必修二 第三章
第一節(jié) 最簡單的有機物——甲烷
第二課時
三維目標
知識與技能：
1、使學生認識烷烴同系物在組成、結構式、化學性質上的共同點以及物理性質隨著分子里碳原子數(shù)目的遞增而變化的規(guī)律性。
2、使學生掌握飽和鏈烴、烴基的概念和烷烴的同分異構體的寫法及其命名法。
3、通過同系物、同分異構現(xiàn)象的，使學生進一步了解有機物的性質和結構間的關系。
4、通過烷烴分子通式的總結推導過程，學會用“通式思想”認識同系物的有機物的組成特征。
過程與方法：
1、基本學會烷烴同分異構體的解析方法，能夠書寫5個碳原子以下烷烴的同分異構體結構簡式。
2、從甲烷性質推導到烷烴的性質的過程中，學會從一種代表物質入手掌握同系列有機物性質的方法。
情感態(tài)度與價值觀：使學生初步掌握研究物質的方法——結構解析、推測可能的性質、設計實驗、觀察現(xiàn)象、解析現(xiàn)象、得出結論，再辯證地解析結論的適用范圍。
重點：烷烴的性質，同分異構體概念的學習及同分異構體的寫法
教學難點：同分異構體概念的學習及同分異構體的寫法
教具準備： 多媒體、結構模型
教學過程：
【投影】：幾種常見有機物分子的結構式
師：在有機物中，有許多物質具有與甲烷相似的結構，如投影中A組物質。也有許多物質結構與甲烷不相似，如投影中B組、C組、D組物質。請同學通過對比找出A組物質在結構上有別于其他幾組的特點。
請同學閱讀課本54－55頁烷烴概念。
一：烷烴：
烴的分子里碳原子間都以單鍵互相相連接成鏈狀，碳原子的其余的價鍵全部跟氫原子結合，達到飽和狀態(tài)。所以這類型的烴又叫飽和烴。由于C-C連成鏈狀，所以又叫飽和鏈烴，或叫烷烴。
生：由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8，可以推出對n個碳原子，烷烴的通式：CnH2n+2 (n≥1)
小結：烷烴的習慣命名法
①根據(jù)分子里所含碳原子數(shù)目
碳原子數(shù)1－10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示。
碳原子數(shù)在11以上，用數(shù)字來表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3
②相同碳原子結構不同時如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3 CH（CH3） CH3
同系物的定義是指：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互相稱為同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烴的同系物。
強調“結構相似”和“分子組成上相差一個或若干個CH2原子團”。
關于烷烴的知識，可以概括如下：
①烷烴的分子中原子全部以單鍵相結合，它們的組成可以用通式CnH2n+2表示。
②這一類物質成為一個系統(tǒng)，同系物之間彼此相差一個或若干個CH2原子團。
③同系物之間具有相似的分子結構，因此化學性質相似，物理性質則隨分子量的增大而逐漸變化。
師：烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的部分叫烴基，用“R-”表示；烷烴失去氫原子后的原子團叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一價烷基通式為 CnH2n+1- ）
二：同分異構現(xiàn)象和同分異構體
師：請寫出C4H10的結構簡式？ CH3
生： 練習寫出 CH3－CH2－CH2－CH3 CH3－ CH－CH3 （討論寫出）
正丁烷 異丁烷
正丁烷和異丁烷雖然組成和分子量相同，而結構不同造成的。造成其物理性質有很大差異�？梢姡捎谔荚蛹瓤尚纬芍辨�，又可形成支鏈，所以分子式相同的烷烴，可形成多種不同物質。這種現(xiàn)象稱為同分異構現(xiàn)象，這些化合物之間互稱為同分異構體。（讓學生自己總結同分異構現(xiàn)象和同分異構體的概念，然后閱讀教材并比較異同。）
1．同分異構現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現(xiàn)象。
2．同分異構體：具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。
3．同分異構體的書寫方法：（以C5H12為例）
（1）先寫出最長的碳鏈：C－C－C－C－C （氫原子及其個數(shù)省略了）
（2）寫少一個C的直鏈，把剩下的C作支鏈加在主鏈上，依次變動位置。
C－C－C－C C－C－C－C
C C
這兩種結構相同，為同一種物質。
（3）寫少兩個C原子的直鏈，剩下的2個C作一個支鏈加在主鏈上。
C－C－C 但與（2）中C－C－C－C 為同一種結構
C C
C
剩下的2個C原子分成2個支鏈加在主鏈上。
C
C－C－C
C
（4）分別加上氫原子，得三種同分異構體結構式，用系統(tǒng)命名法命名。
【知識拓展】
師：很顯然，碳原子多一些，使用正、異、新的命名方法已不能滿足需要。隨著碳原子數(shù)增多，同分異構體的數(shù)目也增多。怎么辦？這節(jié)課我們將學習一種通用的命名法則，從而可以叫出各種烷烴的名稱。
【板書】烷烴的命名
師：1892年，在日內(nèi)瓦召開的國際化學會議上，擬定了有機物系統(tǒng)命名原則，叫做“日內(nèi)瓦命名法”。它解決了命名的困難，使有機物的命名得到統(tǒng)一。我國一方面采納“日內(nèi)瓦命名”原則，同時考慮我國的文字特點，制訂有機物的命名法。
三：烷烴的命名???系統(tǒng)命名法
命名步驟：
①選定分子中最長的碳鏈為主鏈，并按主鏈上碳原子的數(shù)目稱為“某烷”。
②把主鏈中離支鏈最近的一端為起點，用阿拉伯數(shù)字給主鏈上的各個碳原子依次編號
定位，以確定支鏈的位置。
③把支鏈作為取代基，把取代基名稱寫在烷烴名稱的前面，在取代基的前面用阿拉伯數(shù)字注明它在烷烴直鏈上所處的位置，并在數(shù)字與取代基名稱之間用一短線隔開。
【例題剖析】
【例1】
CH3－CH－CH2－CH2－CH3 2－甲基戊烷
CH3
④相同的取代基，將取代基合并起來，用二、三等數(shù)字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯數(shù)字之間用“，”隔開；如果主鏈上有幾個不同的取代基，就把簡單的寫在前面，把復雜的寫在后面。
例2 ． CH3
CH3－CH2－C－CH3 2，2一二甲基丁烷
CH3
例3． CH3－CH2－CH2－CH－CH－CH2－CH3 4－甲基－3－乙基庚烷
CH3 CH2
CH3
【投影】1．給下列有機物命名。
【板書】四、烷烴的通性：
【多多媒體】常見烷烴的物理性質比較表
名稱結構簡式常溫時的狀態(tài)熔點/℃沸點/℃相對密度
甲烷CH4氣－182－1640.466*
乙烷CH3CH3氣－183.3－88.60.572**
丙烷CH3CH2CH3氣－189.7－42.10.5853***
丁烷CH3(CH2)2CH3氣－138.4－0.50.5788
戊烷CH3(CH2)3CH3液－13036.10.6262
癸烷CH3(CH2)8CH3液－29.7174.10.7300
十六烷CH3(CH2)14CH3液18.22870.7733
十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780
【板書】1.烷烴的物理性質：
（1）熔、沸點有規(guī)律遞變：
a.隨碳原子數(shù)目增多，熔沸點升高。
b.C原子數(shù)目相同時，支鏈越多，熔沸點越低。
（2）烷烴的密度隨C原子數(shù)目增多而增大，但密度均小于1，比水輕。
（3）烷烴均不溶于水，液態(tài)烷烴和水混合會分層，且均在上層。
(4)分子里碳原子數(shù)等于或小于4的烷烴在常溫常壓下都是氣體，其他烷烴在常溫常壓下都是液體或固體；
【板書】 2．烷烴的化學性質：
⑴.烷烴化學性質較穩(wěn)定，常溫不和強酸、強堿、強氧化劑等反應，不能使酸性KMnO4和溴水褪色。
（2）烷烴的可燃性
CnH2n+2＋ O2 → nCO2＋(n＋1)H2O
（3）光照下和鹵素單質發(fā)生取代反應
下面閱表比較“四同”問題
定 義分 子 式組 成 結 構性 質
同位素
同素異形體
同系物
同分異構體
同種物質
【例題剖析】
【例1】下列物質屬同分異構的是____，屬同一種物質的是____，屬同系物的是____。請同學們說出理由。
【例2.】乙烷(C2H6)與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應，假設生成了分別有1、2、3、4、5、6個Cl原子的6種取代產(chǎn)物，且物質的量都相等。同溫同壓下，參加反應的CH3CH3與Cl2的體積比是幾比幾？
答案：CH3CH3與Cl2的體積比是2∶7
例3．在101.3kPa、473K條件下，十一烷以及分子中碳原子數(shù)比它小的烷烴均為氣態(tài)。以下變化中，最初與最終均維持這種條件。A、B、C三種烷烴（氣）分子中碳原子依次增加相同的個數(shù)，取等體積的三種氣體，分別跟30mLO2（過量）混合引燃，充分反應后發(fā)現(xiàn)：A與O2反應前后氣體總體積不變；B與O2反應后氣體總體積增加了4mL；C與O2反應后氣體總體積為反應前的1.25倍。試求：
（1）A的分子式及相對分子質量。
（2）原任意一種烷烴的體積及B、C的分子式。
【課堂小結】在學習了甲烷的主要性質和結構之后，再來討論烷烴的性質和結構就類似于在元素及其化合物知識的學習中，通過由典型到一般的學習和討論方法，這在有機物的學習中也是一種常見且很重要的方法。在本節(jié)教學中，為了加深同學們對烷烴分子結構的認識，在課堂上組織學生以競賽的形式親自制作各種分子的模型，這樣既有利于學生動手能力的發(fā)展，也有利于邏輯思維能力的提高。對于本節(jié)的重點“烷烴的性質”在教學中注重運用了比較、解析、自學討論等方法，以利于同學們理解和掌握。
板書設計
【活動與探究】
1.用橡皮泥、小木棒等自己動手制作常見烷烴的比例模型、球棍模型，互相交流，評比。
2.查閱資料，了解有關烷烴的系統(tǒng)命名等問題。
3. 現(xiàn)在給每個學習小組發(fā)一些小球，(黑色稍大球代表碳原子，紅色稍小球代表氫原子)和小棍，要求按照烷烴分子的結構特點，來制作含有五個碳原子的烷烴分子的可能結構的球棍模型，并根據(jù)自己所制作的模型寫出對應的結構式和分子式，看看哪個小組又準又快。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://douzifanli.com/gaoyi/66782.html
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