高三化学脂肪烃

1 / 22高三化学脂肪烃本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 教案课题：第二章第一节脂肪烃(1)授课班级课时教学目的知识与技能 1、了解烷烃、烯烃和炔烃的物理性质的规律性变化2、了解烷烃、烯烃、炔烃的结构特点过程与方法 1、注意不同类型脂肪烃的结构和性质的对比2、善于运用形象生动的实物、模型、计算机课件等手段帮助学生理解概念、掌握概念、学会方法、形成能力情感态度价值观根据有机物的结果和性质，培养学习有机物的基本方法“结构决定性质、性质反映结构”的思想重点烯烃的结构特点和化学性质2 / 22难点烯烃的顺反异构知识结构与板书设计第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃一、烷烃(alkane)和烯烃(alkene)1、结构特点和通式：(1)烷烃：仅含 cc 键和 cH 键的饱和链烃，又叫烷烃。（若 cc 连成环状，称为环烷烃。 ）通式：cnH2n+2(n1)(2)烯烃：分子里含有一个碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。(分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃)通式：cnH2n(n2)2、物理性质(1)物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈规律性变化，沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；(2)碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。(3)常温下的存在状态，也由气态(n4)逐渐过渡到液态3 / 22(5n16)、固态(17n)。(4)烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。3、基本反应类型(1)取代反应(substitutionreaction)：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所取代的反应。如烃的卤代反应。(2)加成反应(additionreaction)：有机物分子中双键（叁键）两端的碳原子与其他原子或原子团所直接结合生成新的化合物的反应。如不饱和碳原子与 H2、X2、H2o 的加成。(3)聚合反应(polymerizationreaction)：由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。如加聚反应、缩聚反应。4、烷烃化学性质（与甲烷相似）烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色（1）取代反应：cH3cH3+cl2cH3cH2cl+Hcl（2）氧化反应：cnH2n+2+o2nco2+(n+1)H2o5、烯烃的化学性质（与乙烯相似）（1）加成反应(2)氧化反应1 燃烧：cnH2n+o2nco2+nH2o2 使酸性 kmno4 溶液褪色：RcH=cH2RcooH+co2+R3cooH4 / 223 催化氧化：2RcH=cH2+o22RcH3在臭氧和锌粉的作用下，+(3)加聚反应6、二烯烃的化学性质(1)二烯烃的加成反应：（1，4 一加成反应是主要的）(2)加聚反应：ncH2=cHcH=cH2(顺丁橡胶)n(聚异戊二烯)cH2=cHcH=cH2+2Br2cH2BrcHBrcHBrcH2Br教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动引入同学们，从这节课开始我们来学习第二章的内容烃和卤代烃。在高一的时候我们接触过几种烃，大家能否举出一些例子？甲烷、乙烯、苯。讲甲烷、乙烯、苯这三种有机物都仅含碳和氢两种元素，它们都是碳氢化合物，又称烃。根据结构的不同，烃可分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。而卤代烃则是从结构上可以看成是烃分子中的氢原子被卤原子取代的产物，是烃的衍生物的一种。我们先来学习第一节脂肪烃。板书第二章烃和卤代烃5 / 22第一节脂肪烃问什么样的烃是烷烃呢？请大家回忆一下。板书一、烷烃(alkane)和烯烃(alkene)1、结构特点和通式：(1)烷烃：仅含 cc 键和 cH 键的饱和链烃，又叫烷烃。（若 cc 连成环状，称为环烷烃。 ）通式：cnH2n+2(n1)(2)烯烃：分子里含有一个碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。(分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃)通式：cnH2n(n2)讲接下来大家通过下表中给出的数据，仔细观察、思考、总结，看自己能得到什么信息？思考与交流表 21 和表 22：分别列举了部分烷烃与烯烃的沸点和相对密度。请你根据表中给出的数据，以分子中碳原子数为横坐标，以沸点或相对密度为纵坐标，制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图。通过所绘制的曲线图你能得到什么信息?投影表 21 部分烷烃的沸点和相对密度名称结构简式沸点/c 相对密度甲烷乙烷丁烷 cH3(cH2)戊烷 cH3(cH2)6 / 22壬烷 cH3(cH2)十一烷 cH3(cH2)十六烷 cH3(cH2)十八烷 cH3(cH2)表 2-2 部分烯烃的沸点和相对密度动手绘制碳原子数与沸点或相对密度变化曲线图：投影总结烷烃和烯烃溶沸点变化规律：原子数相同时，支链越多，沸点越低。沸点的高低与分子间引力-范德华引力（包括静电引力、诱导力和色散力）有关。烃的碳原子数目越多，分子间的力就越大。支链增多时，使分子间的距离增大，分子间的力减弱，因而沸点降低。板书2、物理性质(1)物理性质随着分子中碳原子数的递增，呈规律性变化，沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；(2)碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。(3)常温下的存在状态，也由气态(n4)逐渐过渡到液态(5n16)、固态(17n)。7 / 22(4)烃的密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。思考与交流对化学反应进行分类是学习化学的重要方法之一。如我们学过的无机化学反应有两种主要的分类方法：(1)根据反应前后物质的变化分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应；(2)根据化学反应中是否有电子转移，分为氧化还原反应和非氧化还原反应。下面是我们已经学过的烷烃和烯烃的化学反应，请写出其反应的化学方程式，指出反应类型并说说你的分类依据投影(1)乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应：；(2)乙烯与溴的反应：；(3)乙烯与水的反应：；(4)乙烯生成聚乙烯的反应：板书3、基本反应类型(1)取代反应(substitutionreaction)：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所取代的反应。如烃的卤代反应。投影8 / 22板书(2)加成反应(additionreaction)：有机物分子中双键（叁键）两端的碳原子与其他原子或原子团所直接结合生成新的化合物的反应。如不饱和碳原子与H2、X2、H2o 的加成。投影板书(3)聚合反应(polymerizationreaction)：由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。如加聚反应、缩聚反应。投影过下面我们来回忆一下甲烷、乙烯的结构和性质投影过我们知道同系物的结构相似，相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质。板书4、烷烃化学性质（与甲烷相似）烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色（1）取代反应：cH3cH3+cl2cH3cH2cl+Hcl（2）氧化反应cnH2n+2+o2nco2+(n+1)H2o(3)分解反应9 / 22讲烷烃的化学性质一般稳定。在通常状况下，烷烃跟酸、碱及氧化剂都不发生反应，也难与其他物质化合。但在特定条件下烷烃也能发生上述反应。讲烯烃的化学性质与其代表物乙烯相似，容易发生加成反应、氧化反应和加聚反应。烯烃能使酸性 kmno4 溶液和溴水褪色。板书5、烯烃的化学性质（与乙烯相似）（1）加成反应：（以丙烯为例。要求学生练习）投影；1，2 一二溴丙烷；丙烷2卤丙烷讲大量实验事实表明：凡是不对称结构的烯烃和酸(HX)加成时，酸的负基(X-)主要加到含氢原子较少的双键碳原子上，这称为马尔科夫尼科夫规则，也就是马氏规则。板书(2)氧化反应1 燃烧：cnH2n+o2nco2+nH2o2 使酸性 kmno4 溶液褪色：RcH=cH2RcooH+co2+R3cooH3 催化氧化10 / 222RcH=cH2+o22RcH3在臭氧和锌粉的作用下，+(3)加聚反应投影请以丙烯和 2-丁烯为例来书写上述三各反应方程式聚丙烯聚丁烯板书6、二烯烃的化学性质讲二烯烃跟烯烃性质相似，由于含有双键，也能发生加成反应、氧化反应和加聚反应。这里我们主要介绍1，3-丁二烯与溴发生的两种加成反应。讲当两个双键一起断裂，同时又生成一个新的双键，溴原子连接在 1、4 两个碳原子上，即 1、4 加成反应板书(1)二烯烃的加成反应：（1，4 一加成反应是主要的）讲若两个双键中的一个比较活泼的键断裂，溴原子连接在 1、2 两个碳原子上，即 1、2 加成反应板书讲以上两种加成是二烯烃与溴等物质的量加成，若11 / 22要完全发生加成反应，1mol 的二烯烃需要 2mol 的溴，板书cH2=cHcH=cH2+2Br2cH2BrcHBrcHBrcH2Br讲二烯烃可发生加聚反应，如板书(2)加聚反应ncH2=cHcH=cH2(顺丁橡胶)n(聚异戊二烯)讲聚异戊二烯是直线型高分子化合物，是天然橡胶的主要成分。由于聚异戊二烯分子里含有 c=c 双键，所以能跟 Hcl、X2 等起加成反应而变质。如果长期受空气、日光的作用，就会逐渐被氧化而变硬、变脆，这叫做老化。工业上采用硫化的措施(硫化剂主要用硫)，以改善橡胶的性能。经过硫化的橡胶，叫做硫化橡胶。橡胶硫化以后，橡胶的直线型分子间经过单硫键或双硫键发生了交联，成为网状结构，因而硫化橡胶具有较高的强度和韧性，且具有良好的弹性，化学稳定性，耐蚀性等。小结烷烃和烯烃的结构和性质课后练习1、由沸点数据:甲烷146，乙烷89,丁烷，戊烷 36，可以判断丙烷的沸点可能是（）A高于B约是30c约是40D低于8912 / 222、下列烷烃沸点最高的是（）AcH3cH2cH3cH3cH2cH2cH3cH3(cH2)3cH3(cH3)2cHcH2cH33、下列液体混合物可以用分液的方法分离的是（）A苯和溴苯 B汽油和辛烷c己烷和水 D戊烷和庚烷（学生回答，教师给予评价）教师引导学生根据上表总结出烷烃的物理性质的递变规律，并给予适当的评价引导学生讨论甲烷、乙烯的结构和性质的相似点和不同点，列表小结。简单介绍不对称加称规则教学回顾：教案课题：第二章第一节脂肪烃(2)授课班级课时教学目的知识与13 / 22技能 1、掌握烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质2、乙炔的实验室制法过程与方法 1、要注意充分发挥学生的主体性2、培养学生的观察能力、实验能力和探究能力情感态度价值观在实践活动中，体会有机化合物在日常生活中的重要应用，同时关注有机物的合理使用重点炔烃的结构特点和化学性质难点乙炔的实验室制法知识结构与板书设计二、烯烃的顺反异构1、由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在14 / 22空间的排列方式不同所产生的异构现象，称为顺反异构。2、形成条件：(1)具有碳碳双键(2)组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团.三、炔烃(alkyne)：分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃。1、乙炔(ethyne)的结构：分子式：c2H2，实验式：cH，电子式：结构式：H-cc-H，分子构型：直线型，键角：1802、乙炔的实验室制取(1)反应原理：cac22H2ocHcHca（oH）2(2)装置：固-液不加热制气装置。(3)收集方法：排水法。(4)注意事项：为有效地控制产生气体的速度，可用饱和食盐水代替水。点燃乙炔前必须检验其纯度。3、乙炔的性质：乙炔是无色、无味的气体，微溶于水。（1）氧化反应：可燃性（明亮带黑烟）2c2H2+5o24co2+2H2o易被 kmno4 酸性溶液氧化（叁键断裂）（2）加成反应：乙炔与溴发生加成反应15 / 22四、脂肪烃的来源及其应用教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动练习写出戊烯的同分异构体：思考以下两种结构是否相同？板书二、烯烃的顺反异构讲在烯烃中，由于双键的存在，使得烯烃的同分异构体的数目要比含有相同数目碳原子的烷烃的同分异构体多。除因双键位置不同而产生的同分异构体外，在烯烃中还有一种称为顺反异构（也称几何异构）的现象。当 cc 双键上的两个碳原子所连接的原子或原子团不相同时，就会有两种不同的排列方式。这是由于与双键相连接的两个碳原子不能围绕它们之间的 键键轴自由旋转的缘故（除了由于双键的关系以外，还有其他原因，在这里就不赘述了） 。板书1、由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，称为顺反异构。2、形成条件：(1)具有碳碳双键(2)组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原16 / 22子团.讲如果用 a、b、c 表示双键碳原子上的原子或原子团，那么，因双键所引起的顺反异构如下所示：投影讲两个相同的原子或原子团居于同一边的为顺式（cis-） ，分居两边的为反式（trans-） 。例如，在 2-丁烯中，两个甲基可能同时位于分子的一侧，也可能分别位于分子的两侧。投影板书三、炔烃(alkyne)分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃。自学讨论在学生自学教材的基础上，教师与学生一起讨论乙炔的分子结构特征，并推测乙炔可能的化学性质小结乙炔的组成和结构板书1、乙炔(ethyne)的结构分子式：c2H2，实验式：cH，电子式：结构式：H-cc-H，分子构型：直线型，键角：180投影板书2、乙炔的实验室制取17 / 22(1)反应原理：cac22H2ocHcHca（oH）2(2)装置：固-液不加热制气装置。投影思考实验室制取乙炔气体能不能用启普发生器？为什么？讲看上去电石与水的反应不需要加热，产生的乙炔气体也可以用排水法收集，似乎可以使用启普发生器制取乙炔气体。其实不然，这是因为：电石跟水极易反应，启普发生器长期不用时，其中的电石也会跟挥发出的水蒸气反应而消耗，且产生的乙炔气体排出后可能发生危险；电石跟水作用产生的熟石灰不易溶于水，呈糊状物附着在电石的表面，会积存一部分水分，致使关闭启普发生器开关后一段时间内，反应并不能及时停止；反应生成的氢氧化钙落入启普发生器底部，可能堵塞长颈漏斗下口；电石与水的反应是放热反应，短时间内放出大量的热，可能使启普发生器炸裂。板书(3)收集方法：排水法。思考用电石与水反应制得的乙炔气体常常有一股难闻的气味，这是因为其中混有 H2S，PH3 等杂质的缘故。试通过实验证明纯净的乙炔是没有臭味的（提示：PH3 可以被硫酸铜溶液吸收） 。18 / 22讲使电石与水反应所得气体通过盛有硫酸铜溶液的洗气瓶后，再闻其气味。H2S 和 PH3 都被硫酸铜溶液吸收，不会干扰闻乙炔的气味。板书(4)注意事项：为有效地控制产生气体的速度，可用饱和食盐水代替水。点燃乙炔前必须检验其纯度。思考为什么用饱和食盐水代替水可以有效控制此反应的速率？讲饱和食盐水滴到电石的表面上后，水迅速跟电石作用，使原来溶于其中的食盐析出，附着在电石表面，能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触，从而降低反应的速率。思考试根据乙炔的分子结构特征推测乙炔可能具有的化学性质。讲乙炔分子中含有一个碳碳三键，碳原子远没有达到饱和。因此，乙炔应有与乙烯极为相似的性质。可以被高锰酸钾溶液氧化，可以在一定条件下发生加成反应，也应该能够在一定条件下发生聚合反应。当然，作为烃，它也能够燃烧。由于其含碳的质量分数比乙烯还大，所以燃烧时必然有黑烟产生。板书3、乙炔的性质乙炔是无色、无味的气体，微溶于水。（1）氧化反应19 / 22可燃性（明亮带黑烟）2c2H2+5o24co2+2H2o演示点燃乙炔（验纯后再点燃）投影现象；燃烧，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。推知：乙炔含碳量比乙烯高。板书易被 kmno4 酸性溶液氧化（叁键断裂）演示将乙炔通入 kmno4 酸性溶液投影现象：溶液的紫色褪去，但比乙烯慢。讲乙炔易被 kmno4 酸性溶液所氧化，具有不饱和烃的性质。碳碳三键比碳碳双键稳定（根据学生情况可说明这一推理） 。板书（2）加成反应演示将乙炔通入溴的四氯化碳溶液投影现象：颜色逐渐褪去，但比乙烯慢。证明：乙炔属于不饱和烃，能发生加成反应。板书乙炔与溴发生加成反应随堂练习以乙炔为原料制备聚氯乙烯讲炔烃的化学性质与乙炔相似，容易发生加成反应、氧化反应等，能使溴的四氯化碳溶液及 kmno4 溶液褪色。值得注意的是，炔烃在一定条件下既可与 X2、H2、HX 等按物质的量之比 1：1 加成，也可按物质的量之比 1：2 加成，20 / 22其加成程度是可以控制的。学与问1、哪些脂肪烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化，它们有什么结构特点?烯烃、炔烃，含有不饱和键学与问2、在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团，将可以出现顺反异构。请问在炔烃分子中是否也存在顺反异构现象?不存在，因为三键两端只连有一个原子或原子团。板书四、脂肪烃的来源及其应用