高中化学必修2第一节最简单的有机物——甲烷（2）教学设计

 高中化学必修2第一节最简单的有机物——甲烷（2）教学设计  三维目标：     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； 知识与技能： ②掌握饱和链烃、烃基的概念和简单的命名方法；   ③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。   ②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CH3CH2CH2CH3或CH3(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)8CH3CH3－CH2－CH2－CH3（正）丁烷、CH3－CH－ (CH3)2（异）丁烷CH3－CH2－CH2－CH2－CH3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→液→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；④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 →RCH2Cl、RCHCl2、RCCl3【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=CH－CH3、CH4、H2、CH3(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.112．一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.133.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种         B.5种           C.6种          D.7种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.③④⑤②①6.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（    ）（A）6     （B）7    （C）8      （D）108.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.1∶3                           B.1∶5                       C.1∶7                       D.2∶79．标准状况下，5.6L气态烃充分燃烧，生成22g CO2和13.5g 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n1、n2、n3、n4表示。例如CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)2-CH2-CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=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n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=___________________或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H2O、CO2和HBr。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=2（n1+n2+n3+n4）+2。（2）n1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。（5）n；7.5n； 。习题祥解1.C     解析：考查甲烷的俗名，水煤气的成分是H2和CO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。