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1、烷烃第三章现在学习的是第1页,共34页3.1.2烷烃 第三章 有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷第课时现在学习的是第2页,共34页教学目标教学目标 知识与技能:知识与技能:1、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。通过同系物、同分异构现象的教学,使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。4、通过烷烃分子通式的总结推导过程,学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。现在学习的是第3页,共34页过程与方法:过程与方法:1、基本学会烷烃同分异构体的解析方
2、法,能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。2、从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中,学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。情感态度与价值观:情感态度与价值观:使学生初步掌握研究物质的方法结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论,再辩证地解析结论的适用范围。教学重点:教学重点:烷烃的性质,同分异构体概念的学习及同分异构体的写法教学难点教学难点:同分异构体概念的学习及同分异构体的写法教具准备教具准备:多媒体、结构模型现在学习的是第4页,共34页二、烷烃二、烷烃(一)(一)烷烃结构和组成特征烷烃结构和组成特征 复习复习 甲烷分子中碳原子成键特征甲烷分子中碳
3、原子成键特征。1.键角键角109028/,4个个H原子构成正四面体,原子构成正四面体,C在中心。在中心。2.C原子的价键已达到饱和。原子的价键已达到饱和。甲烷甲烷球球棍模型棍模型甲烷甲烷比比例模型例模型现在学习的是第5页,共34页和甲烷结构相似的有机物还有很多。例如:和甲烷结构相似的有机物还有很多。例如:乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷异异丁丁烷烷现在学习的是第6页,共34页HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCH H乙烷乙烷(C2H6)丙烷丙烷(C3H8)正丁烷正丁烷(C4H10)异丁烷异丁烷(C4H10)它们对应的结构式现在学习的是第7页,共34
4、页结构简式结构简式:HCCCCCHHHHHHHHHHH HCH例如:例如:省略省略CH键键 把同一把同一C上的上的H合并合并CH3CHCH2CH2CH3CH3省略横线上省略横线上CC键键 CH3CHCH2CH2CH3CH3或者:或者:CH3CH(CH3)CH2CH2CH3为了书写的方便为了书写的方便,有机物还常用,有机物还常用结构简式表示。结构简式表示。现在学习的是第8页,共34页HCCHHHHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCCCHHHHHHHCH H乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷对应的结构简式乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷对应的结构简式CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH
5、2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3或或 CH3(CH2)2CH3现在学习的是第9页,共34页(一)(一)烷烃结构和组成特征烷烃结构和组成特征2.C原子都形成原子都形成4个共价键;形成四面体结构。个共价键;形成四面体结构。3.碳链可以转动碳链可以转动(呈(呈锯齿形)锯齿形)(利用分子球棍模型演示说明利用分子球棍模型演示说明)思考思考 烷烃分子中的所有原子能否共平面?烷烃分子中的所有原子能否共平面?1.以上各烃分子中,原子间均以共价单键结合,每个碳原子的化合价都已以上各烃分子中,原子间均以共价单键结合,每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到充分利用,都达到“饱和饱和”。这样的烃叫做。这样的烃
6、叫做饱和烃饱和烃,又叫,又叫烷烃烷烃。烷烃中的所有原子不可能共平面烷烃中的所有原子不可能共平面.现在学习的是第10页,共34页甲烷甲烷 CH4 CH4乙烷乙烷 C2H6 CH3CH3丙烷丙烷 C3H8 CH3CH2CH3丁烷丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3戊烷戊烷 C5H12 CH3(CH2)3CH3癸烷癸烷 C10H22 CH3(CH2)8CH3十七烷十七烷 C17H36 CH3(CH2)15CH3思考与交流思考与交流 分析这些式子,可以发现什么?分析这些式子,可以发现什么?4、烷烃的通式:、烷烃的通式:CnH2n+2 (n1)结构相似,在分子组成上相差一个或若干个结构相似,在分子
7、组成上相差一个或若干个-CH2-原子团原子团甲烷是含氢量甲烷是含氢量最高的烃最高的烃思考思考某烷烃的相对某烷烃的相对分子质量是分子质量是156,试试写出该烷烃的分子式写出该烷烃的分子式.现在学习的是第11页,共34页(二)同系物:(二)同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。原子团的物质互称为同系物。练习练习1下列物质中属于同系物的是下列物质中属于同系物的是_.CH2=CHCH3 CH4 H2 CH3(CH2)5CH(CH3)CH3 CH2CH2CH2CH2 和和(1 1)碳、碳单键)碳、碳单键(2 2)链状(可带支链
8、)链状(可带支链)(3 3)CHCH2 2为系差为系差烷烃的结构烷烃的结构相似相似是指是指:现在学习的是第12页,共34页(三)烃基(三)烃基烃分子失去一个烃分子失去一个H原子后剩余的原子团叫做烃基。用原子后剩余的原子团叫做烃基。用R表示。表示。烷烃烷烃烷基烷基例如:甲基例如:甲基CH3-或或-CH3 CHHH电子式:电子式:练习练习2 写出乙基的结构简式和电子式:写出乙基的结构简式和电子式:CH3CH2-或或-CH2CH3或或C2H5-或或-C2H5-CH3CH2 CHHH C HH现在学习的是第13页,共34页(二)烷烃的物理性质(二)烷烃的物理性质:名称名称结构简式结构简式常温常温时的时
9、的状态状态熔点熔点/沸点沸点/相对相对密度密度水溶水溶性性甲烷甲烷CH4气气-182-1640.466不溶不溶乙烷乙烷CH3CH3气气-183.3-88.60.572不溶不溶丙烷丙烷CH3CH2CH3气气-189.7-42.10.585不溶不溶丁烷丁烷CH3(CH2)2CH3气气-138.4-0.50.5788不溶不溶戊烷戊烷CH3(CH2)3CH3液液-13036.10.6262不溶不溶十七烷十七烷CH3(CH2)15CH3固固22301.80.7780不溶不溶规律:规律:CnH2n+2(n1)状态:气(状态:气(n4)液液固;固;C原子数原子数,熔沸熔沸点点,相对密度,相对密度(小于小于1
10、),均不溶于水。,均不溶于水。结构相似的分子随相结构相似的分子随相对分子质量的逐渐增对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大大范德华力逐渐增大。现在学习的是第14页,共34页(三)烷烃的化学性质(三)烷烃的化学性质-与甲烷性质相似与甲烷性质相似(1 1)氧化反应)氧化反应(能燃烧能燃烧)2CnH2n+2 +(3n+1)O2 2nCO2 +2(n+1)H2O 点燃点燃结构稳定结构稳定,均不能使均不能使KMKMn nO O4 4褪色,不与强酸,强碱反应。褪色,不与强酸,强碱反应。(2 2)取代反应)取代反应 (在光照条件下进行,产物更复杂在光照条件下进行,产物更复杂)例如:例如:CH3CH3+Cl2
11、CH3CH2Cl+HCl 光照光照练习练习3 某气态烷烃某气态烷烃20mL完全燃烧时,正好消耗同温同压下的氧完全燃烧时,正好消耗同温同压下的氧气气100mL,则该烷烃的化学式是(,则该烷烃的化学式是()A、C2H6 B、C3H8 C、C4H10 D、C5H12B 练习练习4 1mol4 1mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔乙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔ClCl2 2发发生取代?(生取代?()A A、4mol B4mol B、8mol C8mol C、2mol D2mol D、6mol6molD现在学习的是第15页,共34页(四)烷烃的命名(四)烷烃的命名(了解了解)1、习惯命名法
12、、习惯命名法(1)1-10个个C原子的直链烷烃原子的直链烷烃:称为称为 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 烷烷(2)11个个C原子以上的直链烷烃:如原子以上的直链烷烃:如:C11H24 称为十一烷称为十一烷(3)带支链的烷烃带支链的烷烃:用用正、异、新表示正、异、新表示戊烷戊烷C5H12C8H18辛烷辛烷正戊烷正戊烷无支链无支链异戊烷异戊烷带一支链带一支链新戊烷新戊烷带两支链带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3现在学习的是第16页,共34页2、系统命名法、系统命名法(将在选修五中系统学习)(将在
13、选修五中系统学习)(1)选主链,称某烷)选主链,称某烷(最长碳链最长碳链)(2)编号码,定支链(支链最近原则)编号码,定支链(支链最近原则)(3)取代基,写在前,注位置,连短线)取代基,写在前,注位置,连短线(4)不同基,简在前,相同基,要合并)不同基,简在前,相同基,要合并CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH32-甲基丁烷甲基丁烷2,2二甲基丙烷二甲基丙烷1 2 3 41 2 3 4 5CH3 CH CH CH2 CH3CH3CH33122,3二甲基戊烷二甲基戊烷现在学习的是第17页,共34页2、系统命名法、系统命名法(将在选修五中系统学习)(将在选修五中系统学习)(1)选主
14、链,称某烷)选主链,称某烷(最长碳链最长碳链)(2)编号码,定支链(支链最近原则)编号码,定支链(支链最近原则)(3)取代基,写在前,注位置,连短线)取代基,写在前,注位置,连短线(4)不同基,简在前,相同基,要合并)不同基,简在前,相同基,要合并CH3CH3C2H5CH3 CCHCH2CH32,2二甲基二甲基-3-乙基戊烷乙基戊烷1 2 3 4 5现在学习的是第18页,共34页2、系统命名法、系统命名法(将在选修五中系统学习)(将在选修五中系统学习)(1)选主链,称某烷)选主链,称某烷(最长碳链最长碳链)(2)编号码,定支链(支链最近原则)编号码,定支链(支链最近原则)(3)取代基,写在前,
15、注位置,连短线)取代基,写在前,注位置,连短线(4)不同基,简在前,相同基,要合并)不同基,简在前,相同基,要合并(5)同位置,简在前。)同位置,简在前。3甲基甲基-5-乙基庚烷乙基庚烷1 2 3 4 5 6 7C2H5CH3 CH2CHCH2CHCH2CH3CH3(6)支链序号的合数要最小)支链序号的合数要最小现在学习的是第19页,共34页2、系统命名法、系统命名法(将在选修五中系统学习)(将在选修五中系统学习)(1)选主链,称某烷)选主链,称某烷(最长碳链最长碳链)(2)编号码,定支链(支链最近原则)编号码,定支链(支链最近原则)(3)取代基,写在前,注位置,连短线)取代基,写在前,注位置
16、,连短线(4)不同基,简在前,相同基,要合并)不同基,简在前,相同基,要合并(5)同位置,简在前。)同位置,简在前。CH3 CH2CHCH2CHCH3CH3CH2CH2CH2CH31 2 3 4 56 78 93,5二甲基壬烷二甲基壬烷(6)支链序号的合数要最小)支链序号的合数要最小现在学习的是第20页,共34页练习练习写出下列烷烃的名称写出下列烷烃的名称C2H5CH3 CCH2CH2CHCH3CH3CH3CH3 CHCHCH3CH3CH3CH3 CH2CHCHCH2CH3CH3CH32,3二甲基丁烷二甲基丁烷3,4二甲基己烷二甲基己烷2,2,5三甲基庚烷三甲基庚烷现在学习的是第21页,共34
17、页正戊烷正戊烷无支链无支链异戊烷异戊烷带一支链带一支链新戊烷新戊烷带两支链带两支链CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CH3CCH3CH3思考与交流思考与交流 正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式是否相同?他们分子结构是否相同?它们是否为是否相同?他们分子结构是否相同?它们是否为同一种物质?同一种物质?结论结论它们的分子式相同(它们的分子式相同(C5H12),但分子结构),但分子结构不同,属于不同的分子。不同,属于不同的分子。现在学习的是第22页,共34页(五)(五)同分异构现象、同分异构体同分异构现象、同分异构体1、同分异构体现象、同分异构
18、体现象(1)同分异构体现象:)同分异构体现象:化合物化合物具有相同的分子式具有相同的分子式,但,但具有不同的结构具有不同的结构现象,叫现象,叫做同分异构体现象。做同分异构体现象。(2)同分异构体:)同分异构体:具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。如:正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体如:正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体现在学习的是第23页,共34页理解理解三个相同三个相同分子组成相同、分子量相同、分子式相同分子组成相同、分子量相同、分子式相同二个不同二个不同结构不同、性质不同结构不同、性质不同名称名称熔点熔点/0C沸点沸点/0C相对
19、密度相对密度正丁烷正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷异丁烷-159.6-11.70.557正丁烷和异丁烷的某些物理性质正丁烷和异丁烷的某些物理性质同分异构体性质同分异构体性质:物理性质:物理性质:支链越多,熔沸点支链越多,熔沸点 密度密度 化学性质:化学性质:不一定相同不一定相同(因为他们可以是不同种类的物质因为他们可以是不同种类的物质)27.99.536.07沸点沸点现在学习的是第24页,共34页练习练习5 丁烷丁烷 异丁烷异丁烷 戊烷戊烷 异戊异戊烷烷 新戊烷新戊烷 丙烷,物质的沸点由高到低的丙烷,物质的沸点由高到低的排列顺序是排列顺序是_.C原子数不同:原子数不同:C原子数越多
20、,沸点越高原子数越多,沸点越高C原子数相同:原子数相同:支链越多,沸点越低支链越多,沸点越低现在学习的是第25页,共34页练习练习6 下列哪些物质是属于同一物质?下列哪些物质是属于同一物质?CCCC A、CCCCH、CCCCG、CCCCF、CCCCE、CCCC D、CCCCC、CCCCB、A和和D、E、G、HB和和C、F现在学习的是第26页,共34页以庚烷为例以庚烷为例 C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-CC C-C-C-C-C-CC C-C-C-C-CC2H5 C-C-C-C-CCC C-C-C-C-CC CC C-C-C-CC CC C-C-C-C-CC C-C-C-C-CC
21、C2、找同分异构体的方法、找同分异构体的方法碳链缩短法碳链缩短法一注意:一注意:找出中心对称线找出中心对称线主链由长到短主链由长到短支链由整到散支链由整到散位置由心到边位置由心到边排布邻到间排布邻到间四句话:四句话:支链不支链不接两端接两端现在学习的是第27页,共34页练习练习8 写出己烷的写出己烷的5种同分异构体的结构简式种同分异构体的结构简式.CH3(CH2)4CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3-CH-CH CH3CH3CH3CH3CCH2CH3CH3现在学习的是第28页,共34页附表:烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数附表:烷烃的碳原
22、子数与其对应的同分异构体数碳原子数碳原子数1 2 3 456 78910同分异体数同分异体数1 1 1 235 9 18 35 75同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。另外,碳原子之间可以以单键、双键和三键相结合,又可以另外,碳原子之间可以以单键、双键和三键相结合,又可以连接成链状和环状,这是有机物种类繁多的另外一个原因(见连接成链状和环状,这是有机物种类繁多的另外一个原因(见P58 图图3-5)现在学习的是第29页,共34页 练习练习99下列化学式能代表一种纯净物的是下列化学式能代表一种纯净物的是()()A.C A.C3 3H H8 8 B
23、.CB.C4 4H H1010 C.C C.C5 5H H1212 D.C D.C2 2H H4 4BrBr2 2A 练习练习10 10 乙烷在光照条件下与乙烷在光照条件下与ClCl2 2发生取代发生取代,最多可生成几最多可生成几种有机产物(种有机产物()A A、4 4种种 B B、5 5种种 C C、8 8种种 D D、9 9种种D考虑考虑同分异构体同分异构体,实质是看,实质是看“等效氢等效氢”。现在学习的是第30页,共34页HCHHHCCH3CH3CH3H3CHCCHHHHHCCH3CH3H3CCCH3CH3CH3延伸拓展延伸拓展一卤代物只有一种的烷烃必须符合什么规一卤代物只有一种的烷烃必
24、须符合什么规律?写出碳原子数小于律?写出碳原子数小于10的这些烷烃的结构简式的这些烷烃的结构简式.必须具有对称结构必须具有对称结构现在学习的是第31页,共34页思考思考 试比较同系物、同分异构体、同素异形试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义体、同位素四个名词的含义同系物同系物同分异构体同分异构体同素异形体同素异形体同位素同位素组成组成结构结构类别类别分子相差一个分子相差一个或几个或几个CH2原原子团子团分子组成相分子组成相同同分子组成分子组成不同不同质子数相同质子数相同,中子数不,中子数不同同结构相似结构相似结构不同结构不同结构不同结构不同化合物化合物单质单质化合物化合物
25、同一元素的不同一元素的不同种原子同种原子现在学习的是第32页,共34页练习练习11 下列各组物质下列各组物质 O2和和O3 H2、D2、T2 12C和和14C 乙烷和丁烷乙烷和丁烷 CH3CH2CH2CH3 和和(CH3)2CHCH3 CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3 和和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 互为同系物的是互为同系物的是_,互为同分异构体的是互为同分异构体的是_互为同位素的是互为同位素的是_,互为同素异形体的是互为同素异形体的是_,是同一物质的是,是同一物质的是_。现在学习的是第33页,共34页小结小结这节课我们学习了烷烃的结构、这节课我们学习了烷烃的结构、性质以及同系物、同分异构体等内容。性质以及同系物、同分异构体等内容。同分异构体的判断和书写是我们这节课同分异构体的判断和书写是我们这节课的教学难点,要注意学习掌握。的教学难点,要注意学习掌握。现在学习的是第34页,共34页
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