第3讲 烷烃学案（Word解析版）

中小学教育资源及组卷应用平台 专题1：烷烃 一、烷烃的结构和性质 1．烷烃的结构特点 (1)典型烷烃分子结构的分析 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 sp3 C—H σ键 乙烷 CH3CH3 C2H6 sp3 C—H σ键、 C—C σ键 丙烷 CH3CH2CH3 C3H8 sp3 C—H σ键、 C—C σ键 正丁烷 CH3CH2CH2CH3 C4H10 sp3 C—H σ键、 C—C σ键 正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 C5H12 sp3 C—H σ键、 C—C σ键 (2)烷烃的结构特点 ①烷烃的结构与甲烷相似，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。分子中的共价键全部是单键。 ②它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个CH2原子团。像这些结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物称为同系物。同系物可用通式表示。 ③链状烷烃的通式：CnH2n＋2(n≥1)。 2．烷烃的性质 (1)物理性质 阅读教材表2－1并结合你已学知识内容，填写下表： 物理性质 变化规律 状态 烷烃常温下存在的状态由气态逐渐过渡到液态、固态。当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态 溶解性 都难溶于水，易溶于有机溶剂 熔、沸点 随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐升高，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越低 密度 随碳原子数的增加，密度逐渐增大，但比水的小 (2)化学性质 ①稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。 烷烃之所以很稳定，是因为烷烃分子中化学键全是σ键，不易断裂。 ②特征反�———取代反应 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷，化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 之所以可以发生取代反应，是因为C—H有极性，可断裂，CH3CH2Cl会继续和Cl2发生取代反应，生成更多的有机物。 ③氧化反�———可燃性 烷烃燃烧的通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 如辛烷的燃烧方程式为2C8H18＋25O216CO2＋18H2O。 二、烷烃的命名 1．烃基 2．习惯命名法 烷烃(CnH2n＋2，n≥1)n值 1～10 10以上 习惯名称：某烷 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 汉字数字 同分异构体数目较少时 “正”“异”“新”区别 如C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为CH3CH2CH2CH2CH3　正戊烷、　异戊烷、　新戊烷。 3．系统命名法 (1)选主链 (2)编序号 (3)注意事项 ①取代基的位号必须用阿拉伯数字表示。 ②相同取代基要合并，必须用汉字数字表示其个数。 ③多个取代基位置间必须用逗号“，”分隔。 ④位置与名称间必须用短线“-”隔开。 ⑤若有多种取代基，必须简单写在前，复杂写在后。 例如，下图所示有机化合物的命名： 1.(经典题，2分)下列物质中，其主要成分不属于烃的是(　　) A.汽油 B.甘油 C.煤油 D.柴油 答案：B 解析：甘油为丙三醇，是醇类，不是烃类，故B项符合题意。汽油、煤油、柴油均来自于石油的分馏，也有部分来自于石油的裂化。根据沸点的不同，分别截取不同沸点的馏分，就得到汽油、煤油、柴油。汽油馏分(＜170 ℃)，煤油馏分(170～230 ℃)，轻柴油馏分(230～270 ℃)，重柴油馏分(270～350 ℃)。一般说来，汽油为C4～C12烃类混合物，煤油为C12～C15烃类混合物，柴油为C10～C22烃类混合物，都属于烃类，故A、C、D项不符合题意。 2.(2023汇编，4分)下列关于煤、石油、天然气等资源的说法不正确的是　　　　(填序号)。 ①沼气的主要成分是甲烷，它是不可再生能源 ②煤的干馏，又叫煤的焦化，是获得重要化工原料乙烯最主要的途径 ③水煤气可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物 ④煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠 ⑤煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料 ... ...