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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
环节一：创设情境，导入新课
认识烃
烃
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
......
甲烷
乙烯
乙炔
苯
其结构和性质
认识
各类烃的结构和性质
碳原子的饱和程度和化学键的类型
烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据
预测
环节一：创设情境，导入新课
认识烃
通常我们把链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和的脂肪烃。
生活中的一些常见物质，例如天然气、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。
甲烷
丙烷和丁烷
丁烷
C17～C21的烷烃
C18～C30的烷烃
C5～C11的烷烃
环节二：模型认知，探析结构
烷烃的结构
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
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。
环节二：模型认知，探析结构
烷烃的结构
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 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、单键
σ键、单键
σ键、单键
σ键、单键
σ键、单键
环节二：模型认知，探析结构烷烃的结构烷烃结构特点碳原子sp3杂化全部是单键C-H之间均是σ键每个碳原子与周围四个原子构成四面体碳原子均是饱和的
环节二：模型认知，探析结构
烷烃
概念
通式(链状)
CnH2n+2 （n≥1）
空间结构(链状)
C原子均为sp3杂化，碳链呈锯齿状
分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃。
结构特点(链状)
链状、单键、碳氢键
环节二：模型认知，探析结构
同系物
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、单键
σ键、单键
σ键、单键
σ键、单键
σ键、单键
同系物
环节二：模型认知，探析结构
同系物
同系物判断的三个关键点：
同
两种物质属于同一类物质，官能团的种类和数目一样。
似
差
两种物质结构相似，碳骨架的链接方式相同。
两种物质分子组成上相差一个或多个CH2原子团
(1)同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。
(2)同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14 n)。
环节二：模型认知，探析结构
同系物
① CH3CH2OH 和 HOCH2CH2CH2OH
② CH2=CH2 和
③
④ CH3CH2CH3 和 CH3CH2CH(CH3)2
H2C
CH2
CH2
否
否
否
是
是
⑤CH3COOCH2CH3 和 HCOOCH3
⑥ CH2=CH2 和 CH2=CHCH=CH2
否
判断下列各组物质是否互为同系物？
和
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的性质
填写甲烷的性质，并推测烷烃可能具有的性质
颜色 状态 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（在光照下）
无色
难溶
于水
空气中
可以燃烧
不反应
取代反应
不反应
不反应
气体
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的物理性质
部分烷烃的熔点、沸点和密度
烷烃名称 分子式 结构简式 常温下状态 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3)
甲烷 CH4 CH4 气体 －182 －164 0.423
乙烷 C2H6 CH3CH3 气体 －172 －89 0.545
丙烷 C3H8 CH3CH2CH3 气体 －187 －42 0.501
丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 气体 －138 －0.5 0.579
戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3 气体 －129 36 0.626
壬烷 C9H20 CH3(CH2)7CH3 气体 －54 151 0.718
十一烷 C11H24 CH3(CH2)9CH3 气体 －26 196 0.740
十六烷 C16H34 CH3(CH2)14CH3 气体 18 280 0.775
十八烷 C18H38 CH3(CH2)16CH3 气体 28 308 0.777
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的物理性质
物理性质 变化规律
状态
熔、沸点
密度
溶解性
C1~C4气态；
C5~C16液态；
C17以上为固态
随碳原子数的增加，沸点逐渐升高。
随碳原子数的增加，相对密度逐渐增大。密度均小于水的密度
同碳原子的烃，支链越多，熔沸点越低
均难溶于水，易溶于有机溶剂
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质，填写下表。
颜色 状态 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（在光照下）
无色
难溶
于水
空气中
可以燃烧
不反应
取代反应
不反应
不反应
气体
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
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。
2C8H18＋25O2 16CO2＋18H2O
点燃
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
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
+
上述反应属于取代反应，乙烷分子中C—H键断裂，其中的氢原子被氯原子代替，生成C—Cl键。
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
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。
CH3
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
CH3
Cl
Cl
Cl
Cl
CH3
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
一氯乙烷(1种)，二氯乙烷(2种)，三氯乙烷(2种)，四氯乙烷(2种)，五氯乙烷(1种)，六氯乙烷(1种)
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
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。
一氯乙烷(1种)，二氯乙烷(2种)，三氯乙烷(2种)，四氯乙烷(2种)，五氯乙烷(1种)，六氯乙烷(1种)
CH3CH2Cl
CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl
CH3CCl3、 CH2ClCHCl2
CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2
CHCl2CCl3
CCl3CCl3
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
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。
氧化反应——可燃性
注：当碳含量少时，产生淡蓝色火焰，但随着碳原子数的增多，碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
乙烷的取代反应
H－C－C－H＋Cl－Cl → H－C－C－Cl＋HCl
H　H
H　H
H　H
H　 H
光照
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。
H　H
环节三：类比迁移，深度学习
烷烃的化学性质
烷烃取代反应的特点：
①在光照条件下；
②与纯卤素反应；
③1 mol卤素单质只能取代1 mol H
④连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体）
环节四：归纳整理，练习巩固
答案
解析
1
2
3
知识建构
结
质
质
烷烃分子中的共价键全部是单键
化
学
性
物
理
性
构
烷烃的结构与甲烷的相似
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
烷烃的结构与性质
能在光照下与氯气发生取代反应
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
能在空气中燃烧（可燃性）
随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐升高
随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的密度逐渐增大
随着烷烃碳原子数的增加，常温下的存在状态也由气态逐渐过渡到液态、固态。
环节四：归纳整理，练习巩固
习题追踪
答案
解析
1
2
3
1．下列有机物：①正丁烷，②丙烷，③2 -甲基丁烷，④异丁烷，⑤己烷。沸点由高到低的顺序为(　　 )
A．②①④③⑤ B．⑤③④①②
C．⑤③①④② D．②①③④⑤
C
环节四：归纳整理，练习巩固
习题追踪
答案
解析
1
2
3
2．关于烷烃的说法不正确的是(　 　)
A．所有链状烷烃均符合通式CnH2n＋2
B．烷烃分子中一定存在C—C σ键
C．烷烃分子中的碳原子均采取sp3杂化
D．烷烃分子中碳原子不一定在一条直线
B
环节四：归纳整理，练习巩固
习题追踪
答案
解析
1
2
3
3．下列叙述错误的是 (　　)
A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃
D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸
B
环节四：归纳整理，练习巩固
习题追踪
答案
解析
1
2
3
4、下列物质中，在常温和光照的条件下可以与乙烷发生化学反应的是（ ）
A、稀硫酸 B、NaOH溶液
C、Cl2 D、酸性KMnO4 溶液
C
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