烷烴、同系物教案

1、第三節(jié) 烷烴、同系物目的要求:1.使學(xué)生認(rèn)識(shí)烷烴同系物在組成、結(jié)構(gòu)式 化學(xué)性質(zhì)上的共同點(diǎn)以及物理性質(zhì)隨分子里碳原子數(shù)目的遞增而變化的規(guī)律性；2.掌握飽和鏈烴、烴基的概念和烷烴的同分異構(gòu)體的寫法和命名方法；3.通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步了解有機(jī)物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。重、難點(diǎn):烷烴的性質(zhì)、同分異構(gòu)體的寫法及烷烴的命名方法。教學(xué)方法:實(shí)例引導(dǎo)，分析討論，講練結(jié)合，總結(jié)歸納。教學(xué)過程: 第一 課時(shí) 烷烴概念【提問】請(qǐng)同學(xué)們回憶甲烷分子的結(jié)構(gòu)特征?！疽浴吭谟袡C(jī)物中，有許多物質(zhì)具有與甲烷相似的結(jié)構(gòu)，如a組物質(zhì)。也有許多物質(zhì)結(jié)構(gòu)與甲烷不相似，如b組、c組、d組物質(zhì)。請(qǐng)同學(xué)通過對(duì)比找出a組物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上有別于其

2、他幾組的特點(diǎn)。 乙烷 丙烷 環(huán)丙烷 環(huán)丁烷 乙烯 丙烯 乙炔 丙炔從中引出碳碳單鍵、雙鍵、三鍵以及鍵的飽和與不飽和。【思考討論】1、具有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的烴叫烷烴？它與環(huán)烷烴如何區(qū)分？2、甲烷、乙烷、丙烷是按什么來(lái)命名的？其各兄弟在結(jié)構(gòu)上有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？3、如何理解同系物的內(nèi)涵？乙烷和環(huán)丙烷；環(huán)丙烷和丁烯是同系物嗎？（給出結(jié)構(gòu)式）如何表達(dá)烷烴和環(huán)烷烴分子的通式？4、分析課本76頁(yè)的表中數(shù)據(jù)，烷烴各同系物的物理性質(zhì)如何遞變？為什么？你認(rèn)為它們的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相比如何？為什么？5、什么叫烴基？什么叫烷基？?jī)烧邚膶訇P(guān)系如何？【板書】一、烷烴 1、烷烴的概念【講解】前面學(xué)過，有機(jī)化合物里，又一大類物質(zhì)

3、是僅由c、h兩種元素組成的，這類物質(zhì)總稱為烴，也叫碳?xì)浠衔?。甲烷是烴類里分子組成最簡(jiǎn)單的物質(zhì)。除甲烷外，還有乙烷、丙烷、丁烷等等。（試寫出它們的結(jié)構(gòu)式）在這些烴的分子里，碳原子跟碳原子都是以單鍵結(jié)合成鏈狀，跟甲烷一樣，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合。這樣的結(jié)合使得每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。象這樣結(jié)合的鏈烴叫做飽和鏈烴，也叫烷烴。b組物質(zhì)。碳原子之間以單鍵相連形成環(huán)狀化合物，這種烴稱之為環(huán)烷烴。碳原子以共價(jià)鍵與四個(gè)氫原子相聯(lián)，鍵角為109028，正四面體構(gòu)型。a組的結(jié)構(gòu)特征是鏈狀，且碳原子之間只有一個(gè)共價(jià)鍵?！具^渡】同學(xué)在書寫烷烴時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)式寫起來(lái)很麻煩。在實(shí)際交流中

4、，有機(jī)物常寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，它既可以表示有機(jī)物的結(jié)構(gòu)同時(shí)書寫起來(lái)也很簡(jiǎn)單。我們只需將結(jié)構(gòu)式中的碳碳單鍵和碳?xì)鋯捂I省略就可正確書寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。比如a組中乙烷就可以寫成ch3ch3，下面請(qǐng)同學(xué)寫出a組其他物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?！局v解】將支鏈中的碳碳單鍵不省略，或?qū)⒅ф溊ㄆ饋?lái)寫在它所連接的碳原子后面。例如： 或ch3ch（ch3）ch2ch3都是正確的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?！景鍟?、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式【練習(xí)】將下列結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫成結(jié)構(gòu)式：ch3ch（ch3）ch2ch3 （ch3）2chch2ch3 c（ch3）4正確理解和書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。丙烷 ch3ch2ch3 丁烷 ch3ch2ch2ch3 2-甲基丁烷提問有支鏈的烷烴如何寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

5、式 3、烷烴的命名方法根據(jù)分子里所含碳原子的數(shù)目來(lái)命名。（1）碳原子數(shù)在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來(lái)表示。如：戊烷、辛烷等。（石油液化氣就是丙烷和丁烷的混合氣，打火機(jī)里的液體主要是丁烷）（2）碳原子數(shù)在十以上的，就用數(shù)字來(lái)表示。如：十一烷、十七烷等【過渡】同學(xué)寫出的烷烴種類很多。這種同歸為一類的物質(zhì)彼此之間是什么關(guān)系呢？請(qǐng)同學(xué)看課本第?！景鍟慷⑼滴?1、概念【提問】思考下列問題：同系物之間是否具有相同的分子式？為什么？你是否何理解概念中“結(jié)構(gòu)相似”的含義。同系物：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)ch2原子團(tuán)的物質(zhì)相互稱為同系物。三個(gè)關(guān)鍵：（1）通式相同；

6、（2）結(jié)構(gòu)相似；（3）組成上相差n個(gè)（n1）ch2原子團(tuán)。請(qǐng)同學(xué)運(yùn)用數(shù)學(xué)歸法推薦導(dǎo)出烷烴的分子式通式?！驹O(shè)問】同系物之間結(jié)構(gòu)相似，那么你來(lái)推斷一下它們之間性質(zhì)會(huì)如何呢？【板書】2、化學(xué)性質(zhì)（同系物之間化學(xué)性質(zhì)具有相似性 與甲烷相似）（1） 一般比較穩(wěn)定，在通常情況下跟酸、堿和高錳酸鉀等都不起反應(yīng)。（2） 取代反應(yīng)：在光照條件下能跟鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。（3） 氧化反應(yīng)：在點(diǎn)燃條件下，烷烴能燃燒， （4） 分解反應(yīng)：在高溫下，烷烴能分解成小分子?！咀穯枴磕敲赐滴镏g物理性質(zhì)呢？請(qǐng)看課本76頁(yè)表4-1，總結(jié)規(guī)律并討論為什么？物理性質(zhì)為什么呈現(xiàn)出遞變性呢？【板書】3、同系物之間物理性質(zhì)呈現(xiàn)出遞變性。

7、【討論】同系物之間隨碳原子數(shù)的遞增，物理性質(zhì)呈現(xiàn)出遞變性。表現(xiàn)在（1） 狀態(tài)：常溫由氣態(tài)經(jīng)液態(tài)到固態(tài)，14個(gè)碳原子烷烴為氣態(tài)，516個(gè)碳原子為液態(tài)，16個(gè)碳原子以上為固態(tài)。（2） 溶解性：烷烴不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。（3） 熔沸點(diǎn)：隨著碳原子數(shù)的遞增，熔沸點(diǎn)逐漸升高。（4）密度：隨著碳原子數(shù)的遞增，密度逐漸增加。烷烴固體時(shí)均為分子晶體。結(jié)構(gòu)相似的分子晶體隨分子量的增大，范德華力逐漸增大。表現(xiàn)于物理性質(zhì)上就是遞變性。4、烷烴的分類：鏈 烴 cnh2n+2環(huán)烷烴（通式：cnh2n 命名為：環(huán)某烷）環(huán)烷烴的性質(zhì)與飽和鏈烴的性質(zhì)很相似。在環(huán)烷烴里，工業(yè)上用途較廣的有環(huán)己烷，它是無(wú)色液體，易揮發(fā)，易燃

8、燒，是生產(chǎn)合成纖維錦綸的一種重要原料，也是一種有機(jī)溶劑。三、烴基：烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子后所剩余的部分。一般用“r”表示。如果這種烴是烷烴，那么烷烴失去一個(gè)氫原子后所剩余的原子團(tuán)叫烷基。 如：ch3叫甲基，ch2ch3叫乙基。（練習(xí)：丙基、丁基）【總結(jié)】今天，我們知道了烷烴同系物之間化學(xué)性質(zhì)和物理和物理性質(zhì)的規(guī)律性。根據(jù)甲烷的性質(zhì)，就可以類比推出其他烷烴的性質(zhì)。這種以點(diǎn)帶面的學(xué)習(xí)方法將適宜于有機(jī)部分的其他章節(jié)?？梢哉f在甲烷一節(jié)中不僅學(xué)習(xí)到一種物質(zhì)的性質(zhì)，而且是一類物質(zhì)的性質(zhì)。【歸納】1、烷烴結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：c-c單鍵，每個(gè)c原子的化合價(jià)都充分利用；2、明確物理性質(zhì)遞變決定于范德華力，隨碳原子增多

9、，分子量增大，范德華力增大?；瘜W(xué)性質(zhì)與甲烷相似，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)相似。【作業(yè)】第二課時(shí) 有機(jī)物的命名和同分異構(gòu)【引 入】復(fù)習(xí)同系物概念【學(xué)生活動(dòng)】閱讀課本有機(jī)物的命名方法，然后練習(xí)下面物質(zhì)給命名 【教師總結(jié)】命名方法、步驟和注意事項(xiàng)一、烷烴的系統(tǒng)命名法1 選主鏈：分子里最長(zhǎng)的碳鏈（拉直） 叫“某烷”-2 定起點(diǎn)：主鏈中離支鏈較近的一端 編號(hào)：1、2、33 把支鏈作為取代基4.寫名稱支鏈名稱在前，母體名稱在后；先寫簡(jiǎn)單取代基，后寫復(fù)雜取代基；相同的取代基合并起來(lái)，用二、三等數(shù)字表示。例1、 列烷烴的命名是否正確？若有錯(cuò)誤加以改正，把正確的名稱填在橫線上：（1）ch3chch2ch3 2乙基丁烷 ch2

10、ch3（2）ch3chchch3 3，4二甲基戊烷 ch3 ch2 ch3 ch3ch2ch2 ch2ch3（3）ch3ch2cchchch3 5甲基4，6三乙基庚烷 ch2 ch3 ch3分析：（1）命名錯(cuò)誤，選錯(cuò)了主鏈，正確的是：3甲基戊烷。（2）命名錯(cuò)誤，編號(hào)錯(cuò)誤，不符合之和最小原則，正確的是：2，3甲基戊烷。（3）命名錯(cuò)誤，不僅選錯(cuò)了主鏈，編號(hào)也是錯(cuò)誤的。正確的是3，4二甲基5，5二乙基辛烷。二、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)物體【師生活動(dòng)】教師以球棍模型展示，通過切、接、轉(zhuǎn)與學(xué)生討論分析甲烷、乙烷和丙烷，得出結(jié)論：無(wú)同分異構(gòu).教師以球棍模型展示，通過切、接、轉(zhuǎn)與學(xué)生討論分析丁烷，得出結(jié)論：有

11、同分異構(gòu)；指導(dǎo)閱讀課本77頁(yè)，對(duì)比正丁烷和異丁烷的熔沸點(diǎn)和密度說明兩者是不同的物質(zhì)；1、同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的化學(xué)式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。2、同分異構(gòu)體：化合物具有相同的化學(xué)式，不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體。3、同分異構(gòu)體的特點(diǎn)：分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)也不相同。4、同系物、同位素、同分異構(gòu)體、同素異形體的比較：同系物同位素同分異構(gòu)體同素異形體研究對(duì)象有機(jī)化合物之間元素、原子之間化合物之間單質(zhì)之間相似點(diǎn)結(jié)構(gòu)相似通式相同質(zhì)子數(shù)相同分子式相同同種元素不同點(diǎn)相差n個(gè)ch2原子團(tuán)（n1）中子數(shù)不同原子排列不同組成或結(jié)構(gòu)不同【練習(xí)】1.下列物質(zhì)的碳架表示了幾種不同結(jié)構(gòu)？其一氯取代物有幾種？

12、正戊烷 呢？2.以碳架表示，練習(xí)書寫戊烷的同分異構(gòu)體【教師講解】分析評(píng)價(jià)學(xué)生書寫正誤，引導(dǎo)認(rèn)識(shí)主鏈和支鏈以及給碳原子編號(hào)確認(rèn)支鏈位置。【學(xué)生活動(dòng)】以碳架表示，練習(xí)書寫己烷的同分異構(gòu)體【師生活動(dòng)】學(xué)生總結(jié)書寫不重復(fù)的方法，教師歸納為：(1)找主鏈 (2)找對(duì)稱碳(3)有序書寫（最長(zhǎng)直鏈 1支鏈 2支鏈）【投影】碳原子數(shù)為120的烷烴相應(yīng)的同分異構(gòu)體數(shù)，說明有機(jī)物種類繁多的原因之一。12345678910111213201112359183575159355802366319要求會(huì)寫7個(gè)碳原子以內(nèi)的烷烴的同分異構(gòu)體。第三課時(shí) 習(xí) 題 課常見題型1、物分子式的推算及結(jié)構(gòu)的確定2、有機(jī)物命名的正誤判斷

13、3、氣態(tài)烷烴燃燒后體積的變化及計(jì)算(1)純凈烷烴的燃燒(2)混合烷烴的燃燒規(guī) 律1、根據(jù)題意算分子量確定分子式確定結(jié)構(gòu)式（1）根據(jù)各元素含量和分子量，求分子式（2）根據(jù)烴燃燒的化學(xué)方程式通式，求分子式（3）根據(jù)烴的通式和分子量，求分子式2、常見錯(cuò)誤：（1）主鏈找錯(cuò)；（2）支鏈定位錯(cuò)3、（1）純凈烷烴的燃燒：h原子數(shù)為4時(shí)，燃燒后體積不變；大于 4時(shí)，體積變大；小于4時(shí)，體積變?。?）求平均分子量十字交叉法。燃燒反應(yīng)及規(guī)律1、烴的燃燒通式：2、有機(jī)物完全燃燒時(shí)，c、h的耗氧關(guān)系為co2co2，4ho22h2o3、燃燒反應(yīng)的有關(guān)問題，可抓住以下規(guī)律（1）同溫同壓下烴完全燃燒前后氣體體積變化規(guī)律a、

14、若燃燒后生成液態(tài)水： 根據(jù)：規(guī)律1：燃燒前后氣體體積一定減小，且減小值只與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān)，與碳原子數(shù)無(wú)關(guān)。b、若燃燒后生成氣態(tài)水：則烴分子中氫原子數(shù)規(guī)律2：燃燒后生成氣態(tài)水時(shí)，總體積只與氫原子數(shù)有關(guān)，可能增大，不變或減小。（2）耗氧量規(guī)律 co2 co2 4h o2 2h2o質(zhì)量 12g 32g 44g 4g 32g 36g物質(zhì)的量1mol 1mol1mol 4mol 1mol 2mol規(guī)律3：等質(zhì)量的各有機(jī)物（1）烴類物質(zhì)（cxhy）完全燃燒時(shí)，耗氧量與的值與（x+y/4）成正比；相同質(zhì)量的有機(jī)物中，烷烴中ch4耗氧量最大；炔烴中，以c2h2耗氧量最少；苯及其同系物中以c6h6的耗氧

15、量最少；具有相同最簡(jiǎn)式的不同有機(jī)物完全燃燒時(shí)，耗氧量相等。規(guī)律4：等物質(zhì)的量的各種有機(jī)物（只含c、h、o）完全燃燒時(shí)，分子式中相差若干個(gè)“co2”部分或“h2o”部分，其耗氧量相等。規(guī)律5： 當(dāng)n（o2）n（co2），有機(jī)物分子組成表示為：cm（h2o）n；當(dāng)n（o2）n（co2）時(shí)，說明分子組成中除“（h2o）n”部分外，還必須含c和h，表示成（cxhy）m（h2o）n；當(dāng)n（o2）n（co2）時(shí)，分子組成中除“（h2o）n”部分外，還必須含c和o，表示成：（cxoy）m（h2o）n。例題分析例1、下列化合物互為同系物的是：a 、 和 b、c2h6和c4h10 h br ch3c、brcbr

16、和brch d、ch3ch2ch3和ch3chch3 h h分析：（a）結(jié)構(gòu)不相似，（c）為同一種物質(zhì)，分子組成上不相差ch2原子團(tuán)，而（b）（d）符合題意。例2、有下列各組微?；蛭镔|(zhì)： ch3a、o2和o3 b、c和c c、ch3ch2ch2ch3和ch3ch2chch3 h cl ch3d、clccl和clch e、ch3ch2ch2ch3和ch3chch3 h h（1） 組兩種微?；橥凰?；（2） 組兩種物質(zhì)互為同素異形體；（3） 組兩種物質(zhì)屬于同系物；（4） 組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體；（5） 組兩物質(zhì)是同一物質(zhì)。分析：這道題主要是對(duì)幾個(gè)帶“同字”概念的考查及識(shí)別判斷能力。答案分別為：（

17、1）（b）、（2）（a）、（3）（c）、（4）（e）、（5）（d）例3、有一種ab2c2型分子，在該分子中以a為中心原子，下列關(guān)于它的分子構(gòu)型和有關(guān)同分異構(gòu)體的各種說法正確的是（ ）a.假如為平面四邊形，則有兩種同分異構(gòu)體；b.假如為四面體，則有二種同分異構(gòu)體；c.假如為平面四邊形，則無(wú)同分異構(gòu)體；d.假如為四面體，則無(wú)同分異構(gòu)體。 分析：該分子如果分子結(jié)構(gòu)是平面的則會(huì)有兩種同分異構(gòu)體： 如果分子結(jié)構(gòu)為四面體結(jié)構(gòu)，而a原子位于四面體的中心，那么ab鍵與ac鍵都相鄰，則無(wú)同分異構(gòu)體。故答案選（a）、（d）。例4、進(jìn)行一氯取代后，只能生成三種沸點(diǎn)不同產(chǎn)物的烷烴是（ ）a、(ch3)2chch2ch

18、2ch3 b、(ch3)3cch2ch3c、(ch3)2chch(ch3)2 d、(ch3)2chch3分析：首先要審清題意，該題實(shí)際上就是選擇“取代反應(yīng)后，只能生成三種氯代物”，這樣就可以選擇結(jié)構(gòu)中有三種不同的氫，即是只有三種不同位置的碳原子。（a）中有五種，（b）中有三種，（c）、（d）中有二種。故答案為（b）。例5、嗎啡和海洛因都是嚴(yán)格查禁的毒品,嗎啡分子含c: 71.58%, h: 6.67%, n: 4.91%, 其余為o, 已知其分子量不超過300,試求:(1)嗎啡的分子量;(2)嗎啡的分子式 分析：本題從表面看與求甲烷分子組成不相同,因?yàn)榉肿恿课粗?顯然,不知道分子量,僅知道各元素及其百分含量可以求出分子式即先確定最簡(jiǎn)式,然后,根據(jù)分子量不超過300,可以確定分子量和分子式.姑且不談這種求