第2課時烷烴學習目標1.了解烷烴的概念、通式及結構特點。2.了解烷烴的主要物理性質和化學性質。3.理解同系物、同分異構體的概念,并會進行判斷。學習重點同系物和同分異構體。【自主預習】一、烷烴1.結構特點：(1)分子構型：鏈狀①。(2)成鍵特點：碳原子間只以_____結合,剩余價鍵均與_______結合,使每個碳原子的化合價都達到“飽和②”。2.通式：______。單鍵氫原子CnH2n+23.物理性質：相似性遞變性(隨碳原子數增加)熔沸點較低逐漸_____密度比水___逐漸_____狀態氣態→液態→固態,常溫常壓下碳原子數n≤4的烷烴為氣態溶解性難溶于水升高小增大4.化學性質(與甲烷類似)：(1)穩定性：與_____________________等不反應。(2)可燃性：烷烴都能燃燒,寫出CnH2n+2燃燒的化學方程式：______________________________________。(3)取代反應：烷烴都能與鹵素單質發生取代反應。試寫出C2H6與Cl2在光照條件下生成一氯代物的化學方程式：__________________________。強酸、強堿、強氧化劑點燃

2CnH2n+2+(3n+1)O22nCO2+2(n+1)H2O光照C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl5.習慣命名法：碳原子數命名方法舉例n≤10用________________________________________表示C3H8：_____C8H18：_____n>10用_________表示C18H38：_______甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸丙烷辛烷漢字數字十八烷二、同系物CH2原子團三、同分異構現象和同分異構體分子式，不同結構同分異構現象【自我小測】判斷或回答下列問題：1.(判一判)甲烷是含氫量最大的烷烴。()提示：根據烷烴的通式CnH2n+2可知,氫元素的含量

n越小，H%越大，故甲烷的含氫量最大。√2.烷烴均為鏈烴,CH3CH2CH2CH3分子中碳原子在同一條直線上嗎?提示：烷烴分子中的碳原子以單鍵與其他原子相連,因此與之成鍵的四個原子構成四面體結構,碳原子不在同一條直線上。3.(判一判)烷烴的通式為CnH2n+2,符合該通式的不一定是烷烴。()提示：只有烷烴的通式符合CnH2n+2,其他烴的通式沒有符合CnH2n+2的,故符合CnH2n+2的一定是烷烴。×4.(判一判)碳碳鍵均為單鍵的烴一定是烷烴。()提示：分子中的碳碳鍵均為單鍵鏈烴才是烷烴,若是環烴,如

,是環烷烴。×5.(判一判)與CH3—CH2—CH3結構不相似,不是同系物。()提示：與CH3—CH2—CH3,前者有支鏈,而后者無支鏈,結構不盡相同,但兩者的碳原子均以單鍵結合且均是鏈烴,結構相似,故為同系物。同系物的結構相似,并不一定相同。×【釋義鏈接】①鏈狀即分子結構中首尾不相連,未形成環狀,但可以有支鏈。②飽和碳碳鍵均為單鍵的有機物才能稱之為飽和,如戊烷、都屬于飽和烴。一、同系物的組成與結構特點同系物的組成和結構特點如下圖所示1.CH2＝CHCH3和的組成相同,二者中哪一個與CH2＝CH2互為同系物?由此判斷：分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物一定是同系物嗎?合作探究提示：與CH2＝CH2互為同系物的是CH2＝CHCH3,因為CH2＝CH2和CH2＝CHCH3分子中都含有,結構相似,且分子組成上相差1個CH2原子團。分子中含碳碳單鍵而不含雙鍵,化學鍵類型不同,結構不相似。由此可知分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的有機物結構不一定相似,故不一定是同系物。2.CH3CH2CH2CH3與是否屬于同系物?為什么?提示：不是。因為同系物在分子組成上必須相差1個或若干個CH2原子團,一定具有不同的分子式。而CH3CH2CH2CH3與分子式相同,屬于同分異構體。3.同系物具有同一通式,具有同一通式的有機物一定是同系物嗎?提示：不一定,如CH2＝CH2和通式相同,均為CnH2n,再如CH3CH2CH2CH3與通式也相同,但它們均不為同系物,所以具有同一通式的有機物不一定是同系物。【探究提升】【知識點睛】同系物判斷的三個關鍵點(1)“同”——互為同系物的物質必須屬于同一類物質。(2)“似”——結構相似,是指化學鍵類型相似,分子中各原子的結合方式相似。(3)“差”——組成上相差n個CH2原子團(n≥1)。①同系物一定具有不同的碳原子數(或分子式)。②同系物一定具有不同的相對分子質量(相差14n)。【誤區警示】判斷同系物時應注意的兩個問題(1)互為同系物的分子中各元素的質量分數可能相同,也可能不同。(2)同系物和同分異構體的區別,同系物結構相似,組成不同,分子式不同;同分異構體分子式相同,結構可能相似也可能不相似。(雙選)(2013·長春高一檢測)在同系物中所有同系物都是(

)A.有相同的相對分子質量B.有相同的通式C.有相同的物理性質D.有相似的化學性質【解析】選B、D。同系物為同一類物質,在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團,通式相同,物理性質不同,化學性質相似。【變式訓練】下列說法中錯誤的是(

)①化學性質相似的有機物一定是同系物

②分子組成相差一個或幾個CH2原子團的有機物一定是同系物

③若烴中碳、氫元素的質量分數相同,它們必定是同系物

④互為同系物的兩種有機物的物理性質有差異,但化學性質必定相似A.①②③④

B.只有②③C.只有③④D.只有①②③【解析】選D。互為同系物的有機物結構相似,化學性質相似,物理性質隨碳原子數的遞增,呈規律性變化,④正確;化學性質相似的有機物,結構不一定相似,故不一定是同系物,①錯誤;CH2＝CH2和在分子組成上相差一個CH2原子團,碳、氫元素的質量分數均相同,但二者結構不相似,不是同系物,②、③錯誤;故選D。【知識拓展】同系物判斷的幾個“一定”和“不一定”(1)同系物在分子組成上一定相差一個或若干個“CH2”原子團;但在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的有機物不一定是同系物。(2)同系物具有同一通式,但具有同一通式的有機物不一定是同系物。(3)同系物的化學性質一定相似,但化學性質相似的物質不一定是同系物。(4)同系物的相對分子質量一定不相同。二、同分異構體同分異構體的組成和結構特點如下：同分異構體同分子式同最簡式同組成元素同質量分數同相對分子質量不同結構1.同分異構體的相對分子質量相同,那么,相對分子質量相同的物質一定是同分異構體嗎? 提示：相對分子質量相同,但分子式不一定相同,如相對分子質量為28的分子有CO、N2、C2H4,它們不是同分異構體。2.同分異構體的分子中各元素的質量分數分別相等,分子中各元素的質量分數分別相等的物質一定是同分異構體嗎?提示：各元素的質量分數相同的物質,分子式不一定相同,如CH2＝CH2、CH3CH＝CHCH3和分子中碳元素和氫元素的質量分數均為85.7%和14.3%,但它們不是同分異構體。【探究提升】【知識點睛】有機物種類繁多的原因【規律方法】簡單烷烴的同分異構體數目烷烴分子組成越復雜,同分異構體越多,如CH4、C2H6、C3H8無同分異構體,C4H10有2種同分異構體,C5H12有3種同分異構體。【誤區警示】同分異構體判斷時的易錯點碳碳單鍵可以旋轉,因此烷烴(主鏈的碳原子數≥4)的碳鏈形狀可以改變。在判斷是否為同分異構體時,要特別注意與同一物質相區分。(2013·廈門高一檢測)下列說法中正確的是(

)A.C3H7Cl有3種同分異構體B.相對分子質量相同、結構不同的兩種化合物互為同分異構體C.同分異構體之間的轉化是化學變化D.互為同分異構體【解析】選C。C3H7Cl有2種同分異構體,即和

;相對分子質量相同,但分子式不一定相同,故相對分子質量相同,結構不同的兩種化合物不一定是同分異構體;同分異構體為不同的物質,故它們之間的轉化是化學變化;為同一物質,不是同分異構體。【互動探究】C2H4Cl2有幾種同分異構體?C2H2Cl4有幾種同分異構體?提示：C2H5Cl只有一種結構,即,故C2H4Cl2的結構有2種,即。C2H2Cl4可以看成C2Cl6的二氫代物,C2H4Cl2為C2H6的二氯代物,故C2H4Cl2與C2H2Cl4的同分異構體數目相同,均為2種。【知識拓展】同位素、同素異形體、同分異構體、同系物的比較定義化學式結構性質同位素質子數相同,中子數不同的同種元素的不同原子元素符號相同,原子符號不同,如電子層結構相同,質子數相同,中子數不同物理性質差別明顯,化學性質幾乎相同同素異形體同種元素組成的不同單質元素符號相同,分子式不同,如O2、O3組成分子的原子數目不同,分子結構也不同物理性質和化學性質都有不同程度的差別定義化學式結構性質同分異構體分子式相同,結構不同的化合物相同不同物理性質不同,化學性質有不同程度的差別同系物結構相似,分子組成相差n(n為正整數)個CH2原子團的化合物不同相似物理性質不同,化學性質相似1．（2013·大同高一檢測）下列有機物中，屬于烷烴的是（）A．CH2＝CH2

B．CH3CH2CH2CH2ClC.

D.【解析】選D。烷烴的結構特點是碳原子之間全部以單鍵結合成鏈狀，碳原子的其余的鍵全部和氫原子結合。B項中含有氯原子，碳原子其余的鍵不是全部和氫原子結合，不是烴，更不是烷烴；A項中不是以碳碳單鍵結合，C項中不是鏈狀，它們都不是烷烴；D項中碳鏈上雖然有兩個支鏈，但它仍屬于鏈狀，完全符合烷烴的結構特點。2．由沸點數據：甲烷－161.5℃，乙烷－88.6℃，正丁烷－0.5℃，可以判斷丙烷的沸點可能是（）A．高于－0.5℃B．約是＋30℃C．約是－40℃D．低于－88.6℃【解析】選C。由題中的數據分析，烷烴的沸點隨相對分子質量的增大而升高，而丙烷的沸點應介于乙烷和丁烷之間，所以C項正確。3．互稱為同分異構體的物質不可能（）A．具有相同的相對分子質量B．具有相同的熔、沸點和密度C．具有相同的分子式D．具有相同的組成元素【解析】選B。同分異構體的分子式相同，結構不同，所以組成元素、相對分子質量都相同，但物理、化學性質則可能不同。4．（2013·蘇州高一檢測）下列結構簡式代表了幾種不同的烷烴（）A．2種B．3種

C．4種

D．5種【解析】選B。結構簡式不能體現出分子的實際空間結構，僅能體現出分子中原子間的結合方式。題干中的幾種分子可分別表示為

，故有3種不同的烷烴。

5．(雙選)下列化學性質中，烷烴不具備的是（）A．可以在空氣中燃燒B．可以與Cl2在光照下發生取代反應C．可以與溴水中的溴反應而使溴水褪色D．能使高錳酸鉀溶液褪色【解析】選C、D。烷烴常溫下性質穩定，不與強酸、強堿、高錳酸鉀溶液反應，D錯誤；烷烴可以與純凈的鹵素單質在光照下發生取代反應，但不與鹵素單質的水溶液發生取代反應，C錯誤。6．有下列各組物質：A.和B．甲烷和庚烷C.D.E．一氯甲烷和二氯甲烷(1)__________組兩物質互為同位素。(2)__________組兩物質互為同分異構體。(3)__________組兩物質為同一物質。(4)__________組兩物質為同系物。【解析】A項，二者互為同位素；B項，二者互為同系物；C項，二者互為同分異構體；D項，二者屬于同一物質（二氯甲烷），不是同分異構體；E項，不是同系物，也不是同分異構體。答案：(1)A(2)C(3)D(4)B

第二單元配合物的形成和應用課程標準導航1.了解人類對配合物結構認識的歷史。2.知道簡單配合物的基本組成和形成條件。3.掌握配合物的結構與性質之間的關系。4.認識配合物在生產生活和科學研究方面的廣泛應用。新知初探自學導引自主學習(2)配位鍵：共用電子對由一個原子單方向提供而跟另一個原子共用的共價鍵叫配位鍵。配位鍵可用A→B形式表示，A是_________________的原子，叫做電子對給予體，B是____________________的原子叫接受體。(3)形成配位鍵的條件提供孤電子對接受孤電子對①有能夠提供_______________的原子，如______________等。②另一原子具有能夠接受__________的空軌道，如___________________________等。孤電子對N、O、F孤電子對Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋想一想1.在水溶液中，Cu2＋與氨分子是如何結合成［Cu(NH3)4］2＋的呢？2.配位化合物(1)寫出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深藍色溶液整個過程的反應離子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O(2)［Cu(NH3)4］SO4的名稱為_______________________,它的外界為__________，內界為________________，中心原子為______，配位體為_______分子，配位數為_______。(3)配合物的同分異構體：含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在____________________不同，就能形成不同幾何構型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在______和______兩種異構體。硫酸四氨合銅［Cu(NH3)4］2＋Cu2+NH34空間的排列方式順式反式想一想2.順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化學式相同，它們的性質也相似嗎？提示：不同，由于結構不同，所以其化學性質不相同。二、配合物的應用1.在實驗研究中，人們常用形成配合物的方法來檢驗__________、分離物質、定量測定物質的組成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的現象為:_________________________________。產生的配合物是____________________。金屬離子先生成沉淀，然后沉淀再溶解［Ag(NH3)2］OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的現象：____________________________。產生的配合物是______________。2.在生產中，配合物被廣泛用于________、______、___________、___________領域。3.生命體中的許多金屬元素都以配合物形式存在。4.配合物在醫療方面應用也很廣泛。5.模擬生物固氮也與配合物有關。有血紅色溶液出現Fe(SCN)3染色電鍍硬水軟化金屬冶煉自主體驗1.配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子的配位數是()A.2 B.3C.4 D.5解析：選C。配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子是Zn2＋，配位體是NH3，配位數是4。2.下列不能形成配位鍵的組合是()A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋C.Co3＋、CO D.Ag＋、H+解析：選D。配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對，另一方能提供空軌道，A、B、C三項中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空軌道，NH3、H2O、CO能提供孤電子對,所以能形成配位鍵，而D項Ag＋與H＋都只能提供空軌道，而無法提供孤電子對,所以不能形成配位鍵。3.下列不屬于配離子的是()A.［Ag(NH3)2］＋ B.［Cu(CN)4］2－C.［Fe(SCN)6］3－ D.MnO－4解析：選D。MnO－4無配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.［Co(NH3)4Cl2］Cl B.［Co(NH3)3Cl3］C.［Co(NH3)6］Cl3 D.［Co(NH3)5Cl］Cl2解析：選B。在配合物中，內界以配位鍵結合很牢固，難以在溶液中電離；內界和外界之間以離子鍵相結合，在溶液中能夠完全電離。不難看出A、C、D三項中配合物在水中均電離產生Cl-，而B項無外界離子，不能電離。要點突破講練互動探究導引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子、中心離子、配位體、配位數及配位原子。提示：配離子指配合物的內界，中心原子指提供空軌道的原子或離子，要點一配合物的組成和結構配位體指提供孤電子對的分子或離子，配位數是配位體的總個數，配位原子指配位體中提供孤電子對的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子為[Pt(NH3)4Cl2]2＋,中心原子是Pt4＋，配位體是NH3、Cl－，配位數為6，配位原子為N和Cl。探究導引2配離子[Ag(NH3)2]＋是如何形成的？提示：配離子[Ag(NH3)2]＋是由Ag＋和NH3分子反應生成的，由于Ag＋空的5s軌道和5p軌道形成sp雜化軌道，接受2個NH3分子提供的孤電子對，形成直線形的[Ag(NH3)2]＋，該過程圖示如下。

要點歸納1.配合物的組成內界：中心體(原子或離子)與配位體，以配位鍵成鍵。外界：與內界電荷平衡的相反離子。有些配合物不存在外界，如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外，有些配合物是由中心原子與配位體構成，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的結構配位數雜化軌道類型空間構型結構示意圖實例2sp直線形[Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋配位數雜化軌道類型空間構型結構示意圖實例4sp3正四面體形[Zn(NH3)4]2＋[ZnCl4]2－dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2－[Cu(NH3)4]2＋6sp3d2(d2sp3)正八面體[AlF6]3－[Co(NH3)6]3＋即時應用1.化學家維多克·格利雅因發明了格氏試劑(RMgX)而榮獲諾貝爾化學獎。RMgX是金屬鎂和鹵代烴反應的產物，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡合，在濃溶液中以二聚體存在，結構如下圖：上述2種結構中均存在配位鍵，把你認為是配位鍵的用“→”在結構圖中標出。解析:配位鍵是由孤電子對與空軌道形成的,Mg最外層有兩個電子，可以與R、X形成離子鍵，而O原子中存在孤電子對，所以兩個O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵。在二聚體中，同理，一個Mg與R、X相連，則另外一個X和O(C2H5)2，則與Mg形成配位鍵。答案：要點二配合物的性質探究導引現有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區別開來。提示：在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋與6個NH3分子配合成[Co(NH3)6]3＋，3個Cl－都是外界離子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3＋與5個NH3分子和1個Cl－配合成[Co(NH3)5Cl]2＋,只有兩個Cl－是外界離子。由于配合物中內界以配位鍵結合很牢固，難以在溶液中電離，而內界和外界之間以離子鍵結合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl－數是不同的，我們可以利用這一點進行鑒別。要點歸納1.配合物的顏色：當簡單離子形成配合物時,其性質往往有很大的差異，顏色發生改變就是一種常見的現象，多數配離子都有顏色，如[Fe(SCN)6]3－為血紅色、[Cu(NH3)4]2＋為深藍色、[Cu(H2O)4]2＋為藍色、[CuCl4]2－為黃色、[Fe(C6H6O)6]3－為紫色等等。我們根據顏色的變化就可以判斷配離子是否生成，如Fe3＋離子與SCN－離子在溶液中可生成配位數為1～6的硫氰合鐵(Ⅲ)配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應如下：Fe3＋＋nSCN－====[Fe(SCN)n]3－n，實驗室通常用這一方法檢驗鐵離子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水，如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的這一性質，可將一些難溶于水的物質如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影過程中，未曝光的AgBr常用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶解，反應的化學方程式為：AgBr＋2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。金和鉑之所以能溶于王水中，也是與生成配合物的溶解性有關，反應式為：Au＋HNO3＋4HCl====H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，3Pt＋4HNO3＋18HCl====3H2[PtCl6]＋4NO↑＋8H2O。配合物的顏色和溶解性還與配合物的空間結構有關，如順式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和顏色等性質有一定的差異，其中順式[Pt(NH3)2Cl2]為極性分子,根據相似相溶原理,它在水中的溶解度較大,具體情況見前面的表格。3.配合物的穩定性：配合物具有一定的穩定性，配合物中的配位鍵越強,配合物越穩定.當作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩定性與配位體的性質有關。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結合后，就很難再與O2分子結合，血紅素就失去了輸送氧氣的功能，從而導致人體CO中毒。即時應用2.配合物CrCl3·6H2O的中心原子Cr3＋的配位數為6，H2O和Cl－均可作配位體，H2O、Cl－和Cr3＋有三種不同的連接方式，形成三種物質：一種呈紫羅蘭色、一種呈暗綠色、一種呈亮綠色。將它們配成相同物質的量濃度溶液，各取相同體積的溶液，向其中分別加入過量的AgNO3溶液，完全反應后，所得沉淀的物質的量之比為3∶2∶1。(1)請推斷出三種配合物的內界，并簡單說明理由；(2)寫出三種配合物的電離方程式。解析：CrCl3·6H2O的中心原子Cr3＋的配位數為6，H2O和Cl－均可作配位體，則其化學式可表示為：[Cr(H2O)6－nCln]Cl3－n·nH2O，當其與AgNO3反應時，只有外界的氯離子可形成A