2.1脂肪烃（教案）高二化学（沪科版2019选择性必修3）

2.1脂肪烃一、教学目标1.能通过CH4的性质，理解烷烃的化学性质，能书写相关反应的化学方程式。2.认识烯烃、炔烃的结构特征，建立有机物官能团与反应类型关系的思维模型。3.能从化学键的微观角度理解烯烃、炔烃的化学性质及反应机理，能正确书写相关的化学方程式。二、教学重难点重点：1.脂肪烃的结构及分类；烷烃的化学性质。3.烯烃、炔烃的化学性质；难点：烯烃、炔烃的化学性质；。三、教学方法总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】展示烃的分类【生】(1)烃：仅由碳、氢两种元素组成的有机物。(2)烃的分类①根据分子中是否含有苯环，烃分为脂肪烃和芳香烃。②根据烃的结构，脂肪烃分为不饱和脂肪烃(如烯烃、炔烃)和饱和脂肪烃(如烷烃)。一、饱和烃的性质【讲解】饱和烃在自然界中广泛存在。烷烃是天然气和石油的主要成分，工业上以石油为原料经过分馏得到各种烷烃。许多昆虫信息素中也含有烷烃，是昆虫交流的化学通信工具。【问】甲烷的化学性质有哪些化学性质？【生】通常条件下稳定在光照条件下和氯气发生取代反应在空气中能燃烧【问】烷烃的结构特征【生】碳原子之间都以单键结合成碳链碳原子的剩余价键均与氢原子结合【问】可推出烷烃的化学性质是？【生】烷烃的化学性质：通常条件下稳定在光照条件下和氯气发生取代反应在空气中能燃烧【讲解】烷烃分子中的C—H键和C—C键的键能都较大，需要较高能量才能断裂，因此烷烃的化学性质比较稳定。1、烷烃在一定条件下也能发生反应，例如烷烃燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，故常用作燃料。【问】燃烧通式是什么？【展示】并推导燃烧通式【生】链烷烃燃烧的通式为CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O。【讲解】2、光照或加热条件下，烷烃分子中的氢原子能被卤素单质中的卤原子代替，发生取代反应。对溶有液溴的己烷进行光照，可以看到溴的颜色逐渐褪去，两者发生了取代反应。由于卤原子取代的位置不同、取代的数量不同，所以取代反应的产物比较复杂，一般得到的产物是混合物。二、不饱和烃的性质【讲解】分子结构中含有碳碳双键的烃叫烯烃。分子中含有一个碳碳双键的链状烯烃的通式为CnH2n(n≥2)，最简单的烯烃是乙烯。乙烯分子的空间构型为平面形，烯烃分子中含有一个碳碳双键，至少有6个原子共面。分子结构中含有碳碳三键的烃叫炔烃。分子中含有一个碳碳三键的链状炔烃的通式为CnH2n－2(n≥2)，最简单的炔烃是乙炔。【展示】烯烃的沸点、相对密度随分子中碳原子数变化曲线【生】烯烃、炔烃的物理性质和烷烃相似。物理性质变化规律状态随碳原子数的增加，常温下存在的状态由气态逐渐过渡到液态、固态。当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态溶解性都难溶于水，易溶于有机溶剂熔、沸点随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐升高，同种烷烃的不同异构体中，支链越多，熔、沸点越低密度随碳原子数的增加，密度逐渐增大，但比水的小【讲解】【讲解】1．氧化反应燃烧反应①烯烃燃烧(CnH2n)：CnH2n＋eq\f(3,2)nO2eq\o(→,\s\up7(点燃))nCO2＋nH2O；②炔烃燃烧(CnH2n－2)：CnH2n－2＋eq\f(3n－1,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n－1)H2O。【展示】甲烷、乙烯、乙炔的燃烧照片【讲解】一般有机物的燃烧都是不充分的，所以烃类燃烧都会产生黑烟，烃中含碳量越高，被排挤出来的未被燃烧的碳粒也就越多，就形成了“浓烈的黑烟”。【展示】乙烯、乙炔通入高锰酸钾溶液中图片【讲解】将气态烯烃或炔烃通入酸性KMnO4溶液，溶液颜色变浅直至褪色。【生】5CH2＝CH2＋12KMnO4＋18H2SO4→10CO2↑＋12MnSO4＋6K2SO4＋28H2O【讲解】用酸性高锰酸钾溶液氧化碳碳双键或碳碳三键可以缩短碳链。2．加成反应烯烃分子中含有碳碳双键，其中1个键不稳定，炔烃分子中含有碳碳三键，其中2个键易断裂，因此烯烃、炔烃都易发生加成反应。乙烯与水的反应也称为乙烯的水化，是工业上制取乙醇的方法之一。烯烃与卤化氢的加成也常用于制备卤代烃(1)乙烯水化法制乙醇：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))CH3CH2OH，乙烯和HCl反应制氯乙烷：CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(一定条件))CH3CH2Cl。(2)丙烯和溴化氢加成(马氏规则)CH3—CH=CH2＋HBr→。通常情况下，丙烯与溴化氢反应，主要得到2溴丙烷。当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时，通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”，即遵循马尔可夫尼可夫规则（简称马氏规则）。(3)乙炔和溴分步加成CH≡CH＋Br2→CHBr=CHBr、CHBrCHBr＋Br2→Br2CH—CHBr2。碳碳三键发生加成反应时可分步进行，先断裂1个键生成碳碳双键，双键继续发生加成变成碳碳单键。【讲解】共轭二烯烃的加成反应共轭二烯烃的分子结构中单双键是交替出现的，写出1,3丁二烯(CH2=CH—CH=CH2)和Br2按1∶1加成反应的化学方程式：①1,2加成：CH2=CH—CH=CH2＋Br2→CH2BrCHBrCHCH2。②1,4加成：CH2CH—CH=CH2＋Br2→CH2BrCH=CHCH2Br。1,3丁二烯的1,2加成和1,4加成是竞争反应，到底哪一种加成占优势，取决于反应条件。【展示】塑料相关照片【讲解】乙炔与氯化氢在催化剂的条件下发生加成反应，可生成氯乙烯，这是最早生产氯乙烯的方法。氯乙烯分子间发生加聚反应得到聚氯乙烯，简称PVC，PVC曾是世界上产量最大的通用塑料。加聚反应：具有不饱和键的有机化合物通过加聚反应得到高分子化合物的反应。(2)写出由乙炔和HCl为原料制备PVC(聚氯乙烯)反应的化学方程式：CH≡CH＋HCleq\o(→,\s\up7(一定条件))CH2=CHCl，nCH2CHCleq\o(→,\s\up7(一定条件))。上述高分子化合物的单体为CH2CHCl，链节为，聚合度为n。【讲解】加聚产物单体的判断方法1．凡链节的主链为两个碳原子，其单体必为一种，将链节的两个半键闭合即为单体。如，单体为CH3CH=CHCH3；，单体为；，单体为CH2=CHCN。2．凡链节中主链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。如，单体为CH2=CH2和CH3CH=CH2。3．凡链节中主链为4个碳原子，含有碳碳双键，单体为一种，属二烯烃。如，单体为。4．凡链节中主链为6个碳原子，含有碳碳双键，单体为两种(单烯烃和二烯烃)。如，单体为和CH2=CH—CH=CH2。【课堂练习】下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是H