2.1 烷烃 -2022-2023学年高二化学同步精品讲义.docxVIP

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2.1烷烃

核心素养发展目标

1.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。

2.认识烷烃的结构特征，能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质。

3.了解烷烃的命名规则，会对烷烃进行命名。

考点梳理

考点梳理

考点1烷烃的结构和性质

1．烷烃的存在

天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。

2．烷烃的结构与组成

(1)烷烃的结构特点

①烷烃的结构与甲烷相似，分子中的碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。分子中的共价键全部是单键。

②它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团。像这些结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物称为同系物。同系物可用通式表示。

③链状烷烃的通式：CnH2n＋2(n≥1)。

(2)组成：链状烷烃的通式为CnH2n＋2。

(3)典型烷烃分子结构的分析

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

CH4

CH4

sp3

C—Hσ键

乙烷

CH3CH3

C2H6

sp3

C—Hσ键、

C—Cσ键

丙烷

CH3CH2CH3

C3H8

sp3

C—Hσ键、

C—Cσ键

正丁烷

CH3CH2CH2CH3

C4H10

sp3

C—Hσ键、

C—Cσ键

正戊烷

CH3CH2CH2CH2CH3

C5H12

sp3

C—Hσ键、

C—Cσ键

烷烃的性质

(1)物理性质

阅读教材表2－1并结合你已学知识内容，填写下表：

物理性质

变化规律

状态

烷烃常温下存在的状态由气态逐渐过渡到液态、固态。当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态

溶解性

都难溶于水，易溶于有机溶剂

熔、沸点

随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐升高，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越低

密度

随碳原子数的增加，密度逐渐增大，但比水的小

(2)化学性质

甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性KMnO4溶液氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。但能在空气中发生燃烧反应和在光照下与Cl2发生取代反应。

烷烃的性质与甲烷相似。

①辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式

2C8H18＋25O2eq\o(――→,\s\up8(点燃))16CO2＋18H2O。

②乙烷与Cl2在光照下生成一氯乙烷的化学方程式

CH3CH3＋Cl2eq\o(――→,\s\up8(光))CH3CH2Cl＋HCl，该反应为取代反应，乙烷断裂的键为C—H键，形成键为C—Cl键和H—Cl键。

4．同系物：结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物。如甲烷与乙烷。

5．烷烃同系物的物理性质的递变规律

随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高，密度逐渐增大，常温下的状态由气态逐渐过渡到液态、固态。其中少于或等于4个碳原子的烷烃为气态。

点睛：

(1)判断两种有机物互为同系物的关键：一看是否是同类物质；二看是否结构相似；三看是否至少相差一个CH2原子团。

(2)比较烷烃的熔、沸点的思路

(3)烷烃的主要化学性质：①取代反应(光照)、②氧化反应(点燃)。

核心突破

1．烷烃的组成与结构

(1)链状烷烃的通式为CnH2n＋2。

(2)结构特点：

①分子中碳原子采取sp3杂化。

②共价键全是σ键(单键)。

③链状锯齿形结构。

2．烷烃的物理性质

物理性质

变化规律

状态

当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈液态或固态(新戊烷常温下为气态)

溶解性

都不溶于水，易溶于有机溶剂

沸点

随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低

密度

随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。烷烃、烯烃的密度小于水的密度

3.烷烃的化学性质

(1)不与酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液、强酸溶液、强碱溶液反应。

(2)氧化反应——可燃性

CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2―→nCO2＋(n＋1)H2O。

(3)特征反应——取代反应

烷烃可以与卤素单质(气态)在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如CH3CH3＋Cl2eq\o(――→,\s\up8(光))CH3CH2Cl＋HCl。

即学即练

即学即练

1．下列有关简单烷烃的叙述中正确的是

①都是可燃物②特征反应是取代反应③所有烷烃都存在同分异构体

A．①③ B．②③ C．① D．①②

2．2，2—二甲基丁烷发生一氯代反应时，得到的一氯取代物最多有

A．二种 B．三种 C．四种 D．五种

3．如