2019-2020年高中化学 (大纲版)第二册 第五章烃 第二节烷烃(第一课时)

1、2019-2020年高中化学（大纲版）第二册第五章烃第二节烷烃（第一课时）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（碳原子数在5以内），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，使学生理解从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. 通过学生分组动手制作比赛的形式引出

2、并分析同分异构体的概念及其写法；3. 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（散的）若干。教学过程第一课时复习提问师甲烷的分子结构有什么特点？生甲烷分子是以碳原子为中心的、四个氢原子为顶点的正四面体型的立体结构，是一个典型的非极性分子。师甲烷有哪些主要化学性质？生甲烷的主要化学性质表现在：通常情况下，甲烷对强酸、强碱和强氧化剂稳定；可与氧气在点燃条件下发生氧化反应，生成二氧化碳和水；可与ci2等卤素在光照条件下发生取代反应，并生成多种取代产物；在无氧高温的条件下，甲烷可以发生分解反应，生成炭黑和氢气。师什么叫取代反应？生有机物分子里的某些原子或原子团被其他

3、原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。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。板书第二节烷烃师下面我们首先来了解烷烃的结构和性质。板书一、烷烃的结构和性质师（以竞赛的形式）现给每个学习小组分发一些小球和小棍，自己动手来制作甲烷、乙烷（c2h6）和丙烷（c3h8）的球棍模型。在制作时大家要注意检查碳原子的四个价键是否已被2638充分利用。学生活动同组的同学参照甲烷的分子结构以及教材图56“几种烷烃的球棍模型”，共同边讨论边制作，分别得到甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等的分子模型。设疑大家细心地观察你们手中所制得的各种模型，看看碳原

4、子与碳原子的连接方式有何特点？碳原子周围总共形成了几个化学键？生观察、分析、思考后回答：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。师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”。板书1.烷烃的概念师（提示）我们在把握烷烃概念的时候，应注意以下两点：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，这是判断某烃是否为烷烃的标准。显然，这也是烷烃分子所具有的结构特点。板书2.烷烃分子的结构特点师请同学们根据你们所制的各种分子的模型写出乙烷

5、、丙烷和丁烷的结构式。生书写上述三种分子的结构式，并请一名同学上讲台上板演。HHC-H烷HCH乙HHH一H一烷HICIH一丙HICIHHCH-HCH丁H一HH师若把上述各分子的结构式中表示共价单键的“”删去，会变成什么样子？生按要求书写，乙烷变为CH3CH3,丙烷写成ch3ch2ch3,丁烷可写成cH3cH2cH2cH3。师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）2CH3o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。板书3.烷烃

6、的结构式和结构简式师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？投影显示几种烷烃的物理性质名称结构简式常温时的状态熔点/°c沸点/c相对密度甲烷CH4气1821640.466*乙烷CH3CH3气183.388.60.572*丙烷ch3ch2ch3气189.742.10.5853*丁烷CH3（CH2）2CH3气138.40.50.5788戊烷ch3（ch2）3ch3液13036.10.6262癸烷ch3（ch2）8ch3液29.7174.10.7300十八烷CH(CH1CH2、2丿143液18.22870.7733十七烷CH(CH)CH2-153固22301.

7、80.7780注：*甲烷的相对密度是一164°C时数据*乙烷的相对密度是一100C时数据*丙烷的相对密度是一45C时数据生思考、分析表中数据，讨论，并得出一些规律。(由几个同学的表述综合后得出)(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。师(评价学生的回答，然后补充说明)(1) 表中所列烷烃均为无支链的烷烃，亦即分子组成与结构都相似的烷烃，而且碳原子数增多的过程也是相对分子质量增加的过程；(2) 常温常压下是气体的烷烃除了

8、上述碳原子数小于或等于4的几种分子之外，还有一种ch3碳原子数为5的分子一一分子中含有支链的戊烷：(CHmCH3儿CH3(3) 烷烃分子均为非极性分子，故一般不溶于水，而易溶于有机溶剂，液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。生体会补充说明的规律，作笔记。板书4.烷烃的物理性质设疑烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢？生由于随着相对分子质量的增大，分子之间的范德华力逐渐增大，从而导致烷烃分子的熔沸点逐渐升高。师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。生自学、讨论

9、、总结得出烷烃的化学性质。(同样可以综合同学的发言得出)(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。师(评价并补充说明)(1) 烷烃与氯气(或溴蒸气)在光照条件下发生的取代反应，随碳原子数的增多，生成的取代产物的种类也增多；(2) 在空气或氧气中点燃烷烃，完全燃烧的产物为CO2和H2O,在相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加，碳的质量分数不断增大，往往会燃烧越来越不充分，使火焰明亮，甚至伴有浓烟；(3) 烷烃分子在高温下可以分解，但产物不一定为炭黑和氢气，这在以后的石

10、油的裂化裂解中还将学到。板书5.烷烃的化学性质投影练习1.乙烷（C2H6）与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成了分别有1、2、3、4、5、6个Cl原子的6种取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比是几比几？思路分析解本题要把握住两个重要条件：一是在取代反应中参加反应的Cl2分子中仅有的Cl原子进入有机物中去；二是6种氯代烃分子中的Cl原子数构成了一个等差数列。若参加反应的CH3CH3的体积为6,则参加反应的Cl2的体积为：（1+6）X622=21,故参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比为：6:21=2:7。答案：CH3CH3与Cl2的体积比是2:7师

11、大家根据各种烷烃分子的结构简式来分析烷烃分子的组成有何特点？生（以学习小组为单位互相讨论之后得出结论）：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CH22。n2n+2师此即烷烃的通式，但要注意：通式中n值从理论上说是自然数，但现实中n值并不是无限大，再则，此通式为开式链烃的通式。板书6.烷烃的通式：CnH2n+2n2n+2师大家再比较一下相邻碳原子数的烷烃在分子组成上有何特点，当然也可以用通式来推算。生（可以通过观察表51中的结构简式也可以用通式推算用CnH2n+2减去Cn_1H2（n_1）+2,都可以得到相同的结论）：在分子组成上相差一个或若干个

12、ch2原子团。""+师类似烷烃各分子这样：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。板书7.同系物的概念投影练习2.下列各组内的物质不属于同系物的是A.ch3ch3ch3-CHch3-ch2ch3B.ch2=CHch3ch2=CHCH2CH3C.CH3ch2-OHCHS-CH2CH2CHSD.ch2ch2ch2CH2CHCH2CH3C/ch2ch2ch2ch2ch2(ch2思路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师（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

13、：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。本节小结本节课我们学习和讨论了几个重要的概念：烷烃、结构简式以及同系物，通过研究分析，讨论比较从而得出了烷烃分子的结构特点，以及烷烃的物理和化学性质的变化规律，当然在学习时应重点掌握烷烃性质的变化规律。作业P120一、1二、1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. 同系物的概念教学说明在

14、学习了甲烷的主要性质和结构之后，再来讨论烷烃的性质和结构就类似于在元素及其化合物知识的学习中，通过由典型到一般的学习和讨论方法，这在有机物的学习中也是一种常见且很重要的方法。在本节教学中，为了加深同学们对烷烃分子结构的认识，在课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动手能力的发展，也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、分析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。参考练习l. C3H8分子中的共价键总数为A. 10B.12C.8D.11答案：A2. 下列烷烃：正己烷丙烷正戊烷正丁烷癸烷中，沸点由咼到低顺序正确的是A.B.答案：

15、B3. 在同一系列中，所有的同系物都具有A.相同的分子量C.相同的最简式团C. D.B. 相似的化学性质D. 分子组成相差一个或若干个CH2原子答案：BD4甲烷和过量02混合，用电火花引燃后，测得反应后气体的密度为同温同压下H2密度的15倍。则原混合气体中甲烷和02的体积比为（温度为120°C）A.1:3B.1:5C.1:7D.2:7答案：C5标况下，11.2L乙烷和丁烷的混合气体完全燃烧时需氧气47.6L,则乙烷的体积分数为A.25%答案：CB.50%C.75%D.80%2019-2020年高中化学（大纲版）第二册第五章烃第二节烷烃（第二课时）师现在给每个学习小组发一些小球，（黑色

16、稍大球代表碳原子，红色稍小球代表氢原子）和小棍，要求按照烷烃分子的结构特点，来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构的球棍模型，并根据自己所制作的模型写出对应的结构式和分子式，看看哪个小组又准又快。学生活动以小组为单位进行讨论和制作，综合各组结果得到三种结构：HHHHHIIIIIIIIIIHHHHHHICIHHCC-H2H5HC-HcTth-th-IHHICIH-HHHcH分子式为C5H12并初步认识到它们的结构虽然不同，但分子组成即分子式是相同的。师从大家的制作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

17、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问同分异构体的性质相同吗？生甲相同，因它们的分子式相同。生乙不同，因它们的结构不同。师评价两学生的回答，肯定生乙的。并同时指出：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。投影显示正丁烷和异丁烷的某些物理性质名称熔点/°c沸点/c相对密度正丁烷138.40

18、.50.5788异丁烷159.611.70.557设疑根据表中数据分析同分异构体之间的熔沸点、相对密度有何变化规律？生从表中数据可以看出异丁烷的熔沸点、相对密度均比正丁烷的低。问两种分子结构上有什么差异？生异丁烷含有支链，而正丁烷为直链。问将表中数据与它们的结构区别结合起来可以得到什么结论？生分子中支链数越多，熔沸点越低，相对密度越小。师这一结论已被实验证明是正确的，即在其他条件相同时，各同分异构体当中分子里支链数越多，该分子的熔沸点越低，相对密度越小。板书2.烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律。投影练习1将CH3（CH2）3CH3.CH3（CH2）2CH3.ch3ch（ch3）2三种烷烃熔沸

19、点（相同条件）由低到高的顺序自左向右排列。思路分析与答案本题解决时应考虑两个因素：碳原子数越多沸点越高，支链越多物质的熔沸点越低。故由低到高的顺序为：cH3cH（cH3）2、cH3（cH2）2cH3、cH3（cH2）3cH3。师通过开始大家的模型制作得知，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。生思考、体会，进一步理解有机物种类繁多的原因

20、。师（强调）大家在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。34242622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。设疑什么叫烃基？烃基的“基”与以前学过的“根”有何区别？生自学烃基的概念，思考、讨论“基”与“根”的区别，并作答。生甲：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。生乙：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

21、存在。师（补充说明）如果该烃是烷烃所形成的烃基便称之为烷基，如一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：ch3ch2ch2叫正丙基，ch3CHch3叫异丙基。32233板书3.烃基的概念设疑如何完整地写出一种碳原子数较多的烷烃分子的所有同分异构体（如C7H16）?生思考、讨论，写出一些异构体，有一部分经推敲之后发现为同一种分子。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

22、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。投影显示c7h16的同分异构体的书写步骤716 将分子中全部碳原子连成直链做为母链ccccccc； 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ccccccCcccccc但应注意取代基不能连在末端，否则与原直链时相同； 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ccccCccccCccccC 再从母链上取

23、下3个碳原子，依第步骤书写：CfC。CC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716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。板书4.烷烃同分异构体的写法投影练习2书写C6H14的所有同分异构体。614思路分析及答案按照同分异构体的书写步骤可以得到：CCCCCC，C-L-C-C,C-C-L-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(CH

24、3)2、(CH3)3CCH2CH3。过渡前边我们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、烷烃的命名设疑什么叫烷烃的习惯命名法？生(以学习小组为单位自学、讨论、总结后由一名学生代表回答)：根据分子里所含碳原子数目来进行的命名，就叫习惯命名法。板书1.习惯命名法问习惯命名法的基本原则有哪些？生碳原子数后加一个“烷”字，就是简单烷烃的名称，碳原子的表示方法：碳原子在110之间，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；碳

25、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。6141736问若存在同分异构体时如何解决？生为了区别同分异构体的名称，可以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。问那么当一种烷烃分子的同分异构体数目较多时，如C7H16有9种同分异构体，用716习惯命名法该如何命名？生无法用习惯命名法进行一一命名。师这就说明习惯命名法对于分子里碳原子数很少，分子结构简单的烷烃分子还较适用，而分子里碳原子数多，分子结构复杂的烷烃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。板书2.系统

26、命名法师使用系统命名法该如何对烷烃分子进行命名呢？生(自学、归纳总结，由一名学生代表回答)：烷烃的系统命名法可以分为以下几步：(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：ch312341|23ch3chch2ch3ch3CCH3ch3ch3(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)1234CHmC

27、HCHzCHs2甲基乙烷CH3(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)12456ch3-CH-CH-ch2-ch2_-ch32,3二甲基己烷ch3ch3123456CH厂CH-CH-ch2-ch2-ch32甲基一3乙基己烷ch3ch2ch3师总结同学的回答(边总结边板书)(1) 系统命名法的步骤 选主链，称某烷 编号码，定支链 取代基，写在前，注位置，连短线 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

28、本原则：最简化原则，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。板书(2)系统命名法的命名原则 最简化原则 明确化原则投影显示系统命名法命名图例123456CH3CHCHCH2CH2CH3ch3ch3生体会、理解系统命名法的基本步骤及命名原则。投影练习3. 写出下面烃的名称CH3a. CH3CHCHCCH3ch3ch3ch3b. ch3ch2ch2chch2ch3CHSchCHS答案：a.2,2,3,4四甲基戊烷b.2甲基一3乙基己烷师系统命名法不仅能通过命名来区别不同物质，更重要的是利用命名来力求反映出物质内部结构的特殊性和组成中的数量关系,同时,还可以从有机物名称了解物质的结构,从而可以初步推断物质的大致性质。本节小结本节课我们学习和讨论了烷烃分子知识中实际也是整个有