【导学案设计】高中化学 3.1.2烷烃学案 新人教版必修2.doc

第2课时烷烃1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。2.了解烷烃的物理性质和化学性质。3.理解同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。烷烃的结构与甲烷类似,但也有不同,教学中可从甲烷的模型出发,重点研究丙烷、丁烷中碳的连接情况,引导学生思考烷烃的结构。对于同分异构现象只要求识别、判断和书写简单烷烃的同分异构体。一、烷烃1.分子结构特点及命名(1)碳原子间只以单键结合,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的烃叫作饱和烃,也称为烷烃。烷烃的通式为cnh2n+2,丙烷的分子式为c3h8,其结构简式为ch3ch2ch3。(2)烷烃可以根据碳原子数的多少进行命名,当碳原子数在十以内时,常以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数,其后加烷字,如五个碳原子的烷烃称为戊烷。当碳原子数在十以上时,以汉字数字代表,如十二个碳原子的烷烃分子式为c12h26,可命名为十二烷。2.烷烃的性质(1)物理性质随着碳原子数的递增,烷烃的熔沸点依次升高,相对密度逐渐增大,但其密度均比水小,状态依次由气态、液态到固态。一般来说,碳原子数在4及以内的烷烃常温下为气态。随着碳原子数的增多,烷烃的含碳量逐渐增大。(2)化学性质烷烃的化学性质与甲烷相似,常温下,不能与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液、溴水等物质反应,在光照条件下可与氯气发生取代反应,如1 mol丙烷最多可与8 mol氯气发生取代反应。烷烃均能在空气中燃烧,用烷烃的通式表示烷烃燃烧的化学方程式为cnh2n+2+o2nco2+(n+1)h2o。二、同系物及同分异构体1.同系物的定义:结构相似,分子组成相差一个或若干个ch2原子团的物质,如甲烷、乙烷、丙烷等互为同系物。2.同分异构体(1)互为同分异构体的物质具有相同的分子式,不同的结构。(2)丁烷有两种同分异构体,其结构简式分别为正丁烷、异丁烷。戊烷有三种同分异构体,其结构简式分别为、。1.有同学认为正丁烷的碳链上无支链,所以是直线形的分子,你同意该观点吗?谈谈你的看法。【答案】不同意,正丁烷的碳链是锯齿形的,不是直线形的。2.相对分子质量相同的不同物质一定互为同分异构体吗?请举例说明。【答案】不一定,如co与n2相对分子质量相同,但不互为同分异构体。探究1:同系物及同分异构体概念的辨析有下列各组微粒或物质: a.o2和o3bc和cc.ch3ch2ch2ch3和d.和e.ch3ch2ch2ch3和(1)组两种微粒互为同位素;(2)组两种物质互为同素异形体;(3)组两种物质属于同系物;(4)组两物质互为同分异构体;(5)组两物质是同一物质。【答案】(1)b(2)a(3)c(4)e(5)d甲烷的一氯代物、二氯代物、三氯代物、四氯代物均不存在同分异构体,若甲烷是平面正四边形结构,甲烷的四种取代物中,哪种会存在同分异构体?【答案】甲烷如果是平面正四边形结构,其二氯代物存在如下两种结构:和,即二氯甲烷会存在同分异构体。探究2:同分异构体的判断分子式为c4h9cl的同分异构体有()。a.1种b.2种c.3种d.4种【解析】本题主要考查同分异构体的写法。c4h9cl由c4h9和cl组成,而丁基有四种同分异构体,故c4h9cl有4种同分异构体。【答案】d1.乙烷、丙烷、正丁烷的一氯取代物分别有几种?【答案】1种、2种、2种。2.c6h14的同分异构体有几种?如何分析其结构?【答案】5种;将分子中全部碳原子连成直链作为母链:cccccc。从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳架有两种:注意:不能连在位和位上,否则会使碳链变长,位和位等效,只能用一个,否则重复。从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳架结构有两种:位或位上不能连乙基,否则会使主链上有5个碳原子,使主链变长。1.烷烃同分异构体的写法书写规律可概括为主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边。先写出碳原子数最多的主链。写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基接在主链某碳原子上。写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基或两个甲基接在主链碳原子上,以此类推。2.“三同”的比较(1)同位素适用对象:原子。判断依据:质子数相同,中子数不同。性质:化学性质几乎一样,物理性质有差异。实例:h、d、t;16o与18o。(2)同系物适用对象:有机物。判断依据:a.结构相似的同一类物质;b.符合同一通式;c.相对分子质量不同(相差14n)。性质:化学性质相似,熔沸点、密度呈规律性变化。实例:甲烷与丁烷。(3)同分异构体适用对象:有机物、无机物。判断依据:a.分子式相同;b.结构不同;c.不一定是同一类物质。性质:化学性质可能相似也可能不同,物理性质不同。实例:正戊烷、异戊烷、新戊烷。1.下列关于同系物的说法中错误的是()。a.同系物具有相同的通式b.同系物的化学性质基本相似c.同系物的组成一定相差n个ch2原子团(n0)d.正丁烷和异丁烷互为同系物【答案】d2.下列化合物互为同系物的是()。a.一氯甲烷和二氯甲烷 b.c2h6和c4h8c.c2h4和c2h6d.ch3ch2ch3和【答案】d3.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的是()。a.ch3ch2ch2ch3b.c.d.【解析】判断一氯代物有几种,主要是分析该有机物中含有几种不同环境的氢原子。可以通过对称法则分析碳原子,即对称的碳原子上含有的氢原子是同种原子。a项,ch3ch2ch2ch3从中间对称,有2种氢原子,其一氯代物有2种;b项中连在同一个碳原子上的ch3是相同的,所以共有2种不同的氢原子,其一氯代物有2种;c项中连在同一个碳原子上ch3是相同的,中间的c原子上没有氢原子,所以只有一种氢原子,其一氯代物只有一种;同理可推知d项中有4种不同环境的氢原子,其一氯代物有4种。【答案】c4.下列是某同学