高二化学系列教案29第5章2-1 烷烃[下学期]

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高二化学系列教案29第5章2-1 烷烃[下学期]

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(共15张PPT)
第二节 烷烃
(第二课时)
二、同分异构现象、同分异构体
1、同分异构体现象
(1)同分异构体现象:
化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。
(2)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。
理解:
三个相同:
分子组成相同、分子量相同、分子式相同
二个不同:
结构不同、性质不同
思考:
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
同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
组成
结构
类别
分子相差一个或几个CH2原子团
分子组成相同
分子组成不同
质子数相同,中子数不同
结构相似
结构不同
结构不同
——
化合物
单质
化合物
同一元素的不同种原子
附表:烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数
碳原子数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
同分异体数 1 1 1 2 3 5 9 18 35 75
练习1、下列哪些物质是属于同一物质?
C
C
C
C



(A)
(D)
(H)
(G)
(F)
(E)
(C)
(B)

C
C
C
C



C
C
C
C



C
C
C
C



C
C
C
C



C
C
C
C



C
C
C
C


C

C
C
C


(E)
(B)
(F)
(A)
(C)
(G)
(D)
(H)
同分异构体的书写口诀:
主链由长到短;
支链由整到散;
位置由心到边;
排布由对到邻再到间。
一边走,不到端,支链碳数小于挂靠碳离端点位数。
最短链碳数应不少于
(n+2) / 2 (n为偶数时)
(n+1) / 2 (n为奇数时)
(n≥4)
三、烷烃的性质:
1、物理性质
名称 结构简式 常温时的状态 熔点/℃ 沸点/ ℃ 相对
密度 水溶性
甲烷 CH4 气 -182 -164 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.585 不溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -138.4 -0.5 0.5788 不溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.6262 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.7780 不溶
规律:CnH2n+2(n≥1)状态:气 液 固;熔沸点依次升高,相对密度依次增大且小于1,均不溶于水。
2、化学性质(与CH4相似)
(1)氧化反应
均不能使KMnO4褪色,不与强酸,强碱反应。
(2)取代反应
在光照条件下进行,产物更复杂。
例如:
会产生9种产物。
3、同系物的性质规律
名称 结构简式 常温时的状态 熔点/℃ 沸点/ ℃ 相对
密度 水溶性
甲烷 CH4 气 -182 -164 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 气 -183.3 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -189.7 -42.1 0.585 不溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -138.4 -0.5 0.5788 不溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -130 36.1 0.6262 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 301.8 0.7780 不溶
下列哪组是同系物?( )
A、CH3CH2CH2CH3  CH3CH(CH3)CH3
B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3
             CH2
                
C、CH3-CH=CH3  CH2   CH2
随堂练习:
 同分异构体的性质差异
名 称 熔 点 沸 点 相对密度
正丁烷 -138.4 -0.5 0.5788
异丁烷 -159.6 -11.7 0.557
C4H10 丁烷
练习1:
下列五组物质中___互为同位素,___是同素异形体,
___ 是同分异构体,___是同系物,___是同一物质。
1、     2、白磷、红磷
3、 H H 4、CH3CH3、CH3CHCH3
   | |                  |  
 H-C-Cl 、 Cl-C-Cl CH3
   |       |   
Cl H
5、CH3CH(CH3)CH2CH3  C(CH3)4
1 2
5 4 3
练习2:
1mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔
Cl2发生取代?( )
A、4mol B、8mol C、2mol D、6mol
D
思考题:
C3H8,C6H14的同分异构体各几种?PAGE
5-2-2 烷烃(第二课时)
[教学目标]
1.知识目标
(1)理解同分异构体概念。
(2)了解烷烃系列的性质变化规律。
2.能力和方法目标
(1)基本学会烷烃同分异构体的分析方法,能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。
(2)从甲烷的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。
[重点与难点]
本课时的重点和难点都是同分异构体概念的学习。
[教学过程]
见ppt文件。
课堂练习:
1.下列各烃中,一卤代物有两种,二卤代物有四种的是 ( )
(A)C2H6 (B)C3H8
(C)CH3CH(CH3)CH3 (D)CH3CH2CH2CH3
2.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
3.有四种烷烃:①3,3一二甲基戊烷、②正庚烷、③2一甲基己烷、④正丁烷。它们的沸点由高到低的顺序是 ( )
(A)②>③>①>④ (B)③>①>②>④
(C)②>③>④>① (D)②>①>③>④
4.选择下列某种答案的序号, 填入下表的空格
①同位素 ②同素异形体 ③同分异构体 ④同系物 ⑤同种物质
物质 丁烷与 红磷 庚烷与 氯仿与 氕与 新戊烷与 2--甲基戊烷与
名称 2--甲基丙烷 与白磷 十六烷 三氯甲烷 氘、氚 2,2--二甲基丁烷 2,3--二甲基丁烷
相互
关系
5.分子中含有34个氢原子的烷烃是____________,化学式为_________;通常情况下为液态的分子中含碳原子数最少的烷烃的俗名分别是_________、___________、___________,其中沸点最低的物质的结构简式是______________________。支链含乙基的烷烃中相对分子质量最小的物质其名称是________________(按系统命名法命名)。
6.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,分析出烷烃(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为______________。
参考答案:
1B。2B。3A。
4.③②④⑤①④③
5.十六烷;C16H34;正戊烷,异戊烷,新戊烷:C(CH3)4 。3—乙基戊烷。
6.(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;。
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5-2-1 烷烃(第一课时)
[教学目标]
1.知识目标
(1)掌握烷烃的分子组成、结构等的特征。
(2)理解同系物、烃基等概念,学会烷烃的命名。
2.能力和方法目标
(1)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。
(2)掌握烷烃的命名方法,认识习惯命名法、系统命名法的优缺点。
[重点与难点]
本课时的重点是烷烃的命名。难点是同系物、烃基等概念的理解。
[教学过程]
见ppt文件。
课堂练习:
1.一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
2.代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是 ( )
(A)16、32、48、64 (B)2、16、30、44、58
(C)16、17、18、19 (D)46、60、74、88、102
3.乙烷在光照的条件下与氯气混和,最多可以生成几种物质 ( )
(A)6种 (B)7种 (C)9种 (D)10种
4.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)10
5.一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2g。原混合气体中CO2的质量为 ( )
(A)12.5g (B)13.2g (C)19.7g (D)24.4g
6.在101.3kPa、473K条件下,十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中,最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃(气)分子中碳原子依次增加相同的个数,取等体积的三种气体,分别跟30mLO2(过量)混合引燃,充分反应后发现:A与O2反应前后气体总体积不变;B与O2反应后气体总体积增加了4mL;C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求:
(1)A的分子式及相对分子质量。
(2)原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。
参考答案:
1C,2D。3D。4C。5B。
6.解析:CxHy(g)+(x+ )O2(g) x CO2(g) + H2O(g)
则气体总体积变化与原烃体积之比为: = -1
(1)根据 = -1,当V=0时,y = 4。所以A为甲烷,化学式为CH4。
(2)设B为Cn+1H2n+4,C为C2n+1H4n+4,B、C体积均为V。
据 = -1可得出以下两式:
由B:=-1;由C:=-1
解得:V = 2,n = 4
所以B为C5H12,C为C9H20,A、B、C体积均为2mL。
启示:先归纳出一般规律,再从一般规律推出个别结论。
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- 1 -(共9张PPT)
第二节 烷烃
(第一课时)
一、烷烃的结构:
(一)结构:
甲烷球棍模型
碳原子成键特征:
1.键角109028/,4个H原子构成正四面体,C在中心。
2.C原子的价键已达到饱和。
甲烷比例模型
常见烷烃的球棍模型
乙烷
丁烷
丙烷
异丁烷
它们对应的结构式:
乙烷: H H   丙烷:    H H H
| | | | |
   H-C-C-H        H-C-C-C-H
| | | | |
H H H H H
丁烷: H H H H 异丁烷:   H
| | | |   |
H-C-C-C-C-H H--C--H
| | | |   H H
H H H H | |
H-C——C——C-H
| | |
H H H
(二 )结构简式:
例: H H H H H
| | | | |
H—C—C—C—C—C—H
| | | | |
H | H H H
H- C-H
|
H
CH3—CH—CH—CH—CH
CH
3
3
2
2
省略C—H键
把同一C上的H合并
省略横线上C—C键
CH CHCH CH CH
CH
3
3
3
2
2
或者:
CH CH(CH )CH CH CH
2
2
3
3
3
它们对应的结构简式:
[CH3CH3]
[CH3CH2CH3]
[CH3CH2CH2CH3]
[CH3CH(CH3 )CH3]
乙烷: H H   丙烷:    H H H
| | | | |
   H-C-C-H        H-C-C-C-H
| | | | |
H H H H H
丁烷: H H H H 异丁烷:   H
| | | |   |
H-C-C-C-C-H H--C--H
| | | |   H H
H H H H | |
H-C——C——C-H
| | |
H H H
(三) 烷烃结构、组成特征
1.碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键;
2. C原子都形成4个共价键;形成四面体结构;
3.碳链可以转动……
4.组成上可以用通式“CnH2n+2”表示。
(四)同系物
结构上相似,在分子组成上相差一个或若干个“-CH2-”原子团的物质互相称为同系物。
烃子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。
-CH3 、-CH2-、-CH2CH3、-CH2CH2CH3
(五)烷烃的命名
习惯命名法(正、异、新)
系统命名法:
(1)1-10个C原子的直链烷烃:
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
(2)11个C原子以上的直链烷烃:
(3)有支链的烷烃:
a.定主链:最长
b.定C原子序号:最近
c.命名:先“小”后“大”,同类归并,用字规范

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