2022年烷烃知识教案.docx

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1、2022年烷烃知识教案 烷烃学问讲解教案 【 课程名称】 】 ： 有机化学 【 授课对象】 】 ： 环境科学、化学等专业学生 【 授课章节】 】 ： 【 课时支配】 】 ： 一课时 【 授课老师】 】 ： 【学情】 分析】 ： 本次讲解是针对本科学生学习有机化学这门课程，烷烃相关理论基础学问。由于教材绪论部分已对共价键理论、分子轨道理论、共震理论和有机化合物反应类型，分子的极性和分子间作用力作了介绍，学生对这些学问有了肯定相识。因此本次课程讲解烷烃时先介绍烷烃的基本结构，让学生对烷烃类化合物有一个空间立体的相识，对此类化合物的记忆可以加深印象。接着再讲解其命名方法。重点内容为烷烃的卤代反应以及

2、机理。将烷烃发生此类反应的机理与其结构关系结合起来讲解，以增加学生对前后学问的理解，同时引导和培育学生将学问融会贯穿实力，提高学生学习实力。 【教学目标】 】 ： 【学问与技能】 】 ： 1、相识烷烃的结构及其结构特点。 2、学会对直连烷烃类化合物的命名或依据名称能写出其结构。 3、能归纳碳原子类型。 4、能写出具有同一分子式的不同烷烃异构体。 5、能熟识和判定不同自由基的稳定性，并能正确写出烷烃卤代反应的产物。 【】 重点、难点】 ： 1、 重点驾驭烷烃的基本结构，由于烷烃的化学性质与其化学结构有密不行分的关系，因此驾驭其基本结构是分析其化学性质的前提和基础，非常重要。 2、 重点难点在于对

3、此类化合物卤代反应机理的相识和卤代反应结果的驾驭。 【 教学过程 】： 1. 对烷烃结构的相识 首先，介绍同学们相识甲烷的电子云图， 图一 烷烃分子的全部碳原子均为 sp 3 杂化，碳原子之间以单键相连。甲烷碳原子的 4 个 sp 3 杂化轨道分别与 4 个氢原子的 S 轨道沿键轴方向重叠，形成 4个 CHσ键，分子中的键角均为 109°28´，在空间呈正四面体排布，如图一。直链烷烃的通式为 C n H 2n+2 。 视察甲烷和乙烷的球棍模型结构示意图，其键角均为 109°28´。 烷烃的碳原子均为饱和碳原子，根据与它干脆连接的碳原子的数目不

4、同，可分为伯、仲、叔、季碳原子，分别用 1°、2°、3°和 4°表示。其上的氢原子分别称为伯氢原子、仲氢原子、叔氢原子，不同类型的氢原子的相对反应活性不同。 2. 烷烃的命名 烷烃命名有一般命名和系统命名两个方法。 一般的命名方法即：由碳原子的数目在 10 以下的，用天干依次成为甲烷、乙烷癸烷，自十一个碳原子以上的用中文数字命名。例如： CH 4 是甲烷， CH 3 CH 2 CH 3 是乙烷，CH 3 (CH 2 ) 10 CH 3 是十二烷。 系统命名法即：即国际纯粹和应用化学联合会要求统一的方法。其内容有： 选择含有碳原子数目最多的链作为母链或主链； 主链

5、编号时，一般从靠近取代基的一端进行编号； 烷基和烷基的位数写在主链的前面， 阿拉伯数字和汉字之间用-连接； 含有几个不同的取代基时，依次依次写在主链的前面，一般小基团在前，大基团在后，甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基<异戊基<异丁基<异 丙基 含有几个相同的基团时，可以合并书写，位数的阿拉伯数字之间用，隔开，并用汉字表示出取代基的数目； 主链的选择有选择性时，选择含有取代基较多的链作为主链； 编号有选择性时，编号使取代基的位数之和最小为标准； 烷烃的同分异构体 ：指分子式相同，而原子的连接方式或构型不同的异构体，例如： 戊烷、异戊烷及新戊烷之间

6、。 3 3 烷烃构造式的书写方法： 常用的是：蛛网式、结构简式和键线式。 4 4 烷烃的化学性质 ，以氯代反应 和溴代反应为例做讲解 4.1 烷烃的氯代反应 烷烃中的氢原子在光照状况下被卤素所取代，生成卤代烃，并放出卤化氢，该反应称为烷烃的卤代反应。 CH 3 CH 2 CH 3Cl 2光照CH 3 CH CH 3CH 3 CH 2 CH 2 +Cl Cl。 氢的活性比较：3ºH: 2ºH: 1ºH = 5: 4: 1 4.2 溴代反应 C C CHHHHHHHHCH 3 CH CH 3Br 2光照CH 3 C CH 3CH 3 CH CH 2 +Br Br CH

7、 3CH 3CH 3 其氢的活性比较：3ºH: 2ºH: 1ºH = 1600: 82: 1 5 5 卤代反应机理） ： 5.1 首先是链的引发：氯分子从光或热中获得能量，发生化学键的均裂，生成高能量的自由基 ，此时须要汲取热能。 Cl-Cl 光/热 Cl 5.2 链增长阶段：氯自由基夺取甲烷分子中的一个 H 原子，形成氯化氢和一个新的加基自由基。紧接着活泼的甲基自由基再夺取氯分子中的一个氯原子，形成一氯甲烷和一个新的氯自由基。 ClH:CH 3 光/热 HCl CH3 Cl : Cl CH 3 光/热 CH3ClCl 5.3 链终止：在反应后期，随着反应物的量渐

8、渐削减，自由基与反应物碰撞机会削减，而自相碰撞的机会增多，自由基相互碰撞结合成分子，取代反应就可渐渐终止。 自由基的稳定性： 共价键均裂成自由基所需的能量称为共价键的键离解能。共价键离解能可衡量共价键的强度，化学键越；坚固，须要的离解能越大。CH键离解能越小，自由基越简单形成，也就相对稳定，有利于进一步生成卤代产物。 自由基 CH 3 3 CH 3 3 CH 2 2 (CH 3 3 ) ) 2 2 CH (CH 3 3 ) ) 3 3 C C Δ Δ H H 435.1 410 3101.5 380.7 CH 3CH 3BrBr 2光照 烷基自由基的稳定性依次：3&de

9、g;>2°>1°>CH 3 【 练习 】本节内容结合课后练习题，仔细完成以加深巩固所学内容和学问。 1 完成下列反应式 3 CH 光/Br2 光/Br2 Br2/ 2 写出下列烷烃的结构式 不含有仲碳原子的 4 碳烷烃 具有 12 个等性氢原子、分子式为 C 5 H 12 的烷烃 分子中各类氢原子数之比为：1°氢:2°氢:3°氢=6:1:1，分子式为 C 7 H 16 的烷烃 2,2-甲基-4-乙基庚烷 5-甲基-3,3-二乙基-6-异丙基壬烷 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页