烷烃PPT课件

（4）分解反应：隔绝空气，1000℃以上
知识精讲
（1）甲烷的稳定性
常温下，甲烷与强氧化剂、强酸、强碱反应探究
操作指南 打开输液袋下方开关，缓慢挤压输液袋
KMnO4溶液
溶液颜色变 化情况
滴加酚酞的NaOH溶液 滴加石蕊的H2SO4溶液
结论
通常情况下，CH4的化学性质比较—— 与强氧化剂、强酸、强碱—————
H
单键、σ键、sp3杂化、正四面体结构
知识精讲
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 名称 结构上的相似点。
结构简式
分子 式
碳原子 分子中共价
的杂化 键的类型
方式
甲烷
CH4
CH4
sp3
σ键
乙烷
CH3CH3
C2H6
sp3
σ键
甲烷 乙烷
丙烷
丙烷
CH3CH2CH3
C3H8 sp3
σ键
丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 sp3
σ键
丁烷
戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12 sp3
σ键
戊烷
知识精讲
➢烷烃的结构特点 (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，单键可以旋转。
一氯乙烷 CH3CH2Cl
1种
二氯乙烷 CH3CHCl2 CH2ClCH2Cl
2种
三氯乙烷 CH3CCl3
CH2ClCHCl2
2种
四氯乙烷 CH2ClCCl3 CHCl2CHCl2
2种

《烷烃》
1、烷烃
【温故知新】 甲烷：
2.烷烃的性质： （1）物理性质：
①均为难溶于水的无色物质； ②其熔点、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加（相对分子质量增大） 而升高，密度均小于水；
碳原子数相同的烷烃，随支链增加，熔沸点降低。 ③随着分子中碳原子数的增加，常温下的状态由气态变为液态，再到固态。
【练习】
某两种气态烃组成的混合物，取其2.24L(标准状况下)充分燃烧，
得到0.16molCO2气体和3.6g液态水。据此判断下列分析中不正确
的是（ D ）
【解析】标况下，2.24L两种气态烃组成的混合物，其物质的 量为0.1mol，完全燃烧得到0.16molCO2和3.6g水，水的物质的 量为0.2mol，则混合气体平均分子式为C1.6H4 所以，肯定含有C原子数小于1.6的烃，即一定含有甲烷，因甲 烷中含有4个氢原子，则另一种烃也含有4个氢原子．
的是( D )
A．将气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷 B．在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，
杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷 C．点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上
方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷 D．若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷
加热、光照或使用催化剂的条件下进行。 有机物除了有以上通性，依据其组成和结构的不同，还具有很多特性。
【课堂小结】
物理性质
烷烃的性质
化学性质
稳定性 可燃性 高温分解 取代反应
【知识海洋】 高温分解： 在隔绝空气并加热至1000℃以上的高温条件下，甲烷分解
可以用于制造颜料、油墨、油漆等

(2)烷烃在常温下均是气体，均易燃烧。(
)
)
(3)烷烃在一定条件下均能与卤素单质发生取代反应。(
(4)烷烃在足量氧气中燃烧，生成物除了二氧化碳和水之外，
还有大量的其他含碳化合物生成。( )
【答案解析】
(1)×。分析：不一定。因为分子通式符合 CnH2n的烃既有可能 是烯烃又有可能是环烷烃。 (2)×。分析：只有1～4个碳原子的烃在常温下才是气体，但 是所有的烷烃均易燃烧，且完全燃烧的产物只有水和二氧化碳。 (3)√。分析：烷烃与卤素单质在光照条件下均能发生取代反 应。 (4)×。分析：由于烷烃中只含有碳、氢两种元素，所以烷烃 在足量氧气中完全燃烧的生成物只有二氧化碳和水。
2.下列说法正确的是( A.含有双键的物质是烯烃
)
B.能使溴水褪色的物质是烯烃 C.分子式为C4H8的链烃一定是烯烃 D.分子中所有原子在同一平面的烃是烯烃 【解析】选C。分子式为C4H8的链烃中含有一个碳碳双键，所以 一定是烯烃。
3.下列化学性质中，烷烃不具备的是(
A.不能使溴水褪色
)
B.可以在空气中燃烧
【变式训练】1.(2014·舟山高二检测)在光照条件下，将等物 质的量的甲烷和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是 ( A.CH3Cl B.CH2Cl2 l4 D.HCl )
【解析】选D。CH4与Cl2在光照条件下反应时，得1 mol CH3Cl
同时得1 mol HCl，得1 mol CH2Cl2同时得2 mol HCl，可见在
产物 ②根据取代的特点，有机物中卤素的物质的量等 特点 产物 的量 于HX的物质的量等于反应了的X2的物质的量，即 反应了的n(X2)=n(一卤代物)+2n(二卤代物)+3n( 三卤代物)+……=n(HX)

讨论题： 下列对同系物的叙述中不正确的是 （ ）C A、同系物的化学性质相似 B、同系物必为同一类物质 C、同系物的组成元素不一定相同 D、同系物的相对分子质量相差为14的整数倍
6
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
② CH3—CH—CH3
④ CH3 CH3
CH3 CH—CH3
⑥ CH3—CH—CH3
CH2
17
CH3
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
a.选碳链：
①选择最长的碳链做主链（长）
降低 减小
右
烷烃中，碳原子数相同的同分异构体，支链越多，沸点越低。 问：①正戊烷、②壬烷、③异戊烷、④新戊烷、⑤正丁烷的沸点由高到
低为___②_①__③_④_⑤_____。
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从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
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从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
用系统命名法命名下列物质
1、CH3—CH2—CH2—CH—CH3
CH3
2、CH3—CH—CH2—CH2—CH2—CH—CH3
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从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。

变化规律
烷烃在光照、高温或催化剂作用下可发生裂解、异构化、烷基化等反应；与卤 素、氧气等发生取代、氧化等反应。
02 烷烃的化学性质
自由基取代反应
01
02
03
自由基的产生
光照、加热等条件下，烷 烃分子中的C-H键均裂产 生氢自由基。
自由基的链式反应
氢自由基与烷烃分子发生 碰撞，引发新的C-H键均 裂，产生新的氢自由基和 烷基自由基。
的离子型异构化反应。
03 烷烃的来源与制 备
天然气及石油中的烷烃成分
天然气主要成分
天然气和石油的成因
甲烷（CH4），少量乙烷、丙烷等低 碳烷烃。
生物成因和化学成因，经过长期地质 作用形成。
石油中的烷烃
从C5到C20+的各种烷烃，以直链和 支链形式存在。
实验室合成方法简介
1 2
格氏试剂法 卤代烃与镁在无水乙醚中反应，生成格氏试剂， 再与羰基化合物反应得到烷烃。
05 环境影响与安全 防护措施
大气中烷烃的污染问题
温室效应
烷烃在大气中的存在会加剧温室效应，导致全球气候变暖。
光化学烟雾
在阳光照射下，烷烃与氮氧化物等污染物发生光化学反应，生成光 化学烟雾，对人类健康和生态环境造成危害。
大气污染
烷烃作为挥发性有机物（VOCs）的主要成分，对大气环境造成污染， 影响空气质量。
武兹反应 卤代烃与钠在无水乙醇中反应，生成烷烃和卤化 钠。
3
科尔贝-施密特反应 烯烃在高压下与氢气和催化剂反应，得到烷烃。
工业生产途径概述
石油裂化
在高温高压下，重质石油馏分裂 化为轻质烷烃和烯烃。
天然气液化分离
将天然气冷却至低温，使不同碳数 的烷烃依次液化分离。

烷烃的通式为 CnH2n+2，其中n表 示碳原子数。
烷烃的分类
01
根据碳原子数，烷烃可以分为： 甲烷、乙烷、丙烷等。
02
根据结构，烷烃可以分为：直链 烷烃、支链烷烃、环烷烃等。
烷烃的结构
烷烃的结构由碳原子和氢原子组 成，每个碳原子都通过四个单键
与其他碳原子或氢原子相连。
烷烃的同分异构体是指具有相同 分子式但结构不同的化合物。
燃烧反应
烷烃在氧气充足的情况下可以 完全燃烧。
裂化反应
在特定的条件下，长链烷烃可 以发生裂化反应生成短链烷烃
。
氧化反应
烷烃可以在加热或催化剂存在 的条件下与氧气发生反应生成
醇或酮。
烷烃的稳定性
化学稳定性
烷烃的化学稳定性较高，不易发 生化学反应。
热稳定性
烷烃的热稳定性也较高，不易在 常温或加热条件下分解。
高中烷烃ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 烷烃简介 • 烷烃的性质 • 烷烃的同分异构体 • 烷烃的命名法 • 烷烃的应用
01
烷烃简介
烷烃的定义
烷烃是碳氢化合物的 一种，其特点是所有 的碳原子都通过单键 相互连接。
烷烃是石油和天然气 的主要成分，也是许 多化工产品的原料。
烷烃在石油工业中发挥着重要的作用 ，是现代工业社会不可或缺的能源和 化工原料。
化工原料
烷烃可以通过一系列化学反应转化为其他有机化合物，如醇 、醚、酯等，用于生产涂料、塑料、纤维等化学品。
烷烃在化工产业中具有广泛的应用，为人类生产和生活提供 了大量的物质基础。
燃料
烷烃是最常见的燃料之一，如汽油、柴油等，具有高热值 、低污染等特点。

立体异构
构象异构
由于单键的旋转，使得烷烃分子中的原子或基团在空间中的排列方式不同，从而产生不同的构象。例如，乙烷的 两种构象：交叉式构象和重叠式构象。
构型异构
当分子中存在一个或多个手性碳原子时，由于这些碳原子的四个键连接的基团不同，会导致分子具有不同的三维 空间结构，从而产生构型异构体。例如，乳酸的两种构型：L-乳酸和D-乳酸。
物理性质
01
02
03
04
状态
随着碳原子数的增加，烷烃逐 渐由气态过渡到液态、固态。
熔沸点
随着碳原子数的增加，熔沸点 逐渐升高。
密度
随着碳原子数的增加，密度逐 渐增大。
溶解性
烷烃不溶于水，易溶于有机溶 剂。
2023
PART 02
烷烃的结构特点
REPORTING
碳链结构
碳原子以单键相连， 形成链状结构
碳链长度和支链位置 影响烷烃的物理和化 学性质
碳链可以是直链或支 链
键角与键长
碳-碳单键键长适中，介于单键 和双键之间
键角接近109.5°，呈现四面体构 型
键长和键角的稳定性使得烷烃具 有较高的热稳定性和化学惰性
空间构型
烷烃分子呈现三维空间构型， 可以是直链、支链或环状结构
空间构型影响分子的物理性质， 如熔沸点、密度等
同分异构体的性质差异
物理性质差异
同分异构体通常具有不同的熔点、沸点、密度等物理性质。例如，正戊烷的沸点为 36.1℃，而异戊烷的沸点为28.0℃，这是由于它们分子间作用力的差异导致的。
化学性质差异
虽然同分异构体的分子式相同，但它们的化学性质可能存在差异。例如，某些同 分异构体可能具有不同的反应活性或选择性。这通常是由于它们分子结构的差异 导致的，如空间位阻、电子效应等因素。

CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)15CH3
[思考]某烷烃的相 对分子质量是156, 试写出该烷烃的 分子式.
甲烷是含氢 量最高的烃
4、烷烃的通式：
CnH2n+2 ( n≥1 )
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个-CH2-原子团
HH H—C—C—H
HH
丙烷(C3H8)
HHH H—C—C—C—H
HHH
正丁烷(C4H10)
异丁烷(C4H10)
H
HHHH
H— C —H
H
H
H—C—C—C—C—H
H—C—C—C—H
HHHH
.
HHH
6
结构简式： 例如：
为了书写的方 便，有机物还 常用结构简式 表示。
省略C—H键 把同一C上的H合并
HHHHH
.
24
[练习6] 下列哪些物质是属于同一物质？
A和D、E、G、H
A、C－C－ C－C
B和C、F
C
∣
B、C－C －C
C、 ∣C C－C
∣ C
D、
C ∣
C－C－ C
E、∣C ∣C C－ C
F、C
－ C－ ∣
C
C
G、C－C ∣
. C－ C
H、∣C－∣C CC
25
2、找同分异构体的方法－碳链缩短法 以庚烷为例
H ··C······C·····
-CH3CH2
HH
.
12
（二）烷烃的物理性质：
名称
结构简式
常温 时的 熔点/℃ 状态
结构相似的分子随

合成路线
化学合成法主要是通过有机化学 反应来合成烷烃，如卤代烃的还
原、烯烃的加氢等。
反应条件
不同的合成路线需要不同的反应条 件，如温度、压力、催化剂等。
产物纯化
通过精馏、结晶等方法将合成产物 中的杂质去除，得到纯净的烷烃产 品。
03
烷烃的反应与转化
燃烧反应
烷烃燃烧反应的定义
烷烃与氧气在点燃条件下发生氧化反 应，生成二氧化碳和水。
工艺流程
天然气经过压缩、冷却、 精馏等步骤，得到不同沸 点的烷烃产品。
石油裂解法
原料选择
石油裂解的原料主要是重 质石油馏分，如重油、渣 油等。
裂解反应
在高温和催化剂的作用下， 重质石油馏分发生裂解反 应，生成小分子的烷烃和 烯烃。
产品分离
通过精馏、萃取等方法将 裂解产物中的烷烃和烯烃 分离。
化学合成法
汽油和柴油
由不同碳链长度的烷烃混合而成，是交通运输领 域的主要燃料。
3
液化石油气（LPG） 丙烷和丁烷的混合物，用作燃料和烹饪用途。
有机合成原料
乙烯和丙烯
通过石油裂解得到，是合成塑料、橡胶和纤维等高分子材料的基 础原料。
丁二烯和苯乙烯
用于合成橡胶、树脂和合成纤维等。
高级烷烃
用作表面活性剂、增塑剂和润滑剂等化学品的合成原料。
生物降解困难
烷烃在土壤中的生物降解速度较慢，长期积累可对土壤生态系统产 生负面影响。
农作物污染
被烷烃污染的土壤种植出的农作物可能含有有害物质，影响食品安 全和人类健康。
治理措施与政策建议
01
02
03
04
源头控制
加强烷烃生产、储存、运输等 环节的监管，减少泄漏和排放。

成醇或醚。
在硫酸存在下，烷烃发 生磺化反应，生成磺酸。
烷烃的工业应用
燃料
润滑油
烷烃是燃料的主要成分，如汽油、柴 油等。
烷烃可以作为润滑油的成分，起到润 滑和冷却的作用。
化工原料
烷烃可以作为生产醇、醚、酯等化合 物的原料。
04 烷烃的同分异构现象
同分异构体的概念
01
同分异构体是指具有相同分子式 ，但具有不同结构的现象。
和烯烃。
烷基化反应
将一个碳负离子加到另一个碳 基上，生成新的烷烃。
加氢反应
将氢气与不饱和烃反应，生成 饱和烃。
烷烃的分解反应
氧化反应
脱氢反应
水解反应
磺化反应
在氧气存在下，烷烃发 生氧化反应，生成酮、
醛、酸等化合物。
在加热条件下，烷烃发 生脱氢反应，生成烯烃。
在酸性或碱性条件下， 烷烃发生水解反应，生
02
同分异构体可以是碳链异构、官 能团位置异构和官能团异构等。
烷烃的同分异构现象
烷烃的同分异构现象主要表现在碳链 异构上，即相同数目的碳原子通过不 同的方式连接而成。
烷烃的碳链异构可以分为直链烷烃和 支链烷烃两类。
同分异构体的分类
碳链异构
由于碳原子的排列顺序不同而引 起的同分异构现象。
官能团位置异构
烷烃在其他领域的应用
工业润滑油
烷烃具有良好的润滑性能和稳定性，是工业润滑油的重要组分。随着工业技术的发展，对烷烃润滑油的需求也在 不断增加。
高分子材料
烷烃可以作为合成高分子材料的基础原料，如聚乙烯、聚丙烯等塑料，广泛应用于包装、建筑、电子等领域。随 着环保意识的提高，烷烃基高分子材料正朝着可降解、环保的方向发展。
详细描述

hv or CH4 + X2
CH3X + CH2X2 + CHX3 + CX4 + HX
CH4 （过量）+ X2
hv or
CH3X + HX
hv or CH4 + X2（过量）
CX4 + HX
反应速率: F2 > Cl2 > Br2 > I2 （不反应）
碳原子的种类
➢ 分析下列化合物所含碳原子种类
CH3
H3C CH2 CH2 CH2 CH3
H3C CH CH2 CH3
CH3
CH3
H3C CH CH2 C CH3
CH3
不能根据碳原子所连接氢原子的个数来确定碳原子的种类, 如中间体（碳正离子等）。
碳原子的种类
➢ 碳原子种类的扩展
H3C CH2 CH2
第二章 烷烃
§1. 烷烃的命名（普通命名法， IUPAC命名法） §2. 烷烃的结构 §3. 构象和构象异构体 §4. 烷烃的物理性质 §5. 烷烃的化学性质
基本概念
✓ 烃：碳氢化合物（烷烃、烯烃、炔烃、芳烃） ✓ 烷烃的通式：CnH2n+2 石蜡、汽油
（例：CH4, C2H6, C3H8, C4H10, ……）
不同取代基的中英文写作顺序相同
4、若主链两端取代基的种类及位次相同时，要遵守最低序列规则。
最低序列规则：第1个取代基位次号最小的同时要使第2取代基的位次号最小。 若第2个还出现选择性，则位次号加和最小。
课本P39，就编号的优先性，应将第（2）的最低序列规则放到（3）的后面。
§1.2 系统命名法 （IUPAC命名法）
较稳定
CH3
60o

第2课时 烷烃
必修2 第三章 有机化合物
烷烃 1.结构特点 碳原子之间都以 _碳__碳__单__键_结合成链状 ,碳原子剩 余的价键全部跟 _氢__原__子_结合,是饱和烃。 2.通式 :_C_n_H__2n_＋_2_(_n_≥_1_) 。 3.物理性质
必修2 第三章 有机化合物
(1)递变性(随碳原子数 n递增)
答案: A
必修2 第三章 有机化合物
3.写出下列各烷烃的分子式。 (1)烷烃A相对分子质量是 44,则A为________ 。 (2)烷烃B的分子中含有 12个氢原子,则B为 ________ 。 解析: 烷烃的分子组成通式为 CnH2n＋2。 (1)14n＋2＝44,即n＝3。 (2)2n＋2＝12,即n＝5。 答案: (1)C3H8 (2)C5H12
取代 反应
烷烃能与氯气等卤素单质光照时发生取 代反应 ,如乙烷与氯气光照时生成一氯 乙烷的化学方程式 :
光照
_C_2_H_6_＋__C_l2_―__―_→__C_2_H_5_C_l＋__H_C__l _
必修2 第三章 有机化合物
5.习惯命名法 (1)表示
碳原子数(n)及表示
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
CH2===CH2(乙烯)和
(环丙烷)。
(5)同系物一定具有不同的分子式。
必修2 第三章 有机化合物
根据物质的结构简式判断物质是不是属于同系物 , 要注意所给的物质是不是分子式相同 ,若分子式相 同则不属于同系物 ,如CH3CH2CH2CH3和 CH3CH(CH 3)2属于同分异构体。
必修2 第三章 有机化合物
n≤10
_甲__
_
_乙__
_
_丙__
_
_丁__