烷烃的结构和性质（教学设计）-人教版选择性必修3

第二章烷

第一节烷烧

第一课时烷烧的结构和性质

课题：2.1.1烷煌的结构和性质课时1授课年级高二

《普通高中化学课程标准（2017年版）》对本节课作出了明确的【内容要求】：“知道有机

化合物分子是有空间结构的，以甲烷为例认识碳原子的成键特点。知道有机化合物存在同分异

课标要求

构现象。搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点。”因此，本节课将紧扣课程标准，设计

教学活动，创设问题情境，以培养学生的化学学科核心素养。

烷燃是一类饱和垃。本节内容主要包括烷烧的结构、性质和烷烧的系统命名。

本节在编排上先帮助学生复习甲烷的结构和性质，再通通过“思考与讨论”中5种烷点的球

棍模型帮助学生复习烷煌的组成和结构，强调结构对性质的决定作用。烷煌的结构与甲烷的相

似性决定了烷燃的性质与甲烷的相似。教材在帮助学生复习甲烷的性质的基础上，在烷烧类别

教材的层面研究烷烧的性质和应用;在分析烷煌的组成、结构和性质的勺基础上，以证据推理的方式

分析帮助学生认识同系物概念的内涵。

烷烧的系统命名法是各类有机化合物系统命名的基础。要让学生明确系统命名法的基本原

贝心对烧烽进行系统命名时一定要注意规范.思维要有序。“思考与讨论”栏目将己烷同分异构

体的书写和系统命名结合起来，目的在于帮助学生学会书写同分异构体的基本方法，提高逻辑

思维能力。

1.通过微观的化学键视角分析几种简单烷危分子的结构，以甲烷的结构为模型，认识烷炫的结构。

2.能依据甲烷的性质预测烷点可能具有的化学性质。

教学目标

3.通过对典型烷妙代表物的部分物理性质的数据分析,认识烷烽同系物物理性质的递变性与其微

观结构的关系。

重点：依据甲烷的结构和性质认识烷煌的结构和性质。

教学重、

难点：根据烷烧的取代反应，了解取代反应的特点，培养”证据推理与模型认知”的核心

难点

素养。

证据推理与模型认知：通过学习烷点的化学性质及烷燃的系统命名，提高学生分析解释能力、

概括关联能力，发展学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。

宏观辨识与微观探析：运用辨识记忆、分析解释、复杂推理和概括关联能力,深入理解烷嫌

的化学性质与分子结构之间的关系及同系物物理性质递变性的知识，领悟”结构一性质一用途”之

核心素养

间的对应关系，对烷烧球棍模型一分子结构简式一系统命名之间的对应进行深入理解。

概括关联与推论预测：在考查“烷烧的组成和结构特点”“有机化合物的结构特征与化学性

质”“卤代烷煌同分异构体的判断”的试题情境中，运用概括关联、推论预测、复杂推理等能力解决

问题，考查宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等学科核心素养。

1.学生已有的知识水平和能力基础

(1)学生在必修第二册学习了烷燃的组成和结构以及甲烷的结构和性质。

(2)学生在选择性必修3第一章学习了有机化合物中碳原子的杂化方式以及成键方式。

学情分析2.学生在本节课上可能存在的困难

(1)将烷短的结构特点与烷燃的性质进行关联。

(2)对不同结构的烷燃进行系统命名。

(3)根据烷短的系统命名进行结构书写。

教学过程

教学环节教学活动设计意图

【导入】烷烧被广泛应用于生产生活的各个领域(见PPT图片展示)

【教师】展示图片，引起学生对烷煌的学习兴趣引导学生关

【学生】观看并思考

注生活，从物

【教师】下面的物质是否属于崎？煌如何进行分类？

理、化学多角

(IKh(2K：H2=CH2(3)(4)CH3clHC%(5)CHaCH

度进行观察，

CH3

(6)」一(7)⑼-CH3

cHOHCH3CH=CH2(8)CHCC%|^J|分析现象背

后的本质原

(1())△

因。

【学生】分组讨论与交流一小组代表回答

【教师】评价、补充、板书。

(1)烧一仅含碳和氢两种元素的有机物，其中最简单的垃是甲烷。

(2)根据结构的不同分类

活生烷妙(1)0&(4KH3CHCH3([())△

CH3

动活—

烯姓(2)CH2=CH2(7)CH3CH=CH2

情

回1(5)CH三CH(8)CH三8%

、境

芳香煌（9）r尸

烷

煌…1

的【任务1】写出相应的结才勾简式和分子式，并分析它们组成和结构上的相似点。

【教师】展示表格

结

名称结构简式分子式c原子分子中的

构通过小组讨

的杂化方式共价键类型

论得出结论，

甲烷

加深学生对

乙烷知识的理解，

培养学生总

丙烷

结归纳的能

力。

正丁烷

正戊烷

【学生】分组讨论与交流一小组代表上台板书

【教师】评价、补充

让学生通过

【任务2】根据教材P28页的图2-1以及P29页第一自然段总结链状烷烧的结构

观察与拼插

特点。

烷制分子模

【学生】阅读教材并思考问题

型，建立从成

【教师】评价、强调并板书

筵方式、分子

杂化方式…C原子均为Sp3杂化，碳链为锯齿形

构型的角度

共价键一均为单键（可旋转），形成C-H。键或C-C。键

分析物质结

通式一CnH2n+2（自）

构的思维方

注意：（1）烷短分子中，所有的原子不可能全部在同一共平面。

式。

（2）烷烧分子中，所有的碳原子可能在同一平面。

【典型例题】

例1.下列关于烷烧的叙述中正确的是()。

A.燃烧产物只有二氧化碳和水

B.烷短分子中碳原子不可能在同一平面上

C.在烷短分子中，所有的化学键都为单键

D.任何烷烧分子中碳氢原子个数之比都是相同的

【答案】C

【解析】烷烧中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水，但如果氧

气不足，烷烧不完全燃烧，产物有可能为一氧化碳和水,A项错误丁烷烧中乙烷的2

个C原子可以在同一直线上，除此之外，多碳烷燃主链是锯齿形，碳原子可能在同

一平面内,B项错误;烷嫌属于饱和链烧，不存在不饱和键，分子中所有的化学键都

为单键,C项正确丁烷炫的通式为CnH2n+2,C、H原子个数之比二n：(2n+2),碳原子数

不同时碳氢原子个数之比不同,D项错误。

例2.下列说法正确的是()。

A.碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的燃一定是饱和

链足

B.分子组成符合C„H2„+2的煌一定是烷嫌

C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一直线上

D.碳、氢原子个数比为1:3的燃有两种

【答案】B

【解析】A项，环烷思也符合要求，但它不是链燧属于环思:C项.由碳原子的

成键方式和键角特征知.碳原子呈折线方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一

直线上;D项，当n(C)：n(H)=l：3时，该烧一定是乙烷。

任【任务一】回顾必修二所学的甲烷的性质并完成练习1

务【教师】播放PPT,投影练习1

一、下列物质在一定条件下，可与CH,发生化学反应的是()以已经学过

回

A.氯水B.液滨C.02D.酸性KMnCh溶液的甲烷的性

顾E.浓H2so4F.NaOH(aq)质入手，深入

甲【答案】BC浅出，有利于

烷【学生】回忆甲烷的物理性质和化学性质并完成练习1学生理解烷

的【教师】鼓励、评价燃的性质V

性总结：烷妙的结构决定了其性质与甲烷相似。

质

【过渡】由于烷危的结构与甲烷类似，从“结构决定性质”的理念出发，思考一

下烷煌都有哪些性质？

【任务二】根据教材P29页的思考与讨论，分组讨论如下问题：在已经建立

【教师】播放PPT,投影下列问题通过分析成

1.根据甲烷的性质推测烷免可能具有的性质？

断键方式理

2.根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（5日8）完全燃烧的化

解化学反应

学方程式。

的基础上，让

3.写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式，指出该反应的反应类

型。并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物的变化。学生思考、分

4.乙烷与氯气在光照下反应，可能生成哪些产物？请写山它们的结构简式。析更复杂烷

烧的化学性

5.烷烧是否能耐高温，在高温时会发生什么反应？

质及反应情

【学生】分组讨论与交流---小组代表回答

况。任务难度

1.烷燃的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高钵酸钾溶液氧化。也不与

逐渐增加，从

强酸、强碱及溟的四氯化碳溶液反应，但能在空气中能燃烧和在光照下与CI2发

全部化学键

生取代反应。

点燃都断裂的完

2.2C8Hl8+25。2—>16CO+18HO

活22全氧化，到仅

光

动任3.CH3cH3+CI2--CHaCHzCI+HCI有特定化学

二

务4.乙烷与氯气在无照下反应，可能的产物有：HCI+9种有机产物【一氯乙继断裂的取

、一烷（1种）、二氯乙烷（2种）、三氯乙烷（2种）、四氯乙烷（2种）、五氯乙烷（1种）、代反应，再到

六氯乙烷（1种），共9种。］

烷、5.长徒烷烧高温下可分解成短链烷煌和烯燃，还可能生成碳单质和氢气，被学生较为陌

短烷利用在石油的裂化。生的热裂解

的煌【教师】评价、总结并板书反应。逐步完

烷炫的化学性质：

性的善从成断键

1.稳定性

质性角度理解化

2.可燃性--氧化反应

质学反应的思

3.取代反应--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替

想方法。

代的反应。

4.分解反应一高温裂化或裂解

【教师】播放PPT，投影下列问题

问题1:1molCH”与CL反应，生成等量的4种有机物，则消耗的Ck的物质的

量为多少？

问题2:Imol乙烷在光照条件下最多能与多少molCL发生取代反应？

问题3:【判断正误】乙烷在光照的条件下能与澳水发生取代反应

问题4:若要制备一氯乙烷用哪种方法好？

方法一：CH2=CH2+HCI->CH3CH2CI

方法二:CH3cH3+CI2TCH3cH2C1+HC1

【学生】分组讨论与交流一小组代表回答

2.5mol、6mol、错、第一种方法

【教师】刨析、讲解并总结

取代反应的注意事项：

(1)反应的条件——光照

(2)反应物状态——卤素单质#2、CL、Br2>12),而不是其水溶液

(3)反应的特点——分步取代，多步反应同时进行，产物多

(4)反应产物一一连锁反应，混合物(多种卤代燃+卤化氢)，不宜制备卤代烽

(5)Imol卤素单质只能取代ImolH

【任务二】根据教材P30页的表2-1几种烷危的熔点、沸点和密度推测烷危

的物理性质？

【教师】播放PPT,投影下列问题对物理性质

1.状态：烷始常温下存在的状态由态逐渐过渡到一态、一态。当碳的递变性，从

原子数小于或等于时，烷烧在常温下呈气态分子结构的

2.溶解性：都难溶于,易溶于角度进行深

3.熔沸点：随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐,同种烷烧的不同异入思考，并基

构体中，支链越多，熔、沸点越_______于思考的假

4.密度：随碳原子数的增加，密度逐渐,但比水的设进行数据

【学生】阅读教材，回答问题验证,完善分

析思路。

1.气、液、固；4

2.水、有机溶剂

3.升高，低

4.增大，小

【教师】评价、总结

【典型例题】

例3.下列关于丙烷的说法正确的是（）。

A.lmol丙烷完全燃烧需4mol氧气通过例子的

B.丙烷与丁烷互为同分异构体济解，检测学

C.丙烷能使酸性高铮酸钾溶液褪色生的掌握情

D.丙烷的分子式为C3H8况，同时加深

【答案】D学生对知识

【解析】ImoiGHs完全燃烧消耗5molO,A项不正确;C3Hs与丁烷（C4H10）

2的理解。

互为同系物,B项不正确;GHx为饱和烧，不能使酸性高锯酸钾溶液褪色,C项不正

确。

例4.下列物质在一定条件下可与乙烷发生反应的是（）

A.氯气B.浓硫酸C.氯水D.酸性高钵酸钾溶液

【答案】A

【解析】A.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，故A正确；

B.乙烷不与浓硫酸反应，故B错误；

C.乙烷不与氯水反应，故C错误；

D.乙烷不与酸性高锌酸钾溶液反应，故D错误。

例5.下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是（）

A.甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高镒酸钾溶液褪色

B.乙烯与澳的四冠化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷

C.在一定条件下苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状物生成；乙烯

与水生成乙醇的反应

D.在茶中滴入滨水，滨水褪色；乙烯自身生成聚乙烯的反应

学以致用

【答案】C

【解析】

A.甲烷和氯气混合光照一段时间后，甲烷中的氢原子被氯原子所代替生成

氯代物，所以属于取代反应；乙烯使酸性高钵酸钾溶液褪色，是高钵酸钾和

乙烯发生了氧化还原反应的结果，故A错误；

B.乙烯中的双键断裂，每个碳原子上结合一个溟原子生成1,2-二澳乙烷，

所以属于加成反应；苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷也是加成反应，

故B错误；

C.在浓硫酸和一定条件下，苯环上的氢原子被哨基取代生成硝基苯，所以

属于取代反应；在一定条件下，乙烯中的双键断裂，一个碳原子上结合一个

氢原子，另一个碳原子上结合羟基，生成乙醉，该反应属于加成反应，故C

正确；

D.苯能萃取澳水中的澳而使水层无色，不是加成反应是萃取；乙烯生成聚

乙烯的反应属于加聚反应,故D错误：

故选C。

【任务一】根据教材页推测如何判断两个物质是否为同系物？

活任P29

动务【学生】思考交流、分组讨论

【教师】评价、总结、强调

*、

结构相似--同类物质、官能团类型和数目相同，化学性质相似

、同

分子组成不同一-碳原子数不同

同系根据烷炸的

【对应练习】

系物结构特点，深

分子组成相差CH2的有机化合物，一定是同系物吗？

物入理解同系

【学生】不一定。例如：乙烯与环丙烷

物的概念，培

【典型例题】

养学生的辩

例4.下列关于烷烧性质的叙述中，不正确的是（）。

证思维能力。

A.烷烽同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增加而逐渐升高,常温下的状

态由气态到液态，再到固态

B.烷烧同系物的百度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻到比水

重

C.烷燃与卤素单质在光照下能发生取代反应

D.烷烧同系物都木能使澳水、酸性KMnCU溶液褪色

【答案】B

【解析】烷姓的警度随碳原子数的增加而逐渐增大,但都比水轻，B项错误.

其分子中的碳原子都采取§p3杂化，碳原子与碳原子或其他原子形成。健

烷点