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第一节 最简单的有机物——甲烷(2)


2015-10-19 15:34:04   来源:   撰稿:董啸   摄影摄像:    ;  评论:0 点击:

第一节 最简单的有机物——甲烷(2) 三维目标:

第一节  最简单的有机物——甲烷(2

三维目标:

 

 

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;

知识与技能:

掌握饱和链烃、烃基的概念和简单的命名方法;

 

使学生认识物理性质随碳原子数目的递增而变化的规律性。

过程与方法:

①通过学习,使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。

 

从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中,学会从掌握同系列有机物性质的方法。

情感、态度

通过实践活动,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望,且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。

与价值观

教学重点:

烷烃的性质、同系物的概念

教学难点:

烷烃的性质、同系物的概念

教学方法:

实例引导,分析讨论,讲练结合,总结归纳

教学准备:

多媒体课件

教学过程:

第二课时

复习:

1、烃的概念。

2、甲烷的结构和性质。

3、取代反应的定义和实质。

引入】:投影下面物质,对比结构上的不同:

       

     乙烷            丙烷                丁烷

【分析比较】观察以上几个有机物的结构特点。

结构特点:相邻碳原子均以C-C单键结合,碳原子剩余价键均与氢原子结合;每个C原子的化合价都充分利用,达到饱和。

二、烷烃

1、烷烃:

1)定义:

    碳原子之间都以C—C单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合,每个碳原子的价键均达到饱和。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。

判断某有机物为烷烃的标准:

Ø      分子里碳原子跟碳原子都以单键结合成链状。

Ø      碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合。

【说明】烷烃分子的空间结构中碳原子并不是直线状,而是锯齿状。

【结构简式】将结构式中短线省略,相同部分合并,所得的式子,叫做结构简式。

例如:乙烷为CH3CH3;丙烷为CH3CH2CH3;丁烷为CH3CH2CH2CH3CH3(CH2)2CH3,戊烷为CH3(CH2)3CH3

2)烷烃的简单命名

命名方法:

①含十个碳原子以内的烷烃,用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示为某烷

②含十个以上的,用碳原子数直接表示为某烷

③当烷烃碳原子数超过三个,碳链可能有支链时,一般将直链的烷烃叫做正某烷而带一个支链的烷烃叫做异某烷,将带一个支链的烷烃叫做新某烷

甲烷     CH4        乙烷     CH3CH3   丙烷     CH3CH2CH3

丁烷      CH3CH2CH2CH3

戊烷     CH3(CH2)3CH3     CH3CH2CH2CH2CH3

庚烷      CH3(CH2)5CH3     癸烷      CH3(CH2)8CH3

CH3CH2CH2CH3丁烷CH3CH (CH3)2丁烷

CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷  

十七烷    CH3(CH2)15CH3       十八烷    CH3(CH2)16CH3                              

〖比较〗分析上述式子,可以发现什么?

〖发现〗相邻的烷烃分子之间相差一个“CH2原子团。

3)烷烃的通式

烷烃的通式:CnH2n+2  ( n≥1 )

4)烷烃的物理性质

    【分析比较】请同学们观察63页表3-1数据,分析烷烃物理性质的递变规律:

    ①状态:常温下,状态气固(碳原子数小于4为气体);

    ②熔沸点:熔、沸点逐渐升高;

    ③密度:密度逐渐增大,但小于1g/cm3

溶解性:烷烃难溶于水,易溶于有机溶剂。

分析:物理性质递变取定于范德华力,随碳原子增多,分子量增大,范德华力增大。

【结论】烷烃的物理性质随着碳原子数的递增,呈现规律性的变化。

5)烷烃的化学性质

〖分析比较〗烷烃的结构与甲烷相似,所以化学性质与也甲烷相似,通常比较稳定,能与氧气反应,光照下能与氯气发生取代反应。

【结论】烷烃的结构与甲烷相似,化学性质比较稳定,能在氧气中点燃,光照下能与氯气发生取代反应。

    ①烷烃的氧化反应——燃烧

     通常情况下,烷烃与酸性高锰酸钾等强氧化剂不发生反应,不能与强酸和强碱溶液反应。

  烷烃的燃烧通式:CnH2n+2+(3n+1)/2O2 →  nCO2+(n+1)H2O

    ②烷烃的取代反应

    其它烷烃与甲烷一样,一定条件下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多,所以发生取代反应,其它烷烃比甲烷复杂。 RCH3+Cl2 →RCH2ClRCHCl2RCCl3

【练习】请同学们写出乙烷与氯气的取代反应方程式。

2、同系物

   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。

甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物;乙烷、丙烷等都是甲烷的同系物;甲烷、乙烷、丙烷互为同系物。

【课堂练习】:1、下列物质中属于同系物的是:

     CH2=CHCH3CH4H2CH3(CH2)5CH3

同系物的特点:结构相似、组成_______

 2、分别写出含5个碳原子、6个碳原子的烷烃的分子式和结构简式。

戊烷  C4H10 CH3(CH2)3CH3    己烷  C5H12  CH3(CH2)4CH3

〖资料卡片〗

烃基:烃分子失去1个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。

烷烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基。

例:甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3

布置作业:

〖板书设计〗二、烷烃

1、烷烃:(1)概念;(2)烷烃的简单命名(3)烷烃的通式

4)烷烃的物理性质(5  烷烃的化学性质

2、同系物

〖教后记〗 

 

 

 

 

【随堂练习】

1.C3H8分子中的共价键总数为    

A.10                           B.12                                  C.8                             D.11

2.一种烃的结构式可以表示为:

命名该化合物时,主链上的碳原子数是(  

A.9           B.11           C.12            D.13

3.在同一系列中,所有的同系物都具有(   

A.相同的分子量                             B.相似的化学性质

C.相同的最简式                             D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团

4.主链上含有5个碳原子,分子中共有7个碳原子的烷烃,其结构式有(     

A.4         B.5           C.6          D.7

5.下列烷烃:①正己烷  ②丙烷  ③正戊烷  ④正丁烷  ⑤癸烷中,沸点由高到低顺序正确的是(   

A.①②③④⑤                   B.⑤①③④②                  C.⑤③④①②                  D.③④⑤②①

6.标况下,11.2 L乙烷和丁烷的混合气体完全燃烧时需氧气47.6 L,则乙烷的体积分数为(   

A.25%                         B.50%                        C.75%                        D.80%

7.烃分子可以看作由以下基团组合而成:

如某烷烃分子中同时存在这四种基团,则该烷烃最少含有的碳原子数应是(   

A6     B7    C8      D10

8.甲烷和过量O2混合,用电火花引燃后,测得反应后气体的密度为同温同压下H2密度的15倍。则原混合气体中甲烷和O2的体积比为(温度为120)

A.13                           B.15                       C.17                       D.27

9.标准状况下,5.6L气态烃充分燃烧,生成22g CO213.5g H2O,求分子式。

10.在有机化合物的结构式中4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其它碳原子时,可依次称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1n2n3n4表示。例如CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)2-CH2-CH3分子中n1=6n2=1n3=2n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构,解析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。

1)若烷烃分子中氢原子数为n0,则n0n1n2n3n4的关系是

n0=___________________n0=_________________________

2)四种碳原子数之间的关系为n1=_______________________

3)若某分子中n2=n3=n4=1,则该分子的结构简式可能是 ______________________________________________________________

4)用8个叔碳原子(其余为氢原子)建造一个只含碳碳单键的烃的结构简式。

5)在烷烃的取代反应中,伯、仲、叔三种氢原子被取代几率(机会)不同,但同类氢原子被取代的几率可视为相同。现将n molCH3CH2CH(CH3)CH3与适量溴蒸气在一定条件下完全反应,若只生成4种一溴代物和溴化氢。则:

①反应生成的HBr的物质的量为__________mol

②将生成的4种一溴代物的混合气体充分燃烧,生成H2OCO2HBr。此时,需消耗O2____________mol

③若将上述溴的取代反应中,伯、仲、叔氢原子被溴原子取代的几率设为a:b:c,则生成的4种一溴代物中,CH3CH2CH(CH3)CH2Br所占的物质的量分数______

【随堂练习参考答案】

1. A    2. C   3.BD    4. B    5. B    6. C    7.C   8. C  9分子式C2H6 

10.(1抓住每种碳原子连接的氢原子数可求得n0=3n1+2n2+n3。从烷烃分子中碳原子数与氢原子数之间的关系入手可得出n0=2n1+n2+n3+n4+2

2n1相当于甲基数,每增加一个支链相当于增加一个甲基。那么,每个-CH-要增加一个支链,每个-C- 要增加二个支链。所以有:n1=2+n3+2n4

3)已知n2=n3=n4=1,仲碳、叔碳和季碳可构成如下三种结构:-CH2-CH-C--CH-CH2-C--CH-C-CH2-,对应的就有以下三种可能的结构简式:

CH3CH2CH(CH3)C(CH3)2CH3 CH3CH(CH3)CH2C(CH3)2CH3 CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3

4)立方烷。

5n7.5n

习题祥解

1.C     解析:考查甲烷的俗名,水煤气的成分是H2CO的混合气体。

2.A C   解析:考查甲烷的化学性质,甲烷可以与氯气发生取代反应;与氧气发生氧化反应;但是不能使酸性高锰酸钾和溴水褪色。

3.D     解析:因为反应的产物是混合物,容易由方程式发现:每生成任一摩尔的取代物,都同时产生氯化氢气体,故选D

 4.A     解析:考查有机物分子内的化学键连接方式。

5.C     解析:三种可燃性气体的鉴别方法,从分别点燃后的产物检验即可。

 

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