2017-2018学年高中化学第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第2课时教案2新人教版必修2

【例1】 2-甲基戊烷

④相同的取代基，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2】 2，2-二甲基丁烷

【例3】4-甲基-3-乙基庚烷

师：展示上述有机物分子的球棍模型，你发现了什么问题呢？

生：分子有空间结构，表达时写在平面上，所以选主链时我们要特别注意拐弯碳链的碳原子数。 师：通过自学课文，同学们已基本认识烷烃系统命名的原则。请务必注意“主链长、定位近，相同并、简单前”。下面通过练习熟练掌握命名法则。 投影：1.给下列有机物命名。

生：请有不同见解的学生回答并议论。

师：注意主链最长，支链取近，小基(简单)在前，大基(复杂)在后，所以命名为2，3-二甲基丁烷和5，5-二甲基-4-乙基壬烷是正确的。 投影：2.分别写出下列两种物质的结构简式。 ①2，4-二甲基戊烷

②2，2-二甲基-3-乙基庚烷 师：（设问）根据命名步骤，书写时先写主链还是支链？主链上的氢原子什么时候填写较恰当？

(学生练习，教师巡视)

师：给名称写结构式，步骤是先写主链上的碳链，接着根据指定位置写支链，再根据碳的化合价(满足四价)，补足主链上各碳的氢原子数。

投影：3.下列有机物命名是否正确？有错的说明错误之处，并纠正。 ①4-甲基己烷

②3-甲基-2-乙基戊烷

师：小结：掌握烷烃的系统命名法，能叫出各种烷烃的名称，还能根据它来写结构式，通过命名判断同分异构体书写是否重复，判断不同物质是否属同系物。 (以上内容属于知识拓展部分，供教师选用) 以上学习了甲烷的性质，认识了烷烃的同分异构体概念，烷烃在性质上有什么共同性和差异性呢？ 板书：

四、烷烃的通性

（多媒体）常见烷烃的物理性质比较表 名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 癸烷 十六烷 十七烷 结构简式 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)14CH3 CH3(CH2)15CH3 常温时的状态 气 气 气 气 液 液 液 固 熔点/ ℃ -182 -183.3 -189.7 -138.4 -130 -29.7 18.2 22 沸点/ ℃ -164 -88.6 -42.1 -0.5 36.1 174.1 287 301.8 相对密度 0.466* 0.572** 0.585 3*** 0.578 8 0.626 2 0.730 0 0.773 3 0.778 0 注：*甲烷的相对密度是-164 ℃时数据 **乙烷的相对密度是-100 ℃时数据 ***丙烷的相对密度是-45 ℃时数据

生：阅读常见烷烃的物理性质递变表，总结烷烃的物理性质。 师：烷烃有哪些典型的物理性质呢？请大家讨论、思考回答。 板书：1.烷烃的物理性质：

生：思考、解析表中数据，讨论，并得出一些规律。(由几个同学的表述综合后得出) （1）熔沸点有规律递变：

a.随碳原子数目增多，熔沸点升高。

师：造成烷烃熔沸点随碳原子数增多而升高的原因是什么呢？

生：组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。 b.C原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低。 师：为什么呢？

生：原因是支链多，分子间排列不紧密，分子间作用力弱。

（2）烷烃的密度随C原子数目增多而增大，但密度均小于1，比水轻。 （3）烷烃均不溶于水，液态烷烃和水混合会分层，且均在上层。

(4)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；

师：烷烃有哪些典型的化学性质呢？与甲烷有何异同呢？ 板书：2.烷烃的化学性质：

师：请大家回忆甲烷遇到KMnO4酸性溶液和溴水的现象。 生：不褪色。

师：这说明什么问题呢？

板书：(1)烷烃化学性质较稳定，常温下不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。

师：烷烃都由碳和氢两种元素组成，在空气或氧气中可以燃烧，表现可燃性。

板书：（2）烷烃的可燃性

师：我们知道了烷烃的通式为CnH2n+2，那么能否写出烷烃燃烧的通式呢？ 生：CnH2n+2+

3n?1O2???nCO2+(n+1)H2O 2师：甲烷可以发生卤代反应，其他烷烃一样可以发生取代反应。 板书：（3）光照下和卤素单质发生取代反应

师：请大家写出乙烷与氯气发生取代反应最多可以得到多少种取代产物？ 生：练习书写同分异构体，教师巡视。

师：今天学习了同系物和同素异形体的概念，以前还学过几个“同”呢？ 生：同位素、同分异构体、同种物质 师：下面阅表比较“四同”问题 生：（思考讨论辨析）已学的同位素、同分异构体、同系物、同素异形体，试辨析其内容。 投影：

比较 概念 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 同种物质 定义 分子式 组成结构 性质 【例1】下列物质属同分异构体的是_____________，属同一种物质的是_____________，属同系物的是_____________。请同学们说出理由。

师：一定要解析清楚概念的内涵和外延，才能正确判断。

生1：若分子式相同而结构不同，这是同分异构体。分子式相同，结构也相同，这是同一物质。分子式相差若干个CH2原子团，并符合CnH2n+2通式，这是同系物。

生2：可以从命名判断。A、C都叫2，3，3-三甲基戊烷，所以A、C是同一物质。B和D都叫烷，都有6个碳原子，但两者名称不同，所以它们是同分异构体。A和B都叫烷，A分子含8个碳，B分子含6个碳，所以A和B是同系物。

师：两种思路都正确，都扣住组成和结构进行解析比较。

【例2】 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的体积比是多少？

生1：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

1的Cl2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。 生2：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)×6÷2=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 【例3】 在101.3 kPa、473 K条件下，十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中，最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的三种气体，分别跟30 mL O2（过量）混合引燃，充分反应后发现：A与O2反应前后气体总体积不变；B与O2反应后气体总体积增加了4 mL；C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求： （1）A的分子式及相对分子质量。

（2）原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。 解析：CxHy（g）+(x+

yy点燃)O2（g）????xCO2(g)+H2O(g) 42?Vy??1

V(烃)4则气体总体积变化与原烃体积之比：

（1）根据

?Vy??1，当ΔV=0时，y=4。所以A为甲烷，分子式为CH4，M(CH4)=16。

V(烃)4（2）设B为Cn+1H2n+4，C为C2n+1H4n+4，B、C体积均为V。 据

?Vy??1可得出以下两式：

V(烃)4由B：

42n?4(V?30)?0.252n?4??1；由C：??1 V4V4解得：V=2，n=4

所以B为C5H12，C为C9H20，A、B、C体积均为2 mL。

这个问题的启示是：先归纳出一般规律，再从一般规律推出个别结论。 课堂小结

在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、解析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。 布置作业

教材P654、5

板书设计

一、烷烃的结构和性质