第一节 最简单的有机物-甲烷

1、第一节 最简单的有机物甲烷从容说课我们已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的上位概念，应当在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。在教学模式的设计上，可以不拘泥于教材的逻辑顺序，根据学校实际情况和学生

2、的水平设计不同的流程。可以从结构出发，预测性质，用实验检验；也可以从探究实验出发，归纳性质，从结构角度提升认识。本质还是演绎方法和归纳方法的不同运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教学中的具体运用。本节教学重点：甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。本节教学难点：主要是学生有机物立体结构模型的建立，具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。课时安排2课时（第1课时）三维目标知识与技能：1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构； 2.掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解

3、取代反应；3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。过程与方法：1.通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。2通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法。3 培养学生用新概念理解知识的能力；培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。情感态度与价值观：1.通过甲烷的分子结构的探究，解析其可能有的性质，并设计实验来证明，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。2.

4、使学生初步掌握研究物质的方法结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。3.结合甲烷的组成、结构和性质关系的教学过程，对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育；通过动手实验，使其体会理论上的理解和亲手实验的不同，而且实验不总是每次都能成功，解析教训、总结经验，培养学生科学研究的态度，认真仔细、实事求是的作风。教学重点: 甲烷的结构和甲烷的化学性质教学难点：甲烷的结构、研究某物质的程序和方法。教具准备： 多多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水。教学过程：新课导入 图片导课 多多媒

5、体展示常见的有机化合物的图片，让学生欣赏图片。【引言】师：从今天起，我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。迄今为止已经超过2000万钟。有机物不仅数量很多，而且分布极广。例如刚才图片中涉及的常见燃料：汽油、煤油、柴油；建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆；日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂；食物中的营养素糖类、油脂、蛋白质等都是有机化合物。师：具体认识有机化合物，请大家阅读课文思考;有机物的组成元素有哪些呢？生：除碳外，常有氢、氧，有时含有氮、硫、卤素和磷等。师：仅含有碳和氢两种元素的有机物称

6、为烃。【动画】由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”。师：今天学习最简单的烃甲烷。【新课】： 3-1 甲烷新闻导课1.2005年月日，我国某地小煤矿发生瓦斯爆炸事件。 2.“西气东输”一、甲烷的结构通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。探究问题1 师：请画出碳原子和氢原子的结构示意图。（找一名学生板演）生：探究问题2 已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推出甲烷的化学式。师：知道了元素组成和各元素的质量分数，怎样求出有机物的化学式呢？生1：应该充分利用C%=75%，H%=25%这个条件，怎么使用呢？生2：只要假设出甲烷的质量，就可以了。师：请大家按

7、照讨论的思路，列出解题的过程。【多媒体展示】解：因为C摩尔质量是12g/mol，H摩尔质量是1g/mol。设取甲烷100g，则C的质量是10075%=75g，H的质量是10025%=25g所以：师：碳、氢原子个数之比为1：4，你能否从碳、氢原子的结构解析，推出甲烷的化学式呢？（学生积极思考讨论，教师找一名同学总结讨论结果）所以甲烷的化学式：CH4师：甲烷的化学式为CH4，那么甲烷的分子式和电子式怎样书写呢？生：因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需要形成一对共用电子对才能达到两个电子

8、的稳定结构。生：一位同学板演，其余同学在下面练习。甲烷的分子式：CH4 甲烷的电子式： 师：如果甲烷电子式中的每一对共用电子对用一条短线替代后将变成什么样子呢？生：（在练习本上比画，得出结果）师：这种用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。那么上述结构式就是表示甲烷分子的真实构型就是这种以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面四边形呢？探究问题3 ：甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢？（学生讨论）生：讨论结果是可能有两种结构平面正方形结构和正四面体结构。师：究竟甲烷的空间结构是怎样的呢？请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。实物展示：甲烷分子的球棍模型和比例模型： 球棍模型生：相互传看两种模型

9、，观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。师：经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上（键角是10928/）。师：这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型，我们称之为平面结构式，其立体结构式可用下图表示，但是为了简便起见，一般只写有机物的平面结构式。【过渡】：结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢？二、甲烷的性质1. 甲烷的物理性质【动画模拟】池沼中有沼气师：由动画请思考：沼气（主要充分是甲烷）有什么物理性质呢？生：甲烷是无色、无臭的气体，比空气轻，极难溶于水。师：甲烷是天然气、沼气

10、（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%97%）。探究问题4师：由甲烷的化学式和相对分子质量，你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢？（学生练习计算）生：密度是0.717g/L（标准状况）师：由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析，你能否预测甲烷的化学性质如何呢？探究实验5把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？【动画模拟】甲烷通过酸性的高锰酸钾溶液动画。师：从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。是否所有时候甲烷与其他物质都不发生发生化学反应呢？（学生阅读

11、教材回答）生：在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。2.甲烷的化学性质：甲烷的氧化反应【实验】：点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。【生观察】：干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。师：从燃烧产物可以得到什么启示呢？你能否写出这个反应的化学方程式呢？生：可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素，化学方程式为： CH4+2O2 CO2+2H2O师：请大家观察这个化学反应方程式与我们以前的学习有什么不同呢？什么原因呢？生：观察、思考后回答：方程式中间用“”（箭头）而不是用“”（等号），这主要因为有机

12、物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。甲烷的取代反应【演示实验】：P53科学探究，观察发生的现象。由现象讨论后得出结论【生观察】：没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色略微变浅。（色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。）师：说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。【动画模拟】：学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画光 H HHCH ClCl HCClHCl H H 一氯甲烷上述反应没有到此终止，CH

13、3Cl与Cl2继续依次反应。光 H HHCHClCl HCClHCl Cl Cl 二氯甲烷光 H HClCHClCl ClCClHCl Cl Cl 三氯甲烷（氯仿）光 Cl ClClCHClCl ClCClHCl Cl Cl 四氯甲烷（四氯化碳）师：甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物。我们称这种反应为取代反应。请大家由刚才的动画思考，什么是取代反应呢？（学生很有兴趣的大胆猜测、估计，试探说出取代反应的涵义）师：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。师：CH4的四种氯的取代产物都有什么性质呢？请填写下表？ 化学式CH3ClCH

14、2Cl2CHCl3CCl4常温状态名称（俗名）溶解性用途师：CH4的四种氯的取代产物都不溶于水，在常温下，CH3Cl是气体，其它三种都是液体，CHCl3和CCl4是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。师：我们以前学习过置换反应，置换反应与取代反应有什么区别和联系呢？请思考讨论后填写下表？生： 思考讨论填表 取代反应与置换反应的比较表取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。分步取代，很多反应是可逆的反应一般单向进行【知识拓展】3甲烷的受热分解在隔绝空气的

15、情况下，加热至10000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。 CH4 C + 2H2氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。【例题剖析】例1甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（）ACH3Cl只代表一种物质BCH2Cl2只代表一种物质CCHCl3只代表一种物质DCCl4是非极性分子师;这是一个涉及甲烷分子结构的问题,需要一定的空间想象能力，关键如何证明呢？生1：A中的CH3Cl和C中的CHCl3只代表一种物质是毫无疑问的，由于CH4不论是正四面体，还是平面正方形结构，其一氯代物CH3Cl和三氯代物CHCl3都只有一种： CH3Cl（或CHCl3

16、）CHCl3（或CH3Cl）A、C二项不足以成为CH4是正四面体结构的理由，不可选。生2：不论CCl4是平面正方形结构，还是正四面体，D中CCl4确实是非极性分子， D项也不能成为CH4是正四面体结构的理由，所以不可选。问题出在B中CH2Cl2只代表一种物质上，好象理由不很充分啊？生3：可以考虑用反证法，若CH4分子的结构是正方形，则CH2Cl2的结构有以下两种可能：二者是不是同一种物质呢？答案是否定的。理由有二：二者不能完全重合在一起；前者是非极性分子，而后者是极性分子。可见CH2Cl2不是平面结构，因而是四面体结构，故推知CH4分子为正四面体结构；B项可选。答案：B师：可见，灵活多变的思考

17、方法，结合图形解析，对解题很有帮助。【例题剖析】【例2】氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体光气（COCl2）：2CHCl3O22COCl22HCl（1）上列反应_。（填选项符号，下同）A属于取代反应B不属于取代反应（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是_。ANaOH（aq）BAgNO3（aq）CHCl（aq）D水E湿润的蓝色石蕊试纸F湿润的无色酚酞试纸师：联系生活实际的试题是一种常见题型，它们以实际生活为背景，往往具有更大的生命力。我们应该以不变应万变，认真解析题意，得出正确答案。如何解答本题呢？生1：可以直接使用概念判定法：题中反应，有机物分子C

18、HCl3变成COCl2，可认为CHCl3中的1个H原子和1个Cl原子被1个O原子代替了，符合取代反应（“某些”被“其他”代替）的概念，属于取代反应。生2：可以使用假设判定法：若有COCl2生成，则必有HCl生成，B、E可检验出是否有HCl生成：用B检验时出现白色沉淀，用E检验时试纸变红色。答案：（1）A （2）BE【例题剖析】【例3】若要使0.500 mol CH4完全和Cl2发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，试求所需Cl2的物质的量。师：本题属于计算型试题，文字描述很少，内涵非常丰富，在解题时要多读题，认真揣摩题意，准确找到切入点，方能少犯错误。请大家讨论，应该如何解决本题。生

19、1：可设所生成的四种氯代物的物质的量均为x，然后写出四个反应的化学方程式，则：n（CH4）4x0.500 mol，x0.125 moln （Cl2）x2x3x4x10x1.25 mol师：这是本题的常规解法，比较容易想到，还有没有其他做法呢？生2：我有巧解的方法：解析CH4与Cl2的取代反应，得出如下规律：每摩尔Cl2可取代CH4分子中的1 mol H原子。则：n （Cl2） n （被取代的H原子）0.500 mol（1234）1.25 mol答案：1.25 mol师：非常好，可见好的方法可以简化解题过程，提高解题速率和正确性，但是其前提必须是在已经掌握基本做法的基础上才能做好的。课堂小结本节

20、课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。布置作业P57 T1-T3【板书设计】第一节 最简单的有机物甲烷教案一、 甲烷的结构甲烷的分子式：CH4 甲烷的电子式： 二、甲烷的性质1. 甲烷的物理性质2.甲烷的化学性质：甲烷的氧化反应CH4+2O2 CO2+2H2O甲烷的取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。3甲烷的受热分解 CH4 C + 2H2【活动与探究】1.查阅资料了解西气东输的有关知识,认

21、识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用.2.调查沼气在农业生产中的作用,了解我国沼气的使用历史和现状.3.用橡皮泥、木棒等代用品制作甲烷等常见烷烃的简易模型。并让学生对自己的作品进行评价，在活动中加深学生对空间模型的认识，同时也教给学生学习有机物分子结构的简单方法。【随堂练习】1. 近年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，这样做的主要目的是 ( )A.加大发动机动力 B.降低成本C.减少对空气的污染 D.减少二氧化碳的排放量2. 实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是 ( )A. B.HCl C. D. 3沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5mo

22、l CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 ( ) 4. 在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物物质的量最大的是（ ） A. B. C. D. 5. 下列叙述错误的是 （ ）A. 点燃甲烷前不一定要事先验纯B. 甲烷点燃能放出大量的热，所以是一种气体燃料C. 煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以免发生爆炸事故D. 甲烷可用来制炭黑和氢气6. 由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是 （ ）A. 将气体通入溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B. 在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧

23、杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C. 点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D. 若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷7煤矿的开采过程中，有时会溢出瓦斯（主要成分是甲烷），当空气中甲烷的体积分数达到5%80%时，遇到明火就会发生爆炸，因此矿井中需要不断地通风换气，以预防瓦斯爆炸。当甲烷与空气中的氧气恰好完全反应时，产生的爆炸最为强烈，此时甲烷的体积分数约为（空气中约含有1/5体积的O2） （）A2.5%B7.5%C9.1%D10%8. 用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构

24、如下：它属于 （ ） A. 无机物 B. 烃 C. 离子化合物 D. 有机物9如图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_。（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_。（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是_。10甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时，除了生成 CO2和 H2O外，还有 CO生成。现有0.1mol ，在一定量O2中不完全燃烧，将反应后所得物质通过足量Na2O2，并在电火花持续作用下不断反应，最终得到标准状况下

25、的气体2.464L。求反应中生成 CO和 CO2的物质的量之比。随堂练习参考答案1.C 2.D 3.C 4.D 5.A 6.D 7.C 8.D9提示：H2、CO、CH4燃烧的产物分别是H2O（g）、CO2、CO2和H2O（g）H2O（g）可被浓H2SO4吸收，CO2可被澄清石灰水吸收根据洗气瓶质量的变化，可判定生成的产物答案：（1）H2（2）CO（3）CH4（或H2、CO的混合物，或H2、CH4的混合物，或CO、CH4的混合物，或H2、CO、CH4的混合物）10设反应生成x mol CO2，则生成（0.1x）mol xmol mol 0.2mol 0.1mol在该条件下 全部被吸收，无气体放出

26、。有： mol0.1mol = 2.464L/22.4L/mol x = 0.02moln（CO）= 0.1mol0.02mol = 0.08mol 第一节 最简单的有机物烷烃（第2课时）三维目标知识与技能：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以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。2、 使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。3、 通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。4、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。过程与方法：1、基本学会烷烃同分异构体的解

27、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。3、通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法。情感态度与价值观：1. 通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多多媒体动画等，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。2.使学生初步掌握研究物质的方法结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、

28、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。教学重点：烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法教学难点：同分异构体概念的学习及同分异构体的写法教具准备： 多媒体、结构模型教学过程：师：请同学回忆甲烷分子的结构特征。生：碳原子以共价键与四个氢原子相联，键角为10928，正四面体构型。【投影】：几种常见有机物分子的结构式师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A组物质。也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B组、C组、D组物质。请同学通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点。生：（结合投影内容，展开激烈讨论，找出共同点和不同点，有一名学生小结）A组的结构特征是链状，且碳

29、原子之间只有一个共价键。师：我们将具有上述特点的烃归为一类，称之为烷烃。请同学阅读课本5455页烷烃概念。一：烷烃：师：烷烃在结构上有何特点呢？其通式可以怎样表示呢？请大家阅读教材思考回答。生：（学生阅读教材）烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。生：由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8，可以推出对n个碳原子，烷烃的通式：CnH2n+2 (n1) 师：观察B组物质，其结构上有何特点呢？生：碳原子之间以单键相连形成环状化合物。师：很好，这种烃称之为环烷烃。再观

30、察C、D组有机物的组成，它们是烷烃吗？生：不是，因为它们的碳原子之间不是以单键相连形成化合物。师：这种结构我们以后还要专门学习，结合上面的投影内容，甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃，怎样给烷烃命名呢？（学生阅读教材，了解烷烃命名的简单方法）小结：烷烃的习惯命名法 根据分子里所含碳原子数目 碳原子数110：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。（异丁烷）碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3|相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3 CH CH3CH3师：刚才学习的甲烷、乙烷、丙烷等等它们在相互之间是什么关系呢？生：（回答）同系物师：

31、什么是同系物呢？（学生结合刚才学习内容，先自己总结烷烃的概念，然后阅读教材并比较异同。）生：同系物的定义是指：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。师：强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”。师：通过刚才的学习，关于烷烃的知识，您有哪些认识呢？生：关于烷烃的知识，可以概括如下： 烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。 这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。 同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化

32、。师：如果在烷烃的分子结构中失去了一个或几个氢原子，剩余部分名称是什么呢？师：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- ）二：同分异构现象和同分异构体师：请写出C4H10的结构简式？ CH3生： 练习写出 CH3CH2CH2CH3 CH3 CHCH3 （讨论写出） 正丁烷 异丁烷师：同样是C4H10，其结构简式怎么写出两种呢？它们之间有何关系呢？性质是否相同呢？请大家认真阅读教材自学这一内容。生：它们的名称分别是正丁烷和异丁烷；物理性质不同，异丁烷比正丁烷熔沸点低，密度

33、小。师：正丁烷和异丁烷虽然组成和分子量相同，而结构不同造成的。造成其物理性质有很大差异。可见，由于碳原子既可形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间互称为同分异构体。（让学生自己总结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同。）生： 1同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。2同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。师：请写出戊烷所有的同分异构体的结构简式？生：戊烷有三种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷 CH3CH3CH2CHCH3 异戊烷（2甲基丁烷） CH3 C

34、H3CCH3 新戊烷（2，2二甲基丙烷） CH3在烷烃的同系物分子里，随着碳原子数目增多，碳原子间的结合方式越复杂，同分异构体的数目越多。如己烷有5种同分异构体，庚烷有9种，癸烷有75种。3同分异构体的书写方法：（以C5H12为例） （1）先写出最长的碳链：CCCCC （氢原子及其个数省略了） （2）写少一个C的直链，把剩下的C作支链加在主链上，依次变动位置。CCCC CCCC C C这两种结构相同，为同一种物质。 （3）写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上。 CCC 但与（2）中CCCC 为同一种结构C CC剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上。 C CCC C （4）分

35、别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。【知识拓展】师：很显然，碳原子多一些，使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增多，同分异构体的数目也增多。怎么办？这节课我们将学习一种通用的命名法则，从而可以叫出各种烷烃的名称。【板书】烷烃的命名师：1892年，在日内瓦召开的国际化学会议上，拟定了有机物系统命名原则，叫做“日内瓦命名法”。它解决了命名的困难，使有机物的命名得到统一。我国一方面采纳“日内瓦命名”原则，同时考虑我国的文字特点，制订有机物的命名法。三：烷烃的命名系统命名法命名步骤： 选定分子中最长的碳链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。 把主链中离支链最

36、近的一端为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置。 把支链作为取代基，把取代基名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。【例题剖析】【例1】1 2 3 4 5 CH3CHCH2CH2CH3 2甲基戊烷 CH3相同的取代基，将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。4 3 2 1例2 CH3 CH3CH2CCH3 2，2一二甲基丁烷 CH37 6 5 4 3 2 1例3 CH3C

37、H2CH2CHCHCH2CH3 4甲基3乙基庚烷 CH3 CH2 CH3师：展示上述有机物分子的球棍模型，您发现了什么问题呢？生：分子有空间结构，表达时写在平面上，所以选主链时我们要特别注意拐弯碳链的碳原子数。师：通过自学课文，同学们已基本认识烷烃系统命名的原则。请务必注意主链长、定位近，相同并，简单前。下面通过练习熟练掌握命名法则。【投影】1给下列有机物命名。生：请有不同见解的学生回答并议论。师：注意主链最长，支链取近，小基(简单)在前，大基(复杂)在后，所以命名为2，3-二甲基丁烷和5，5-二甲基-4-乙基壬烷是正确的。【投影】2分别写出下列两种物质的结构简式。2，4-二甲基戊烷2，2-二

38、甲基-3-乙基庚烷师：【设问】根据命名步骤，书写时先写主链还是支链？主链上的氢原子什么时候填写较恰当？(学生练习，教师巡视。)师：给名称写结构式，步骤是先写主链上的碳链，接着根据指定位置写支链，再根据碳的化合价(满足四价)，补足主链上各碳的氢原子数。【投影】3下列有机物命名是否正确？有错的说明错误之处，并纠正。4-甲基己烷3-甲基-2-乙基戊烷师：【小结】掌握烷烃的系统命名法，能叫出各种烷烃的名称，还能根据它来写结构式，通过命名判断同分异构体书写是否重复，判断不同物质是否属同系物。【以上内容属于知识拓展部分，供教师选用】【过渡】：以上学习了甲烷的性质，液认识了烷烃的同分异构体概念，烷烃在性质上

39、有什么共同性和差异性呢？【板书】四、烷烃的通性：【多多媒体】常见烷烃的物理性质比较表名称结构简式常温时的状态熔点/沸点/相对密度甲烷CH4气1821640.466*乙烷CH3CH3气183.388.60.572*丙烷CH3CH2CH3气189.742.10.5853*丁烷CH3(CH2)2CH3气138.40.50.5788戊烷CH3(CH2)3CH3液13036.10.6262癸烷CH3(CH2)8CH3液29.7174.10.7300十六烷CH3(CH2)14CH3液18.22870.7733十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780注：*甲烷的相对密度是164时数据*乙

40、烷的相对密度是100时数据*丙烷的相对密度是45时数据生：阅读常见烷烃的物理性质递变表，总结烷烃的物理性质。师：烷烃有哪些典型的物理性质呢？请大家讨论、思考回答。生：【板书】1.烷烃的物理性质：生：思考、解析表中数据，讨论，并得出一些规律。(由几个同学的表述综合后得出) （1）熔、沸点有规律递变： a.随碳原子数目增多，熔沸点升高。师：造成烷烃熔沸点随碳原子数升高原因是什么呢？生：组成和结构相似，分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。 b.C原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低。师：为什么呢？生：原因是支链多，分子间排列不紧密，分子间作用力弱。 （2）烷烃的密度随C原子数目增多而增大，但密

41、度均小于1，比水轻。 （3）烷烃均不溶于水，液态烷烃和水混合会分层，且均在上层。(4)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；师：烷烃有哪些典型的化学性质呢？与甲烷有何异同呢？ 【板书】 2烷烃的化学性质：师：请大家回忆甲烷遇到酸性KMnO4和溴水的现象？（生：不褪色）师： 这说明什么问题呢？生：.烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性KMnO4和溴水褪色。师：烷烃都由碳和氢两种元素组成，在空气或氧气中可以燃烧，表现可燃性。 （2）烷烃的可燃性师：我们知道了烷烃的通式为CnH2n+2，那么能否写出烷烃燃烧的通式呢？生

42、： CnH2n+2O2 nCO2(n1)H2O 师：甲烷可以发生卤代反应，其他烷烃一样可以发生取代反应。（3）光照下和卤素单质发生取代反应师：请大家写出乙烷与氯气发生取代反应最多可以得到多少种取代产物？生：练习书写同分异构体，教师巡视。师：今天学习了同系物和同素异形体的概念，以前还学过几个 “同”呢？生：同位素、同素异形体、同种物质师：下面阅表比较“四同”问题生：思考讨论辨析：已学的同位素、同素异形体、同系物、同素异形体，试辨析起其内容。比较概念比较定 义分 子 式组 成 结 构性 质同位素 同素异形体同系物同分异构体同种物质【例题剖析】【例1】下列物质属同分异构的是_，属同一种物质的是_，属

43、同系物的是_。请同学们说出理由。师：直接是刚才几个概念的比较，一定要解析清楚概念的内涵和外延，才能正确判断。生1：若分子式相同而结构不同，这是同分异构体。分子式相同，结构也相同，这是同一物质。分子式相差若干个CH2原子团，并符合CnH2n2通式，这是同系物。生2：可以从命名判断。 A、C都叫2，3，3-三甲基戊烷，所以A、C是同一物质。B和D都叫烷，都有6个碳原子，但两者名称不同，所以它们是同分异构体。A和B都叫烷，A分子含8个碳，B分子含6个碳，所以A和B是同系物。师：两种思路都正确，都扣住组成和结构进行解析比较。【例题剖析】【例2.】乙烷(C2H6)与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成

44、了分别有1、2、3、4、5、6个Cl原子的6种取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比是几比几？师：以取代反应为背景设计的试题，关键所发生的化学反应不唯一，怎样解决呢？生1：解本题要把握住两个重要条件：一是在取代反应中参加反应的Cl2分子中仅有的Cl原子进入有机物中去；二是6种氯代烃分子中的Cl原子数构成了一个等差数列。生2：太好了，若参加反应的CH3CH3的体积为6，则参加反应的Cl2的体积为：(1+6)62=21，故参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比为：621=27。答案：CH3CH3与Cl2的体积比是27例3在101.3kPa、473K条件下，十

45、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。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C

46、H4。（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。试：这个问题的启示是：先归纳出一般规律，再从一般规律推出个别结论。【课堂小结】在学习了甲烷的主要性质和结构之后，再来讨论烷烃的性质和结构就类似于在元素及其化合物知识的学习中，通过由典型到一般的学习和讨论方法，这在有机物的学习中也是一种常见且很重要的方法。在本节教学中，为了加深同学们对烷烃分子结构的认识，在课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动

47、手能力的发展，也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、解析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。板书设计第一节最简单的有机物烷烃（第2课时）一、烷烃的结构和性质1.烷烃的概念及结构特点烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。2.同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。3.烷烃的结构式和结构简式二：同分异构现象和同分异构体概念内涵比较的对象实例同位素质子数相同，中子数不等的原子之间原子氕

48、、氘、氚同素异形体由同一种元素形成的不同种单质单质白磷、红磷同系物结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质有机化合物CH4、C2H6同分异构体具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物有机化合物CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）CH3三、烷烃的通性：4.烷烃的物理性质5.烷烃的化学性质【活动与探究】1.用橡皮泥、小木棒等自己动手制作常见烷烃的比例模型、球棍模型，互相交流，评比。2.查阅资料，了解有关烷烃的系统命名等问题。3. 现在给每个学习小组发一些小球，(黑色稍大球代表碳原子，红色稍小球代表氢原子)和小棍，要求按照烷烃分子的结构特点，来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构的球棍模型，并根据自己所制作的模型写出对应的结构式和分子式，看看哪个小组又准又快。【随堂练习】1.C3H8分子中的共价键总数为 （ ）A.10B.12C.8D.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 （ ）