多少摩乙烷在光照條件下，最多可以與多少摩爾爾ClCl2 2發生取代？（發生取代？（ ） A A、4mol B4mol B、8mol C8mol C、2mol D2mol D、6mol6molD2021/3/912（五）烷烴的命名（五）烷烴的命名(了解了解)1、習慣命名法、習慣命名法(1)1-10個個C原子的直鏈烷烴原子的直鏈烷烴:稱為稱為 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷烷(2)11個個C原子以上的直鏈烷

10、烴：如原子以上的直鏈烷烴：如:C11H24 稱為十一烷稱為十一烷(3)帶支鏈的烷烴帶支鏈的烷烴:用用正、異、新表示正、異、新表示戊烷戊烷C5H12C8H18辛烷辛烷正戊烷正戊烷無支鏈無支鏈異戊烷異戊烷帶一支鏈帶一支鏈新戊烷新戊烷帶兩支鏈帶兩支鏈CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH32021/3/913正戊烷正戊烷無支鏈無支鏈異戊烷異戊烷帶一支鏈帶一支鏈新戊烷新戊烷帶兩支鏈帶兩支鏈CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3思考與交流思考與交流 正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式是否相同

11、？他們分子結構是否相同？它們是式是否相同？他們分子結構是否相同？它們是否為同一種物質？否為同一種物質？結論結論它們的分子式相同（它們的分子式相同（C5H12），但分子結），但分子結構不同，屬于不同的分子。構不同，屬于不同的分子。2021/3/914（六）同分異構現象、同分異構體（六）同分異構現象、同分異構體1、同分異構體現象、同分異構體現象（1）同分異構體現象：）同分異構體現象： 化合物化合物具有相同的分子式具有相同的分子式，但，但具有不具有不同的結構同的結構現象，叫做同分異構體現象。現象，叫做同分異構體現象。（2）同分異構體：）同分異構體： 具有同分異構體現象的化合物互稱為同具有同分異構體現

12、象的化合物互稱為同分異構體。分異構體。如：正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構體如：正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構體2021/3/915理解理解三個相同三個相同分子組成相同、分子量相同、分子式相同分子組成相同、分子量相同、分子式相同二個不同二個不同結構不同、性質不同結構不同、性質不同名稱名稱熔點熔點/0C沸點沸點/0C相對密度相對密度正丁烷正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷異丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和異丁烷的某些物理性質正丁烷和異丁烷的某些物理性質同分異構體性質同分異構體性質:物理性質：物理性質：支鏈越多，熔沸點支鏈越多，熔沸點 密度密度 化學性質：化學性質：

13、不一定相同不一定相同(因為他們可以是不同種類的物質因為他們可以是不同種類的物質)27.99.536.07沸點沸點2021/3/916練習練習1 丁烷丁烷 異丁烷異丁烷 戊烷戊烷 異戊烷異戊烷 新戊烷新戊烷 丙烷，物質的沸點由高丙烷，物質的沸點由高到低的排列順序是到低的排列順序是_. C原子數不同：原子數不同：C原子數越多，沸點越高原子數越多，沸點越高C原子數相同：原子數相同：支鏈越多，沸點越低支鏈越多，沸點越低2021/3/917練習練習2 下列哪些物質是屬于同一物質？下列哪些物質是屬于同一物質？CCCC A、CCCCH、CCCCG、CCCCF、CCCCE、CCCC D、CCCCC、CCCCB

14、、A和和D、E、G、HB和和C、F2021/3/918以庚烷為例以庚烷為例 C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-CC C-C-C-C-C-CC C-C-C-C-CC2H5 C-C-C-C-CCC C-C-C-C-CC CC C-C-C-CC CC C-C-C-C-CC C-C-C-C-CCC2、找同分異構體的方法、找同分異構體的方法碳鏈縮短法碳鏈縮短法一注意：一注意： 找出中心對稱線找出中心對稱線主鏈由長到短主鏈由長到短 支鏈由整到散支鏈由整到散位置由心到邊位置由心到邊 排布鄰到間排布鄰到間四句話：四句話：支鏈不支鏈不接兩端接兩端2021/3/919附表：烷烴的碳原子數與其對應的同

15、分異構體數附表：烷烴的碳原子數與其對應的同分異構體數碳原子數碳原子數1 2 3 456 78910同分異體數同分異體數1 1 1 235 9 18 35 75同分異構現象是有機物種類繁多的重要原因之一。同分異構現象是有機物種類繁多的重要原因之一。另外，碳原子之間可以以單鍵、雙鍵和三鍵相結另外，碳原子之間可以以單鍵、雙鍵和三鍵相結合，又可以連接成鏈狀和環狀，這是有機物種類繁多合，又可以連接成鏈狀和環狀，這是有機物種類繁多的另外一個原因（見的另外一個原因（見P58 圖圖3-5）2021/3/920 練習練習33下列化學式能代表一種純凈物的是下列化學式能代表一種純凈物的是( )( ) A. C A.

16、 C3 3H H8 8 B. CB. C4 4H H1010 C. C C. C5 5H H1212 D.C D.C2 2H H4 4BrBr2 2A 練習練習10 10 乙烷在光照條件下與乙烷在光照條件下與ClCl2 2發生取代發生取代, ,最多可生最多可生成幾種有機產物（成幾種有機產物（ ） A A、4 4種種 B B、5 5種種 C C、8 8種種 D D、9 9種種D考慮考慮同分異構體同分異構體，實質是看，實質是看“等效氫等效氫”。2021/3/921HCHHHCCH3CH3CH3H3CHCCHHHHHCCH3CH3H3CCCH3CH3CH3延伸拓展延伸拓展一鹵代物只有一種的烷烴必須符

17、合一鹵代物只有一種的烷烴必須符合什么規律？寫出碳原子數小于什么規律？寫出碳原子數小于10的這些烷烴的的這些烷烴的結構簡式結構簡式.必須具有對稱結構必須具有對稱結構2021/3/922思考思考 試比較同系物、同分異構體、同素異試比較同系物、同分異構體、同素異形體、同位素四個名詞的含義形體、同位素四個名詞的含義同系物同系物同分異構體同分異構體同素異形體同素異形體同位素同位素組成組成結構結構類別類別分子相差一分子相差一個或幾個個或幾個CH2原子團原子團分子組成相分子組成相同同分子組成分子組成不同不同質子數相質子數相同，中子同，中子數不同數不同結構相似結構相似結構不同結構不同結構不同結構不同化合物化合物單質單質化合物化合物同一元素的同一元素的不同種原子不同種原子2021/3/923練習練習4 下列各組物質下列各組物質 O2和和O3 H2、D2、T2 12C和和14C 乙烷和丁烷乙烷和丁烷 CH3CH2CH2CH3 和和 (CH3)2CHCH3 CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3 和和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 互