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第二章 烃
第一节 烷烃
第1课时 烷烃的结构与性质
一、烃
1、定义：仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，又称烃。
2、分类：
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
烃
饱和烃
不饱和烃
天然气
液化石油气
汽油、柴油
凡士林
石蜡
生活中常见的烷烃
二、烷烃（饱和烃）
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
乙烷 CH3CH3 C2H6
丙烷 CH3CH2CH3 C3H8
丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10
戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
σ键
σ键
σ键
σ键
σ键
根据烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，分析他们在组成和结构上的相似点。
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
思考与讨论
(1)烷烃的结构与甲烷相似
(2)其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。
(3)烷烃分子中的共价键全部是单键。
注：①烷烃的所有原子不可能共平面
②分子中的碳原子并非直线状排列，而是锯齿状
二、烷烃（饱和烃）
1、烷烃的结构特点
2、同系物
（1）定义：结构相似，在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。同系物一定具有相同的通式。
（2）链状烷烃的通式为CnH2n+2
（3）特点：
二、烷烃（饱和烃）
①同系物通式一定相同，一定属于同一类物质。
②一定具有不同的分子式。
③官能团的种类和数目一样，化学性质相似，物理性质不同，具有相似性和递变性。
3、烷烃的物理性质
二、烷烃（饱和烃）
3、烷烃的物理性质
二、烷烃（饱和烃）
①常温下的状态，由气态过渡到液态、固态。C1~C4为气态，C5~C16液态，C17及以上为固态。（注意新戊烷常温是气态）
随着分子中碳原子数的递增，
③烷烃密度逐渐增大，但密度均小于1，所有烷烃均难溶于水。
②烷烃熔、沸点逐渐升高。但碳原子数相同时，支链越多，熔、沸点越低。
4、甲烷的性质
甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。
①空气中燃烧（可燃性）氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
甲烷的主要化学性质表现为能在
纯净的甲烷是无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小。
二、烷烃（饱和烃）
5、烷烃的化学性质
烷烃的性质与甲烷相似：
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
点燃
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。
乙烷断裂的键为C—H键，形成键为C—Cl键和H—Cl键。
烷烃取代反应的特点：
①在光照条件下；与气态卤素单质才反应；
②分步取代，1mol卤素单质只能取代1molH 。
③连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体）
5、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
点燃
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。
④分解反应：烷烃在隔绝空气的条件下，加热或加催化剂可发生裂化或裂解。
思考与讨论
（1）根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
颜色 溶解性 可燃性 与酸性高锰酸钾溶液 与溴的四氯化碳溶液 与强酸、强碱溶液 与氯气（光照下）
无色
难溶
于水
可以燃烧
不反应
取代反应
不反应
不反应
（2）根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式。
（3）根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。
+
Cl—Cl
光
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
Cl
H
H
H
H
H
Cl
H
+
取代反应
思考与讨论
一、烷烃的结构与性质
（4）乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写出它们的结构简式。
CH2CH3
Cl
CH2 CH2
Cl Cl
Cl
CH3 CH
Cl
Cl
Cl C CH3
Cl
Cl Cl
CH CH2
Cl
Cl Cl
Cl C CH2
Cl
Cl Cl
CH CH
Cl Cl
Cl Cl
Cl C CH
Cl Cl
Cl Cl
Cl C C Cl
Cl Cl
HCl
其分子中的碳原子都采取sp3杂化，碳原子与碳原子或其他原子形成σ键
烷烃
结构
化学性质
常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应
①空气中燃烧（可燃性）氧化反应
②能在光照下与氯气发生取代反应
物理性质
随着烷烃碳原子数的增加，熔点和沸点逐渐升高，密度逐渐增大，常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态
大本练习册P25
易错辨析1
(1)烷烃能使酸性KMnO4溶液褪色。(　　)
(2)烷烃在一定条件下与卤素单质反应生成卤代烃。(　　)
(3)互为同系物的化合物的化学性质相似。(　　)
(4)烷烃的碳链结构并不一定是直线形的。(　　)
×
提示 烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色。
√
提示 烷烃的典型反应为与卤素单质发生取代反应生成卤代烃。
√
提示 同系物的分子结构相似,故化学性质相似。
√
大本练习册P27
应用体验
1.下列说法正确的是(　　)
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合CnH2n+2的烃不一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃只有一种
D
大本练习册P27
应用体验
2.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C3H7Cl的结构只有一种
B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C.分子中含有7个碳原子的烷烃在通常情况下为液态
D.烷烃分子为直链式结构,不可以带支链
C
大本练习册P28
应用体验
4.在1.013×105Pa下,测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析,下列选项正确的是(　　)
物质名称 沸点/℃
正丁烷[CH3(CH2)2CH3] -0.5
正戊烷[CH3(CH2)3CH3] 36.1
异戊烷[CH3CH2CH(CH3)2] 27.9
新戊烷[C(CH3)4] 9.5
正己烷[CH3(CH2)4CH3] 69.0
A.在标准状况下,新戊烷是气体
B.在1.013×105 Pa、20 ℃时,C5H12都是液体
C.烷烃随碳原子数的增加,沸点降低
D.C5H12随着支链数的增加,沸点降低
D
3.某烷烃分子中有18个氢原子,则它的分子式为(　　)
A.C8H18 B.C9H18 C.C10H18 D.C11H18
A
大本练习册P28
应用体验
5.甲基环戊烷( )常用作溶剂及色谱分析标准物质,也可用于有机合成。下列有关该有机化合物的说法错误的是(　　)
A.分子式为C6H12
B.与环己烷互为同分异构体
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
C
大本练习册P28
应用体验
6.下列有关烷烃的叙述正确的是(　　)
A.常温常压下,所有烷烃都为气体
B.除甲烷外,大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.在光照条件下,烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应
D.1 mol丙烷与氯气发生取代反应,最多能消耗Cl2的物质的量为8 mol
D

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