第二章 烃 第一节 烷烃
教学目标
1.了解烷烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系,培养宏观辨识与微观探析的能力。
2.能依据系统命名法的原则对烷烃简单同系物进行命名,以培养宏观辨识与科学探究的能力。
3.理解烷烃的结构及化学性质,以培养微观探析与变化观念的能力。 4.能够正确书写烷烃的同分异构体,以培养宏观辨识与微观探究的能力。 教学重难点
依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质、烷烃的系统命名法 教学过程 1. 新课导入
[展示图片]常见的烃。
[导入]通常我们把链状的烃称为脂肪烃,烷烃是一类饱和的脂肪烃。生活中的一些常见物质,例如,天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡土林、石蜡等,它们的主要成分都是烷烃。 2. 新课讲授
[展示]常见的烷烃的球棍模型。
[学生活动]根据烷烃的分子结构,写出相应的结构简式和分子式,并分析它们在组成和结构上的相似点。
[总结]烷烃的结构与甲烷的相似,其分子中的碳原子都采取sp3杂化,以伸向四面体四个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键。烷烃分子中的共价键全部是单键。烷烃同系物的通式:CnH2n+2。
[学生活动]阅读教材表2-1几种烷烃的熔点、沸点和密度。分析烷烃的密度、熔点和沸点等物理性质变化的基本规律。
[过渡]烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似。最简单的烷烃——甲烷是烷烃的代表物。我们学过甲烷具有哪些性质?
[学生]纯净的甲烷是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小。甲烷的化学性质比较稳定,常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生取代反应。
[学生活动]根据甲烷的性质推测烷烃可能具有的性质,填写表格。
与酸性高锰颜色 无色 溶解性 都难溶于可燃性 酸钾溶液 具有可不反应 化碳溶液 不反应 强碱溶液 不反应 (在光照条件下) 发生取代反应 与溴的四氯与强酸、与氯气
水,易溶于有机溶剂
燃性 [思考讨论]问题二:根据甲烷的燃烧反应,写出汽油的成分之一辛烷(C8H18)完全燃烧的化学方程式。
问题三:根据甲烷与氯气的反应,写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型,并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物。 问题四:乙烷与氯气在光照下反应,可能生成哪些产物?请写出它们的结构简式。
点燃16CO218H2O[回答]2.2C8H1825O2
CH3CH2Cl+HCl3.CH3CH3+Cl2
4.CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3。 [总结]总结烷烃的化学性质。
[过渡]烷烃数量繁多,如何命名烷烃?有系统命名法和习惯命名法两种,首先我们引入一个概念——烃基。
[讲解]烃分子中去掉1个氢原子后剩余的基团称为烃基。常见的烃基: 甲烷分子失去一个H是甲基(—CH3); 乙烷分子失去一个H是乙基(—CH2CH3);
丙烷分子中有两组处于不同化学环境的氢原子,因此丙基有两种不同的结构。
光照—CH2CH2CH3
正丙基 异丙基
丁烷分子失去一个氢原子后的烃基有4种,戊烷分子失去一个氢原子后的烃基有8种。 [学生活动] 回想烷烃的习惯命名法。
[过渡] 对于含5个以上碳原子的烷烃,由于其同分异构体数目较多,通常采用系统命名法进行命名。下面以带支链的烷烃为例,初步介绍系统命名法的命名步骤。
[讲解](1)选主链,称某烷:选定分子中最长的碳链为主链,按主链中碳原子数目称作“某烷”。
注意:出现多条等长的最长碳链时,选支链最多。
(2)编序号,定支链:选定主链中离取代基最近的一端为起点,用1,2,3等阿拉伯数字给主链上的碳原子编号定位,以确定取代基在主链中的位置。
注意:不管从主碳链的哪端开始,支链的位置都同样近时,遵循简单优先原则。
不管从主碳链的哪端开始,支链的位置都相同,而且都一样简单(—CH3),遵循编号之和最小原则。 (3)写名称:
①将取代基名称写在主链名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置,并在数字和名称之间用短线隔开。
②如果主链上有相同的取代基,可以将取代基合并,用汉字数字表示取代基的个数(只有一个取代基时将取代基的个数省略),表示位置的阿拉伯数字之间用逗号隔开。 [总结]总结烷烃命名的原则。
[过渡]当烷烃分了中的碳原子数大于3时,烷烃分子不再只有直链结构,在主链上可能存在烷基支链,产生同分异构体,且烷烃的碳原子数越多其同分异构体的数目越多。如何准确书写烷烃的同分异构体? [教师活动]讲解降碳对称法。 [总结]总结同分异构体的书写规律。 3. 课堂小结
[师]回顾本节课的内容,完成练习。 4. 板书设计
2.1 烷烃
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