高中化学必修二 烷烃学习资料
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第一节 最简单的有机化合物——甲烷第1课时 甲烷的性质知识概括:一、甲烷的存在与结构 1.甲烷的存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
天然气中甲烷所占的体积分数一般为80%~97%。
思考题1 一般引起煤矿中瓦斯爆炸的气体的主要成分是什么 答案 甲烷。
2.甲烷的组成与结构甲烷的分子式为CH 4。
甲烷分子是一种对称的正四面体结构,其中,碳原子位于四面体的中心,四个氢原子分别位于四面体的顶点。
碳原子与四个氢原子形成四个完全相同的共价键(键的长度和强度相同,夹角相等)。
思考题2 甲烷分子中所含的共价键有几种是极性键还是非极性键 答案 一种(C —H 键);极性键。
二、甲烷的性质 1.物理性质甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体,极难溶于水,密度比空气小。
2.化学性质(1)稳定性:在通常情况下,甲烷比较稳定,与KMnO 4等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
(2)可燃性:甲烷是一种优良的气体燃料,通常状况下,1 mol 甲烷在空气中完全燃烧,生成CO 2和液态水,放出890 kJ 热量。
甲烷完全燃烧的化学方程式为CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O 。
(3)取代反应甲烷与Cl 2等物质可以发生取代反应。
取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
在室温下,甲烷和氯气的混合物无光照时,不发生反应;但光照时,混合物的颜色逐渐变浅,瓶壁出现油状液滴,瓶中有少量白雾。
反应的化学方程式为CH 4+Cl 2――→光照CH 3Cl +HCl 、CH 3Cl +Cl 2――→光照CH 2Cl 2+HCl 、CH 2Cl 2+Cl 2――→光照CHCl 3+HCl 、CHCl 3+Cl 2――→光照CCl 4+HCl 。
甲烷与氯气取代反应的四种有机产物都不溶于水。
在常温下,一氯甲烷是气体,其他三种都是油状液体。
思考题3 下列关于甲烷与氯气发生取代反应所得生成物的说法中正确的是( ) A .都是有机物 B .都不溶于水C .有一种是气态物质,其余都是液体D .有一种是无机物,其余都是有机物解惑一、甲烷的分子组成和结构 1.甲烷分子式的推导若已知甲烷的密度在标准状况下是 g·L -1,含碳75%,含氢25%,请确定它的分子式。
高中化学必修二烷烃知识点
1普通命名法:把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。
1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起汉文数字表示。
区别同分异构体,用“正”,“异”,“新”:正丁烷,异丁烷;正戊烷,异戊烷,
新戊烷。
2系统命名法:
①命名步骤:
找主链-最长的碳链确定母体名称;
编号-靠近支链小、多的一端;
3写名称-先简后繁,相同基请合并
②名称组成:取代基位置-取代基名称母体名称
③阿拉伯数字表示取代基位置,汉字数字表示相同取代基的个数
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
高一化学必修二知识点烷烃烷烃是有机化合物中最简单的一类,由碳元素和氢元素构成,分子结构简单、稳定,没有双键或芳香性。
烷烃中的碳原子通过共价键形成链状结构,而氢原子则与碳原子相连。
烷烃的分子式通常为CnH2n+2,其中n为烷烃的碳原子数目。
在高一化学必修二中,我们主要学习了烷烃的命名、性质和制备方法。
首先,烷烃的命名是我们学习的重点内容之一。
烷烃的命名按照碳原子数目和分子结构进行,通常采用系统命名法。
其中,碳原子数目为1的烷烃叫做甲烷,碳原子数目为2的烷烃叫做乙烷,碳原子数目为3的烷烃叫做丙烷,以此类推。
对于分子结构不规则的烷烃,可以使用取代基的命名方法。
例如,分子中有一个甲基(-CH3)取代了一个氢原子的乙烷就被称为甲基乙烷。
其次,烷烃的性质也是我们需要了解的内容。
烷烃是无色无味的气体、液体或固体,随着碳原子数目的增加,熔点和沸点逐渐升高。
烷烃具有较低的密度,不溶于水,但溶于非极性溶剂如石油醚、甲苯等。
由于烷烃分子结构稳定,烷烃通常比较难燃烧,需要提供足够的能量才能发生燃烧反应。
烷烃燃烧时产生水和二氧化碳,是常见的燃料。
此外,烷烃还可以与卤素发生取代反应,生成卤代烷烃。
最后,烷烃的制备方法是我们需要掌握的知识。
烷烃的制备可以通过以下几种方法:煤气制烷烃、石油制烷烃、天然气制烷烃和烯烃加氢制烷烃。
煤气制烷烃是指将煤燃烧生成的气体通过催化剂催化反应得到烷烃。
石油制烷烃是指通过裂解石油分子得到烷烃。
天然气制烷烃是指将天然气经过一系列处理得到烷烃。
烯烃加氢制烷烃是指将烯烃经过加氢反应得到烷烃。
这些制备方法都具有特定的应用场景和工业价值。
综上所述,高一化学必修二的烷烃知识点涵盖了烷烃的命名、性质和制备方法。
掌握烷烃的命名方法和规律,了解烷烃的性质和特点,以及熟悉烷烃的制备方法,对于学习有机化学和进一步深入研究有机化合物具有重要意义。
烷烃是有机化合物中最基础的一类,研究烷烃的性质和制备方法有助于拓宽我们的化学视野,为更深入的学习和探索打下坚实的基础。
一、烷烃同分异构体的书写方法1. 减碳对称法举个例子——庚烷(C7H16)有9种结构知识精讲知识导航第17讲烷烃扩展注意主链上有两个取代基时,采取“定一移一”的方法。
2. 常见烷烃的同分异构体数目烷烃甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷分子式CH4 C2H6C3H8C4H10C5H12C6H14C7H16个数 1 1 1 2 3 5 9二、一卤代烃数目的判断1. 等效氢①连在同一碳原子上的氢原子等效;②连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;③分子中处于对称位置的氢原子等效。
2. 等效氢法烷烃中有几种等效氢,其一卤代物就有几种结构。
3. 烷基取代法(1)烷基:指相应的烷烃失去一个氢原子(H)后剩下的基团。
(2)将有机物看成由基团(主要是烃基)连接而成,由烃基的异构数目可推断有机物的异构体数目。
如:丁基(—C4H9)有四种结构,则一氯丁烷(—C4H9—Cl)、丁醇(—C4H9—OH)、戊醛(—C4H9—CHO)、戊酸(—C4H9—COOH)也有四种结构。
(3)常见烷基的同分异构体数目烷基甲基乙基丙基丁基戊基分子式—CH3—C2H5—C3H7—C4H9—C5H11个数 1 1 2 4 8对点训练题型一:烷烃的同分异构体【例1】含有5个碳原子的链状烷烃的同分异构体有A.2种B.3种C.4种D.5种【变1】下列关于戊烷的说法正确的是A.分子中的碳原子在一条直线上B.其一氯代物共有8种C.能与溴水发生取代反应D.同分异构体有2种题型二:一卤代烃数目的判断【变2-1】下列各组有机物中,其一氯代物的数目不相等的是()A.正戊烷和正己烷B.新戊烷和C.环戊烷和乙烷D.丙烷和【变2-3】某烷烃可生成三种沸点不同的一氯代物A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3【例3】分子式为C4H10的烃一氯代物的同分异构体有A.4种B.5种C.6种D.10种【变3-3】某烃具有同分异构体,且各同分异构体的一氯代物的种数相同,该烃的分子式是A.CH4B.C3H8C.C4H10D.C5H12【例4】C6H14的各种同分异构体中所含的甲基数目和一氯取代物的数目可能是A.2,4 B.4,1 C.3,5 D.4,4【变5】1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气179.2 L,它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是A.B.C.CH3CH2CH2CH2CH3D.提分特训【题1】某烷烃发生氯代反应后,只能生成三种沸点不同的一氯代产物,此烷烃是A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.CH3CH2CH2CH2CH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH2CH3【题2】主链上有5个碳原子,含甲基,乙基两个支链的烷烃有()A.5种B.4种C.3种D.2种【题3】1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气246.4 L(标准状况),它在光照的条件下与氯气反应,生成4种不同的一氯取代物。
烷烃一.学习目的和要求:1.掌握烷烃的同系列、同分异构和构造异构。
2.掌握烷烃的命名法、常见基团的名称。
3.掌握烷烃的结构,包括碳正四面体的概念、sp3杂化和σ键。
4.掌握烷烃的构象及构象的表示方法。
5.掌握烷烃的物理性质。
6.掌握烷烃的化学性质(稳定性、裂解、氧化及取代反应、各种氢的相对活泼性)。
7.掌握烷烃光卤代反应历程。
8.掌握甲烷氯代反应过程中的能量变化,包括过渡态理论、反应热、活化能。
9.掌握一般烷烃的卤代反应历程。
10.了解烷烃的来源。
二.本章节重点、难点烷烃的同系列、同分异构和构造异构、烷烃的命名法、烷烃的结构、烷烃的构象及构象的表示方法、烷烃的物理性质、烷烃的化学性质、烃光卤代反应历程、甲浣氯代反应过程中的能量变化。
三.教学内容分子中只有C、H两种元素的有机化合物叫做烃,烃可以分为以下几类:烷烃开链烃(脂肪烃) 烯烃、二烯烃烃 炔烃环状烃(脂环烃) 脂环烃芳香烃烷烃是分之中的碳除以碳碳单键相连外,碳的其他价键都为氢原子所饱和的烃叫做烷烃,也叫做饱和烃。
2.1 烷烃的同系列及同分异构现象2.1.1 烷烃的同系列最简单的烷烃是甲烷,依次为乙烷、丙烷 、丁烷、戊烷等,它们的分子式、构造式分别为:分子式 构造式 构造简式甲烷 CH 4 CH 4 乙烷 C 2H 6 CH 3CH 3丙烷 C 3H 8 CH 3CH 2CH 3丁烷 C 4H 10 CH 3CH 2CH 2CH 3从上述结构式可以看出,链状烷烃的组成都是相差一个或几个CH 2(亚甲基)而连成碳链,碳链的两端各连一个氢原子。
所以烷烃的通式为CnH2n+2 。
这种结构和化学性质相似,组成上相差一个或多个CH 2的一系H C HHH列化合物称为同系列。
同系列中的化合物互称为同系物。
由于同系列中同系物的结构和性质相似,其物理性质也随着分之中碳原子数目的增加而呈规律性变化,所以掌握了同系列中几个典型的有代表性的成员的化学性质,就可推知同系列中其他成员的一般化学性质。
烷烃知识点总结高二一、直链烷烃直链烷烃由一条永不分叉的直链构成,其通用式为CnH2n+2。
最简单的直链烷烃是甲烷,也就是天然气的主要成分,其分子结构为CH4。
直链烷烃的物理性质随着分子量的增大而逐渐变化,其沸点、密度、熔点等物理性质都呈现规律性的变化。
直链烷烃主要用作燃料和化工原料,可以通过催化裂化和裂解等方法制备,也可以通过天然气和石油提炼得到。
二、支链烷烃支链烷烃是一类分子中含有支链结构的烷烃,其通用式为CnH2n+2。
支链烷烃与直链烷烃相比,具有更高的辛烷值和辛烷数,可以提高汽油的抗爆性能,被广泛应用于汽车和航空发动机燃料中。
支链烷烃可以通过裂化和异构化等化学方法制备,也可以通过石油脱氢和裂化得到。
三、环烷烃环烷烃是一类由环状碳链构成的烃类化合物,其通用式为CnH2n。
最简单的环烷烃是环丙烷,其分子结构为C3H6。
环烷烃具有环状结构,因此其分子结构要比直链和支链烷烃更加稳定,不容易发生化学反应。
环烷烃通常被用作有机溶剂和润滑油的主要成分,也可以被用作燃料和燃料添加剂。
四、烷烃的应用烷烃是一类重要的化工原料,广泛应用于石油化工、化学工业、制药工业、合成橡胶等领域。
此外,在能源和燃料领域,烷烃也被广泛应用于燃料、润滑油和合成润滑油等领域。
随着科学技术的不断发展,烷烃的应用领域也不断扩大,成为人们生活中不可或缺的化工产品之一。
五、烷烃的制备方法烷烃可以通过催化裂化、裂解和异构化等方法制备。
其中,催化裂化是一种将长链烷烃转化为短链烷烃和烯烃的方法,通过加热和压力的作用,将长链烷烃转化为短链烷烃和烯烃。
裂解是一种将有机化合物加热至高温,并在特定条件下将其分解为较小分子的化学反应。
异构化是通过改变分子结构,使得分子结构变得更加稳定和具有更高的性能。
六、烷烃的性质烷烃具有一些特有的性质,如不溶于水、易挥发、易燃、不稳定等。
其物理性质和化学性质与有机化合物的分子结构、功能团有关,因此对烷烃的性质进行分析和研究,可以更好地了解其在工业和生活中的应用和作用。
第3课时烷烃的性质[核心素养发展目标] 1.了解烷烃的主要物理性质和化学性质,培养变化观念与平衡思想的素养。
2.熟练掌握甲烷的主要性质,提高证据推理与模型认知能力。
3.认识取代反应的概念及特点,培养微观探析及变化观念。
一、烷烃的物理性质及可燃性1.烷烃的物理性质相似性递变性(随分子中碳原子数的增加)熔、沸点较低逐渐________密度比水____ 逐渐________状态气态→液态→固态,常温常压下分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态(常温常压下,新戊烷为气态)溶解性难溶于________,易溶于汽油等____________2.烷烃的化学性质(1)通常情况下,烷烃比较稳定,与______、________或高锰酸钾等________________不发生反应。
但物质的稳定性是相对的,在特定条件下,烷烃也会发生某些反应。
(2)烷烃的氧化反应(燃烧)烷烃在空气中完全燃烧生成CO2和H2O,写出CH4、C3H8燃烧的化学方程式:________________________________________________________________________;________________________________________________________________________。
试写出链状烷烃C n H2n+2燃烧的通式:_______________________________________。
思考标准状况下,0.1 mol某链状烷烃完全燃烧生成11.2 L CO2。
(1)写出该链状烷烃的分子式:________。
(2)写出该链状烷烃燃烧的化学方程式:____________________________。
(3)该链状烷烃的同分异构体有多种,写出分子中含有4个甲基(—CH3)的结构简式:________________。
(3)烷烃的分解反应烷烃在________________下会发生分解,常用于石油化工和天然气化工生产中。
烷烃1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。
2.了解烷烃的物理性质和化学性质。
3.理解同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。
要点一 烷烃1.结构特点。
(1)烷烃定义:烃分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的烃叫做饱和烃,也叫烷烃。
(2)结构特点:碳原子间以单键结合,其余价键与氢原子结合,每个碳原子均处于四面体中心,直链烷烃为锯齿状或折线状。
其通式为:C n H 2n +2(n ≥1)。
2.物理性质(随分子中碳原子数增加)。
3.化学性质。
(1)稳定性:通常状态下烷烃性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂不反应。
(2)可燃性:烷烃都能燃烧,燃烧通式为C n H 2n +2+3n +12O 2――→点燃nCO 2+(n +1)H 2O 。
(3)取代反应:烷烃都能与卤素单质发生取代反应。
写出乙烷(CH 3CH 3)与Cl 2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式:CH 3CH 3+Cl 2――→光CH 3CH 2Cl +HCl 。
4.习惯命名法。
(1)当碳原子数N ≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;若N >10,用数字表示。
如C 8H 18命名为辛烷,C 18H 38命名为十八烷。
(2)当碳原子数N 相同时,用正、异、新来区别。
如CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3称为正戊烷,CH 3CHCH 2CH 3CH 3称为异戊烷,CCH 3CH 3H 3CCH 3称为新戊烷。
【应用思考】1.多碳原子烷烃(如CH 3—CH 2—CH 2—CH 3)分子中,碳链是直线状吗?提示:不是,CH 3CH 2CH 2CH 3分子中,C 原子与其相连的4个原子在空间形成四面体结构,因此多碳原子烷烃分子中的碳链应为锯齿状。
要点二 同系物、同分异构体1.同系物。
(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH 2的物质。
第二课时烷烃一、烷烃1.分子结构(1)结构特点(2)分子通式:烷烃的分子通式为C n H2n+2。
2.物理性质3.化学性质(与甲烷类似)(1)稳定性:与强酸、强碱、强氧化剂等不反应。
(2)可燃性:烷烃都能燃烧,C n H 2n +2燃烧的化学方程式为C n H 2n +2+3n +12O 2――→点燃n CO 2+(n +1)H 2O 。
(3)取代反应:烷烃都能与卤素单质发生取代反应。
C 2H 6与Cl 2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式为C 2H 6+Cl 2――→光C 2H 5Cl +HCl 。
4.习惯命名法(1)碳原子数不同二、同系物和同分异构体1.同系物2.同分异构现象和同分异构体同分异构体的沸点:支链越多,沸点越低。
1.正误判断(1)烷烃的分子通式是C n H2n+2(n≥1),但符合通式C n H2n+2的不一定是烷烃()(2)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应()(3)烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色()(4)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体()(5)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物()[答案](1)×(2)√(3)√(4)×(5)×2.下列性质中,属于烷烃特征的是()A.完全燃烧只生成二氧化碳和水B.它们不溶于水C.分子的通式为C n H2n+2,与氯气发生取代反应D.它们密度都较小[答案] C3.下列物质中,属于烷烃的是()[答案] C4.下列各物质:①O2和O3②12C和14C③C2H6和C3H8(1)互为同位素的是__________。
(2)互为同素异形体的是__________。
(3)同属于烷烃的是__________。
(4)互为同分异构体的是__________。
(5)互为同系物的是__________。
[答案](1)②(2)①(3)③④(4)④(5)③知识点一烷烃的结构和性质烷烃的组成与结构特点(1)单键:烷烃分子里只有两种化学键:碳碳单键和碳氢键。
烷烃的性质1.了解烷烃的主要物理性质和化学性质。
2.熟练掌握甲烷的主要性质。
3.认识取代反应的概念及特点。
一、烷烃的性质1.烷烃的物理性质(1)随分子中碳原子数增加,熔、沸点逐渐升高;(2)随分子中碳原子数增加,状态由气态→液态→固态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态;(3)随分子中碳原子数增加,密度逐渐增大且均比水的密度小,难溶于水。
(4)当碳原子数相同时,一般支链越多,沸点越低。
如沸点:正丁烷>异丁烷。
2.烷烃的化学性质(1)稳定性:通常条件下与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。
(2)可燃性(氧化反应):烷烃都能燃烧。
CH 4燃烧方程式:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O C 3H 8燃烧方程式:C 3H 8+5O 2――→点燃3CO 2+4H 2O 链状烷烃燃烧通式:C n H 2n +2+3n +12O 2――→点燃n CO 2+(n +1)H 2O 。
(3)分解反应:烷烃在较高的温度下会发生分解。
如:CH 4――→高温C +2H 2,应用:石油化工生产和天然气化工生产中,获得重要的化工基本原料和燃料。
二、烷烃的取代反应1.实验探究CH 4与Cl 2的反应(1)实验装置和实验操作取两支试管,通过排饱和食盐水法收集半试管CH 4和半试管Cl 2。
将一支试管用铝箔套上,另一支试管放在光亮处。
(2)实验现象:A 装置:试管内气体颜色变浅,试管壁出现油状液滴,试管内液面上升。
B 装置:无现象。
(3)实验结论:CH 4与Cl 2需在光照条件下发生化学反应。
(4)甲烷和氯气的混合气体在光照发生反应的化学方程式为:①CH 4+Cl 2――→光CH 3Cl +HCl ②CH 3Cl +Cl 2――→光CH 2Cl 2+HCl ③CH 2Cl 2+Cl 2――→光CHCl 3+HCl ④CHCl 3+Cl 2――→光CCl 4+HCl(5)反应产物:甲烷与氯气发生生成4种有机产物和HCl ,其中CH 3Cl (一氯甲烷)、CH 2Cl 2(二氯甲烷)、CHCl 3(三氯甲烷)、CCl 4(四氯甲烷)均难溶于水,其中常温下除CH 3Cl 是气体,CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4为液体。