高中人教版化学必修二专题18 烷烃(教师版)

烷烃同分异构体的书写和判断1．掌握简单烷烃同分异构体的书写方法。

烷烃同分异构体的书写和判断1．烷烃同分异构体的书写方法(1)烃基：烃分子失去1个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，如—CH3叫甲基，—CH2—CH3叫乙基。

(2)书写的步骤①先写出碳原子数最多的主链。

②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。

③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。

(3)书写示例以己烷(C6H14)的同分异构体为例第一步，将分子中全部碳原子连成直链作为主链：C—C—C—C—C—C。

第二步，从主链的一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴(虚线)一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：第三步，从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)，依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上；或将这两个碳原子作为两个支链(即两个甲基)，先固定一个支链的位置，然后确定另一个支链的位置，此时碳骨架结构有两种：第四步，根据“碳四价”原则，补上氢原子，得到如下5种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、。

(4)书写方法总结①找出主链(最长的碳链)的对称轴，避免重复书写。

主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布同、邻、间。

②主链上的链端碳原子不能连接取代基，主链上的第二个碳原子不能连接乙基，以保证不改变主链，避免写出重复的结构。

③书写时不能只写碳骨架，应满足碳原子4个价键的要求，添上相应数目的其他原子。

2．判断不同化学环境中氢原子的种类数(等效氢原子)要判断某烃的一氯取代物的同分异构体的数目，首先要观察烃的结构是否具有对称性。

(1)连接同一碳原子的氢原子是等效的，如甲烷中的4个氢原子等效。

(2)连接同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效的。

(3)处于对称位置上相同基团上的氢原子是等效的。

例：共有2种不同化学环境的氢原子；共有2种不同化学环境的氢原子。

第2课时 烷 烃[目标导航] 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.了解简单烷烃的命名。

4.知道同系物、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。

一、烷烃 1．分子结构特点2．物理性质(1)递变规律(随碳原子数n 递增)(2)相似性烷烃均难溶于水，相对密度均小于1。

3．化学性质(与CH 4相似) (1)稳定性在通常情况下，烷烃比较稳定，跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。

(2)燃烧反应烷烃燃烧通式：C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2――→点燃n CO 2＋(n ＋1)H 2O 。

(3)取代反应烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为C 2H 6＋Cl 2――→光照C 2H 5Cl ＋HCl 。

4．习惯命名法 (1)表示碳原子数(n)及其表示n≤1012345678910甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n＞10相应数字(2)举例：C6H14命名为己烷，C18H38命名为十八烷。

(3)碳原子数n相同结构不同时，用正、异、新表示，如C4H10的两种分子的命名：无支链时，CH3CH2CH2CH3：正丁烷。

有支链时，：异丁烷。

议一议1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(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( )答案(1)×(2)√(3)√2．多碳原子烷烃(如CH3CH2CH2CH2CH3)分子中，碳原子是直线形吗？答案不是。

烷烃分子中的碳原子以单键与其他原子相连，因此与之成键的4个原子构成四面体结构。

碳原子一定不在同一直线上，直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。

二、同系物同分异构体1．同系物(1)特点：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。

烷烃学习目标核心素养建构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的烷烃的同分异构体。

[知识梳理]一、烷烃1．分子结构特点【自主思考】1．多碳原子烷烃(如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3)分子中，碳链是直线状吗？提示不是。

烷烃分子中的碳原子以单键与其他原子相连，因此与之成键的4个原子构成四面体结构。

碳原子一定不在同一直线上，因为直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。

2．物理性质(1)递变规律(随碳原子数n递增)(2)相似性烷烃均难溶于水，相对密度均小于1。

3．化学性质(与CH4相似)(1)稳定性在通常情况下，烷烃比较稳定，跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。

(2)燃烧反应烷烃燃烧通式：C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2――→点燃n CO 2＋(n ＋1)H 2O 。

(3)取代反应烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为C 2H 6＋Cl 2――→光照C 2H 5Cl ＋HCl 。

4．习惯命名法(1)表示碳原子数(n )及其表示n ≤101 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 n ＞10 相应数字(2)614命名为己烷，1838命名为十八烷。

(3)碳原子数n 相同结构不同时，用正、异、新表示，如C 4H 10的两种分子的命名： 无支链时，CH 3CH 2CH 2CH 3：正丁烷。

有支链时，：异丁烷。

【自主思考】2．正丁烷与异丁烷的沸点哪一个更高，有何规律？提示 正丁烷的沸点高。

碳原子数相同的烷烃，一般支链越多，沸点越低，所以沸点：正丁烷>异丁烷。

二、同系物 同分异构体1．同系物(1)特点：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的物质。

(2)实例：CH 4、CH 3CH 3、CH 3CH 2CH 3等烷烃互为同系物。

第2课时 烷烃1．了解烷烃的组成和结构，了解简单烷烃的命名。

2．理解同系物、同分异构体的概念。

一、烷烃 1．结构特点(1)单键：碳原子之间以碳碳单键结合成链状。

(2)饱和碳原子剩余价键全部跟氢原子结合，是饱和烃。

2．组成通式：C n H 2n ＋2(n ≥1)。

3．物理性质(随分子中碳原子数增加) (1)熔、沸点：逐渐升高。

(2)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)密度：逐渐增大且均比水的密度小，难溶于水。

4．化学性质(与甲烷相似)(1)稳定性：通常状态下烷烃与强酸、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。

乙烷(CH 3CH 3)与Cl 2在光照条件下反应生成一氯代物的化学方程式为CH 3CH 3＋Cl 2――→光CH 3CH 2Cl ＋HCl 。

5．习惯命名 (1)碳原子数不同时818命名为辛烷，1634命名为十六烷。

(2)碳原子数n 相同结构不同时，用正、异、新表示，如C 4H 10的两种分子的命名：无支链时，CH 3CH 2CH 2CH 3正丁烷； 有支链时，异丁烷。

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原子团的物质互称为同系物。

(2)实例：碳原子个数不同的烷烃互为同系物，如CH4与C2H6、C3H8等互为同系物。

2．同分异构体(1)概念①同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。

②同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物互称同分异构体。

(2)实例①正丁烷和异丁烷互为同分异构体。

②C5H12的3种同分异构体的结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、、。

1．下列有机物中，属于烷烃的是()解析：烷烃是只有碳碳单键和碳氢单键的链烃，A项含有碳碳双键；B项含有氯元素，不属于烃；C项含有环状结构，不属于链烃；只有D项属于烷烃。

（人教版必修2）第三章《有机化合物》教学设计第一节最简单的有机化合物—甲烷（第二课时烷烃）【情景导入】奥运会上熊熊燃烧的火炬成为一道靓丽的风景。

火炬燃烧的燃料是什么？为什么火炬风吹不灭，雨淋不熄？【板书】二、烷烃【板书】活动一、烷烃的结构特点【思考】根据教材P62页“学与问”，观察图示，回答烷烃的定义，并归纳烷烃的分子结构有何特点？【投影】乙烷丙烷丁烷【板书】(1)定义：烷烃分子中，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子的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”，这样的烃叫做饱和链烃，也称烷烃。

【板书】(2)特点：【交流1】①碳原子之间以碳碳单键结合成链状；【交流2】②碳原子的剩余价键均与氢原子结合；【交流3】③烷烃的通式为C n H2n＋2(n≥1且n为整数)。

【交流4】④烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。

【交流5】⑤C—C、C—H键可以旋转【讨论】阅读教材P63页第一自然段，结合表3-1思考什么是结构简式？请举例说明。

【交流】将结构式中的部分或全部化学键（C—H键或C—C键）省略，把同一碳上的H合并所得到的式子就是结构简式。

如乙烷的结构式为：，结构简式为：CH3CH3，丙烷的结构式为：，结构简式为：CH3CH2CH3。

又如结构式为：，结构简为为：(CH3)2CHCH2CH2CH3或等。

【问题探究1】（1）根据上述操作所得符合通式C n H2n+2的系列化合物有什么异、同点？【交流1】①不同点表现在组成上：①分子式不同、相对分子质量不同；②相差一个或多个CH2基团。

【交流2】②相同点表现在结构上：a.单键（只有2种键型，C—C、C—H）； b.链状（锯齿形，即链状而非直线）；c.“饱和”—每个碳原子都形成四个单键；d.通式：C n H2n+2(n≥1)。

【问题探究2】（2）什么叫键线式结构？根据键线式确定阅分子式时要注意哪些问题？【强调】键线式：把结构式中的C、（与碳原子直接相连的）H元素符号省略，把C─H键也省略，得到的式子叫做键线式。

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。