烷烃教案.doc

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第二节烷烃

●教学目标：

1.使学生了解烷烃的组成、结构和通式；

2.使学生了解烷烃性质的递变规律；

3.使学生了解烃基、同系物、同分异构现象和同分异构体，以增强学生严密的思维能力；

4.使学生了解烷烃的命名方法；

5.通过甲烷的性质与烷烃的性质的联系，使学生理解个别到一般的辩证唯物主义的原理。

●教学重点：

烷烃的性质，同分异构体的写法，烷烃的命名。

●教学难点：

同分异构体的写法，烷烃的命名。

●课时安排：

二课时

●教学方法：

1.通过分析数据以及归纳的方法得出烷烃的通式，物理、化学性质的变化规律；

2.运用边讲、边探索、边示范的方法使学生掌握烷烃的命名。

●教学用具：

投影仪、球棍模型。

●教学过程：

第一课时

［复习提问］

1.甲烷的分子结构有什么特点？

2.甲烷有哪些主要化学性质？

3.什么叫取代反应？

［导入新课］甲烷是最简单的烃，在烃里边还有许多结构和性质与甲烷相似的分子，如乙烷、丙烷等，这就是本节课学习的主题——烷烃。

［板书］第二节烷烃

一、烷烃的结构和性质

［展示］乙烷（C2H6）和丙烷（C3H8）的球棍模型。

［点拨］在这些烃的分子里，碳原子跟碳原子都以单键结合成链状，跟甲烷一样，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，总共形成了四个化学键。

这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”，我们把这种烃叫做“饱和烃”，又叫“烷烃”。

1.烷烃的概念

2.烷烃分子的结构特点：

一是分子里碳原子均以单键结合成链状；二是碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合

3.烷烃的结构式和结构简式

［讲述］若把上述各分子的结构式中表示共价单键的“—”删去，乙烷变为CH3CH3，丙烷写成CH3CH2CH3，丁烷可写成CH3CH2CH2CH3。

变形后的式子书写起来是比较方便的，我们称之为有机物的结构简式。

当然，在书写有机物分子的结构简式时，若遇到像丁烷分子中有两个（或多个）相同的成分时，还可以写成CH3（CH2）2CH3。

由于结构简式书写方便，且仍能表示出分子结构的简况，所以更多情况下常使用结构简式。

［转引］既然甲烷的结构和其他的烷烃分子很相似，那么它们在性质上是否也很相似呢？

［指导阅读］教材表5—1几种烷烃的物理性质

4.烷烃的物理性质

（1）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；

（2）分子里碳原子数等于或小于4的烷烃在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；

（3）烷烃的相对密度小于水的密度。

［转引］甲烷与其他烷烃结构的相似不仅表现在物理性质上的规律性变化，而且化学性质上也具有极大的相似性，请同学们根据甲烷的化学性质总结、推测烷烃应有的化学性质。

5.烷烃的化学性质

（1）通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱及氧化物都不发生反应，也难与其他物质化合；

（2）在空气中都能点燃；

（3）它们都能与氯气发生取代反应；

（4）烷烃在高温下可分解。

6.烷烃的通式：

CnH2n+2

［说明］若烷烃分子的碳原子数为n，那么氢原子的数目就可表示为2n+2，这样烷烃的分子式就可以表示为CnH2n+2。

注意：

此通式为开式链烃的通式。

7.同系物的概念：

分子结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互相称为同系物。

［投影练习］下列各组内的物质不属于同系物的是

［分析］对题中的各组物质以同系物的概念为标准进行判断可知，只有C项内的物质之间不存在同系物关系。

答案：

C

［强调］在判断同系物的时候要严格把握同系物概念涵义的两个方面：

一是分子结构相似，二是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，二者要联系在一起应用，缺一不可。

当然，还应注意，同系物的关系不光是只有烷烃分子之间存在，在其他的有机物内也存在着同系物关系。

●板书设计

第二节烷烃

一、烷烃的结构和性质

1.烷烃的概念

2.烷烃的结构特点

3.烷烃的结构式和结构简式

4.烷烃的物理性质

5.烷烃的化学性质

6.烷烃的通式

7.同系物的概念

第二课时

［引入］含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构有几种？

写出对应的结构式和分子式。

［学生板演］得到三种结构：

分子式为C5H12

［讲解］从以上结果可以看出含有五个碳原子的烷烃分子尽管分子式相同，均为C5H12，但它们的结构是完全不一样的，这一现象在有机化合物中非常普遍。

我们称之为同分异构现象，具有相同分子式但结构不同的化合物之间互称为同分异构体。

［板书］二、同分异构现象和同分异构体

1.同分异构现象和同分异构体的概念

［点拨］同分异构体的分子式虽然相同，但结构不同，而物质的结构决定物质的性质，所以它们的性质不同。

如丁烷，存在两种同分异构体，一种是分子里的碳原子互相结合成直链，被称为正丁烷，另一种分子里的碳原子却带有支链被称为异丁烷，它们的性质就有明显的差异。

［指导阅读］教材表5—1正丁烷和异丁烷的某些物理性质

2.烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律：

分子中支链数越多，熔沸点越低，相对密度越小

［讲解］含五个碳原子的烷烃分子即戊烷存在三种同分异构体，分别称为正戊烷（不含支链）、异戊烷（含一个支链）、新戊烷（含两个支链）。

很显然它们的性质也应该有明显的差异。

那么在烷烃分子里，若含碳原子数越多，碳原子的结合方式就越趋复杂，同分异构体的数目就越多，如含十个碳原子的癸烷，其同分异构体的数目就有75种之多。

［强调］理解同分异构现象和同分异构体概念时应注意把握两点：

一是分子式相同。

分子式相同必然相对分子质量相同，但相对分子质量相同分子式不一定相同。

如H3PO4与H2SO4、C2H6O与CH2O2相对分子质量相同，但分子式不同。

二是分子结构不同。

分子结构不同是分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的。

［转引］烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。

烃基一般用“R—”表示。

烃基一般呈电中性，属于烃的一部分，不可以独立存在，而“根”往往带有电荷，可以在溶液中独立存在。

—

如果该烃是烷烃所形成的烃基便称之为烷基，如—CH3叫甲基，—CH2CH3叫乙基。

由于烃分子存在着异构现象，那么当碳原子较多时，烃基也存在异构体，如丙基就有两种情况：

CH3—CH2—CH2—叫正丙基，CH3—CH—CH3叫异丙基。

3.烃基的概念：

烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。

用“R—”表示。

［设疑］如何写出所有同分异构体（如C7H16）？

4.烷烃同分异构体的写法

［引导］在书写烷烃分子的同分异构体时一方面为了简便其见，可以先不写出氢原子，只用碳原子的不同关系来表示，因为同分异构体的形成正是由于碳原子的位置或排列变化而引起的。

书写时有如下技巧：

先写最长链；然后从最长链减少一个碳原子作为取代基，在剩余的碳链上连接，即主链由长到短，支链由整到散，位置由中心排向两边。

例如：

C7H16的同分异构体的书写步骤

①将分子中全部碳原子连成直链做为母链C—C—C—C—C—C—C；

②从母链的一端取下一个C原子，依次连接在母链中心对称线一侧的各个C原子上，即

—

得到多个带有甲基、主链比母链少一个碳原子的异构骨架C—C—C—C—C—C

C

C

—

C—C—C—C—C—C但应注意取代基不能连在末端，否则与原直链时相同；

③再从母链上一端取下两个C原子，这两个C原子相连或分开，依次连在母链所剩下的各个碳原子上，得到多个带乙基或带两个甲基、主链比母链少2个碳原子的异构体骨架

④再从母链上取下3个碳原子，依第③步骤书写：

［提示］从母链取下的碳原子数，不得多于母链所剩余的碳原子数，所以C7H16的同分异构共有9种，那么像烷烃分子同分异构体这样的同分异构现象，叫做碳链异构或碳架异构，当然最后可以将这种碳原子骨架转变成对应的结构简式。

［练习］书写C6H14的所有同分异构体。

［思路分析及答案］按照同分异构体的书写步骤可以得到：

C—C—C—C—C—C，

等五种结构，故C6H14的同分异构体共有五种即：

CH3（CH2）4CH3、（CH3）2CH（CH2）2CH3、CH3CH2CH（CH3）CH2CH3、（CH3）2CHCH（CH3）2、（CH3）3CCH2CH3。

［过渡］把含有一个碳原子的烷烃分子叫甲烷，含二个和三个碳原子的烷烃分子称为乙烷和丙烷，又把四个碳原子的两种烷烃分子分别叫做正丁烷和异丁烷等，这些就像有些同学除了学名之外还曾有过小名一样，下面就来讨论有关烷烃分子的命名。

［板书］三、烷烃的命名

1.习惯命名法

碳原子数后加一个“烷”字，就是简单烷烃的名称，碳原子的表示方法：

①碳原子在1～10之间，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；②碳原子数大于10时，用实际碳原子数表示，如C6H14叫己烷，C17H36叫十七烷。

若存在同分异构体，根据分子中支链数目的多少以“正”“异”“新”等来区别，如戊烷的三种同分异构体分别叫做正戊烷、异戊烷、新戊烷。

分子结构复杂的烷烃（如C7H16有9种同分异构体）的命名就显得力不从心了，这时候就得换一种命名方法，这种命名法叫系统命名法。

2.系统命名法

分为以下几步：

（1）选定分子中最长的碳链为主链，且依主链上碳原子的数目称之为“某烷”；

（2）把主链中离支链最近的一端作为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置，（板演）如：

（3）把支链作为取代基，把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿位伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。

例如，异戊烷用系统命名法应该命名为：

（板演）

（4）如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。

例如：

（板演）

［总结］系统命名法的步骤

①选主链，称某烷

②编号码，定支链

③取代基，写在前，注位置，连短线

④不同基，简在前，相同基，二三连

［提示］烷烃的系统命名法使用时应遵循两个基本原则：

①最简化原则，②明确化原则，主要表现在长、近、多，即“长”是主链最长，“近”是编号起点离支链最近，当两个相同支链离两端相等时，以离第三个支链最近的一端编号，“多”是指当最长的碳链有两条以上时，应选含支链最多的一条作为主链。

这些原则在命名时或判断命名的正误时均有重要的指导意义。

［投影显示］系统命名法命名图例

●板书设计

二、同分异构现象和同分异构体

1.同分异构现象和同分异构体的概念

2.烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律

3.烃基的概念

4.烷烃同分异构体的写法

三、烷烃的命名

1.习惯命名法

2.系统命名法

步骤：

①选主链，称某烷②编号码，定支链

③取代基，写在前，注位置，连短线

④不同基，简在前，相同基，二三连

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