第二节 烷烃1
烷烃
相互关系 E F C A D B
白磷与红磷 正丁烷与异丁烷
H H H C C H H H
H H H H C C C H H H H
丙烷( 丙烷(C3H8) 结构简式: 结构简式:CH3CH2CH3
乙烷( 乙烷(C2H6) 结构简式: 结构简式:CH3CH3 CH3—CH3
H H H H C C C 丁烷(C4H10) 结构简式: 结构简式:CH3CH2CH2CH3 或CH3(CH2)2CH3 CnH2n+2(n≥1) ) CnH2n(n≥3) )
(三)同系物
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 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 相差一个或若干个 互称同系物。 互称同系物。 同:通式同,组成元素同,同类物质 通式同,组成元素同, 原子团,(分子式不同) ,(分子式不同 异:组成上相差n个CH2原子团,(分子式不同) 组成上相差 个 式量相差: 式量相差:14n 电子数相差: 电子数相差:8n
同系物一定不是同分异构体; 同系物一定不是同分异构体;同分异构体一定不是同系物
练习:选择正确答案的序号, 练习:选择正确答案的序号, 填入下表空格中 A.同位素 B.同分异构体 . . C.同系物 D.同素异形体 . . E.同一物质 F.同类物质 . . 物质名称 氯仿与三氯甲烷 一氯甲烷与四氯化碳 乙烷与新戊烷
气态, (1)状态:常温常压下的烷烃, C1~C4,气态, )状态:常温常压下的烷烃, C5~C16,液态, 液态, C17及以上,固态。 及以上,固态。 (2)密度: 液态时密度均小于1g/cm3(均比水轻)。 )密度: 液态时密度均小于 均比水轻)。 (3)溶解性:均难溶于水,易溶于有机溶剂。 )溶解性:均难溶于水,易溶于有机溶剂。
第二章 烷烃
顺序规则 ① 单原子取代基,按原子序数大小排列。原子序数大, 顺序大;原子次序小,顺序小;同位素中质量高的, 顺序大
I > Br > Cl > F > O > N > C > D > H
② 多原子基团第一个原子相同,则依次比较与其相连的其它原子。
CH2CH2CH3 C(C、H、H、)
<
CHCH3 CH3
CH3CH2CHCH3 CH2CH3
3
CC
C-C-C-C-C-C-C C-C-C C
1 2
主链
b. 主链编号 近取代基端开始编号,并遵守“最低 系列编号规则”
CH3 CH3 CH CH CH2 CH3 CH CH3 CH3
取代基位号 取代基位号
2,3,5 2,4,5
取代基距链两端位号相同时,编号从顺序小的基团 端开始。
CH3OH、C2H5OH、C3H7OH
二、同分异构
C4H10 丁烷 CH3CH2CH2CH3 CH3 CH3CHCH3 C5H12 戊烷
正丁烷
异丁烷
正戊烷
异戊烷
新戊烷
同分异构体:具有相同分子式的不同化合物 构造异构体:具有相同分子式,分子中原子或基团因连 接顺序不同而产生的异构体。 由碳架不同引起的异构,称碳架异构。(属构造异构) 异构体数目随碳原子增加而迅速增加 同分异构体的推导(课本17页)
4 全重叠 2,6 部分重叠 3,5 邻位交叉 1=7 对位交叉
H3CCH3
2, 4, 6 是不稳定构象,
H3CH H H 4 H H H3CH
1, 3, 5, 7 是稳定构象。
H H
能 量
H H 2
H CH3
有机化学—烷烃
例:用衍生命名法给下列烷烃命名
CH3CHCH2CH3 CH3
戊烷
烷烃
同分异构
同分异构的分类
构造异构
碳链异构(正丁烷和异丁烷) 官能团位置异构(1-丁烯和2-丁烯) 官能团异构(乙醇和二甲醚)
互变异构(乙酰乙酸乙酯酮式和烯醇式)
立体异构
构型异构
顺反异构(烯烃) 光学异构(旋光异构)
构象异构(烷烃,环己烷,糖类)
一、烷烃的构造异构 分子构造:分子中原子间互相连接的顺序和方式。
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
H
HH
HHH
HHHH
H C HH C C HH C C C HH C C C C H
H 甲烷
HH 乙烷
HHH 丙烷
HHHH 丁烷
第一节 烷烃的命名
一、伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子
1 H(伯氢)
2 H(仲氢)
H3C CH2 CH2 CH3
1 C(伯碳,一级碳) 2 C (仲碳,二级碳)
➢同系列 同系差 同系物 具有同一通式,结构、性质相似,组成上相差一个或若干个CH2 的一系列化合物称为同系列。CH2称为系差,同系列中各化合物 互称为同系物。如甲烷,乙烷,丙烷等都属于烷烃系列,三者彼此 之间互称烷烃同系物。
CH4 甲烷
C2H6 乙烷
C3H7 丙烷
C4H8 丁烷
第二节烷烃
1
2
3
4
CH3
5 6 甲基 己烷
CH2—CH3
3 .把支链作为取代基。把取代基的 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主链上 的位置,并在号数后连一短线,中间用 “–”隔开。
CH3—CH—CH2—CH—CH3
1
2
3
4
CH3
2、4
5 6 甲基 己烷
CH3 CH3–CH–CH2–CH–CH–CH3 CH3 CH2–CH3
1.命名步骤: (1)找主链------最长的主链; (2)编号-----靠近支链(小、多)的一端; (3)写名称-------先简后繁,相同基请合并. 2.名称组成: 取代基位置-----取代基名称-----母体名称 3.数字意义: 阿拉伯数字---------取代基位置 汉字数字---------相同取代基的个数
用大写的二、三、四等数字表示写在取 代基前面。但表示相同取代基位置的阿 拉伯数字要用“,”隔开;如果几个取 代基不同,就把简单的写在前面,复杂 的写在后面。 CH3—CH—CH2—CH—CH3
1
2
3
4
CH3
2,4
5 6 二 甲基 己烷
CH2—CH3
1 2CH33 4 5 CH3–C–CH2–CH–CH3 4 3 2 1 5 CH3 CH3
C(CH3)4
第五章
第二节
烃
烷烃
一、烷烃
烃分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余 价键全部跟氢原子结合,使每个碳原子的化 合价都达到“饱和”。这样的烃叫做“饱和 烃”,也叫烷烃。
单键:“C–C” 1、结构特点: 链状(可能有支链)
C剩余价键与H结合
烷烃
结构 类别
结构相似 化合物
练习:
下列五组物质中___互为同位素, 2 是同素异形体 是同素异形体, 下列五组物质中 1 互为同位素,___是同素异形体, 互为同位素 ___ 是同分异构体,___是同系物,___是同一物质。 是同系物, 5 是同分异构体, 4 是同系物 3 是同一物质
1、 、 3、 、
(B)
(D)
C ∣ C-C -C C C ∣ ∣ C- C C - C- C ∣ C C- C ∣ ∣ C C
(F)
(H)
练习: 练习:
A、判断下列物质中相同的是_______________ 、判断下列物质中相同的是 ②和④ ⑤和⑥ B、属于同分异构体的是______________ ④ 、属于同分异构体的是 ①和② 或①和 C、属于同系物的是____________________________ 、属于同系物的是 ① 、 ③和⑤ 或② 、③和⑤…… ① CH3—CH2—CH2 CH3 ③ CH3—CH2—CH3 ⑤ CH3—CH2—CH—CH3 CH3 ② CH3—CH—CH3 CH3 ④ CH3 CH—CH3 CH3 ⑥ CH3—CH—CH3 CH2 CH3
常温下状态: 常温下状态: 1-4:气态 : 5-16:液态 : 17以上:固态 以上: 以上
3、化学性质 、
(1)氧化反应
3n + 1 CnH 2 n + 2 + O 2 点燃 → nCO 2 + (n + 1) H 2O 2
均不能使KM 褪色,不与强酸,强碱反应。 均不能使KMnO4褪色,不与强酸,强碱反应。
12 6
C
14 6
C
2、白磷、红磷 、白磷、 4、CH3CH3、CH3CHCH3 、 | CH3
第二节 烷烃教案
第二节烷烃(1)教学目标知识与技能1、了解各类烃结构的异同点,掌握烷烃结构的特点。
2、掌握饱和烃、不饱和烃的概念与原因。
3、分析各类烃通式的写法。
4、掌握结构简式的书写方法。
过程与方法1、通过甲烷,乙烷,丙烷球棍模型的演变分析得出饱和烃的概念;2、学生比较分析发现烷烃物理性质的规律。
情感、态度、价值观培养三种能力:统摄归纳的能力、联想对比的能力、阅读课文获取信息的能力。
教学重点:1.烷烃的组成、分子结构和通式;2.了解烷烃性质的递变规律;教学难点:烷烃结构和通式,同系物、同分异构体。
教学过程:【引言】在有机化合物中有一系列结构和性质与甲烷很相似的物质。
课题:§5-2 烷烃一、烷烃的结构和同系物【探究过程】教师引入→学生讨论→学生总结⑴由教师给出甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等部分的名称和化学式,请同学们完成结构简式和结构式。
⑵让学生分析表中的各种分子结构。
【总结】以下特点:①碳原子间以碳碳非极性共价键—单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合。
叫做饱和烃,又叫烷烃。
②分子间相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH2原子团,分子间不相邻两个烷烃在分子组成上相差若干个CH2原子团。
小结: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。
如烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等,它们互为同系物。
⑶通过烷烃之间相差“CH2”原子团,得出烷烃的通式:C n H2n+2二、烷烃的性质由上表总结:随着烷烃碳原子数的增加,总的趋势(递变性)是①气→液→固;②熔点升高;③沸点升高;④密度增大。
另外,与甲烷相似,烷烃易溶于有机溶剂,难溶于水。
2.化学性质由甲烷的性质得出烷烃的化学性质。
⑴烷烃的氧化反应烷烃完全燃烧的通式:C n H2n+2+(3n+1)O2nCO2+(n+1)H2O通常情况下,烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应,不能与强酸和强碱溶液反应。
⑵烷烃的取代反应其它烷烃与甲烷一样,一定条件下能发生取代反应。
高二化学烷烃知识精讲 人教版
高二化学烷烃知识精讲一. 本周教学内容:第二节 烷烃二. 教学要求:1. 了解烷烃的组成、结构和通式;2. 了解烷烃性质的递变规律;3. 了解烷基、同系物、同分异构现象、同分异构体;4. 了解烷烃的命名方法。
三. 教学重点、难点:同分异构现象、同分异构体四. 知识分析:1. 烷烃物理性质总结:(1)一系列无支链烷烃,(分子组成和结构相似)随分子中C 原子数的增加,熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大。
(2)分子里碳原子数4≤的烷烃,在常温常压下都是气体,另外,在常温常压下也是气体,其它烷烃在常温常压下为固体或液体。
(3)烷烃的相对密度小于水的密度。
(4)烷烃不溶于水,但易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是有机溶剂。
2. 烷烃化学性质总结:(1)在光照下与卤素单质气体发生取代反应。
(2)都能燃烧,O H n nCO O n n H C n n 22222)1()21(++→++++ 随C 原子数增加,燃烧越来越不充分,甚至伴有黑烟。
3. 同系物:分子结构相似,在分子组成上相差一个或若干个2CH 原子团的物质称为同系物。
说明:同系物间分子组成通式相同,但通式相同的不一定是同系物。
4. 同分异构体及有机物命名:应熟练掌握此部分内容,并反复练习庚烷的九种同分导构体及命名:(1)3222223CH CH CH CH CH CH CH ------ 庚烷(2)2 — 甲基己烷(3)3|23CH CH CH CH --322CH CH CH ---3 — 甲基己烷 (4)2,2 — 二甲基戊烷(5)3,3 — 二甲基戊烷(6)3|3CH CH CH -3|CH CH -32CH CH --2,3 — 二甲基戊烷 (7)3|3CH CH CH -3|2CH CH CH --3CH -2,4 — 二甲基戊烷(8)3 — 乙基戊烷 (9)2,2,3 — 三甲基丁烷[例1] 下列说法正确的是( )A. 凡是分子组成相差一个或几个2CH 原子团的物质,彼此一定是同系物。
第二章 烷烃
I > Br > Cl > S > P > F > O > N > C > D > H
b. 多原子取代基先比较第一个原子,如相同,再比较第 二个原子,如依旧相同,则依次比较取代基中所有的原 子,直到分出原子序数大的原子,则该基团“较优”,
CH3CH2CH2CH2
<
H3C H3C
CH
c.含三键或双键基团。认为连有两个或三个相同原子。
CH3
1 6 2 5 3 4 4 3 5 2 6 1
CH3CH2CHCH2CHCH3 C2H5
主要烷基的优先次序:异丙基&g近一端开始编号的前 提下,注 意编号时应该使所有主链取代基位次的代数和最小
3.烷烃名称的书写规则
A 将支链(取代基)写在主链名称的前面
n-Butyl
Iso-Butyl
n-Bu
i-Bu
CH2
仲丁基 叔丁基
Sec-butyl Tert-Butyl
s-Bu t-Bu
CH3 CH3 C CH3
烷基的通式为CnH2n+1
常用R表示
二价基 —— 亚基:
两价集中在一个原子不需要定位, 集中在不同的原子一定要求定位
CH2
亚甲基
CH2CH2CH2
B 取代基按“次序规则”小的基团优先列出
大小次序:甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基<异戊基<异 丁基<异丙基。 C 相同基团合并写出,位置用2,3, 4……, 取代基数目用二, 三, 四……, di, tri, tetra。
D 表示位置的数字间要用逗号隔开,位次和取代基名称间
用“半字线” E 英文命名时,取代基按首字母顺序排列。
第二章-烷烃
CH3 CH2 CH3 CH2 CH CH2 CH CH3 CH2 CH2 CH3
主链:八个碳原子,辛烷
2) 编号:从离取代基最近的一端开始,用阿拉伯数 字1,2,3...将主链碳原子编号. (使取代基的位次最小)
4
5
8
7 6
CH3 CH2
CH3 CH2 CH CH2CH CH3
3 CH2
2 CH2 1 CH3
CH3 CH3 C
CH3
i-Bu t-Bu
• 烷烃分子从形式上去掉两个氢或三个氢原子而剩下 的原子团分别称为亚基、次基。(page 20)
亚基: CH2
CHCH3
C(CH3)2
亚甲基
亚乙基
亚异丙基
CH2 CH2 1, 2-亚乙基
CH2 CH2 CH2 1, 3-亚丙基
次基:
CH
次甲基
CCH3
次乙基
(CH3)3CCH2CH3
键线式
碳干式 C C C C C C
C CCCC
C
3、碳原子和氢原子的类型
• 伯碳原子(一级碳原子, 1o)(primary): 直接与一个碳原子相连 • 仲碳原子(二级碳原子, 2o)(secondary): 直接与两个碳原子相连 • 叔碳原子(三级碳原子, 3o)(tertiary): 直接与三个碳原子相连 • 季碳原子(四级碳原子, 4o)(quaternary): 直接与四个碳原子相连
CH3
碳架异构
构造异构 位置异构
同
官能团异构(包括互变异构)
分
异
(分子式相同,而构造不同)
构
立体异构
构型异构 构象异构
顺反异构 旋光异构
(构造相同,原子在空间排布方式不同)
烷烃的命名
CH3—CH—CH—CH2—CH2—CH3
CH3
CH3
2 ,3,5— 三甲基己烷
第一节 烷烃的命名 3.烷烃的系统命名法-步骤 (3)写名称 取代基写在前,注位置,连短线,不同基,简在前,相同基,合并写。
①支链作为取代基。把取代基的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主链上的位置,并在号数后连一短线,
第一节 烷烃的命名
CH3—CH—CH2—CH—CH3
3.烷烃的系统命名法-步骤
CH3
CH2—CH3
(1)选最长碳链为主链,称“某烷”。
若按照蓝色线路选取主链,则为戊烷;若按照红色线路选取主 链,则为己烷,根据最长碳链原则则称己烷。
若出现右图所示:最长碳链存在多条(图中A、B都是最长碳链) 则根据支链最多原则选取A作为主链。
第一节 烷烃的命名
3.烷烃的系统命名法-步骤
(2)选起点编序号、定支链位置 选定主链中离取代基最近的一端为起点,用1,2,3等阿拉伯
数字给主链上的碳原子编号定位,以确定取代基在主链中的位
置。
1 23 4
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3 己烷 56
根据编号可知支链位置,2号碳有个甲基;4号碳有个甲 基
不管从主碳链的那端开始,支链的位置都相同,而且都一样简单(—CH3)
怎么办?
——同样近同样简时,编号之和最小原则
编序号的原则: 近,简,小
CH3
16CH3—25CH—34CH2—43CH—52C—61CH3
CH3
CH2 CH3
2-甲基
CH3 2-甲基
2,4,5,5
2,2,3,5 √
CH3
2、第二章 烷烃
新己烷
(二)系统命名法(IUPAC)
(1)直链烷烃的命名 对于直链烷烃的命名
和普通命名法基本相同,仅不写"正"字。
CH 3 (CH 2 ) 10 CH 3
十二烷
(2)支链烷烃的命名法的步骤: ①选母体(或主链):选择分子中最长的碳链作 为母体),若有两条或两条以上等长碳链时,应 选择支链最多的一条为母体,根据母体所含碳原 子数目称“某烷”。
400℃
C H4
+
C l2
或
hν, 25℃ 125℃ hν
C H 3C l
氯甲烷
+
HC l
C H4
+
B r2
C H 3Br
溴甲烷
+
HBr
H H
+
Cl C l2
25℃ hν
H
氯代环己烷
+
HC l
烷烃的卤代反应一般难以停留在一取代阶段, 通常得到各卤代烃的混合物。若要得到其中某一产 物,可通过控制甲烷和氯的配料比来实现。例如甲 烷的氯代:
3,3-二甲基-5-乙基庚烷
2,3-二甲基-4-叔丁基辛烷
二甲基二叔丁基甲烷
甲基三异丙基甲烷
请写出下列化合物的结构式。
1、分子式为C5H12,但分子中仅含有一个叔氢 的烷烃。 2、分子式为C6H14,但分子中仅含有伯氢和叔 氢的烷烃。
第三节 烷烃的结构
杂化轨道理论:在形成分子的过程中,由于原子间的 相互影响,若干类型不同而能量相近的原子轨道相互混杂, 重新组合成一组能量相等,成分相同的新轨道,这一过程 称为杂化。经过杂化而形成的新轨道叫做杂化轨道。
2,3,5-三甲基己烷
有机化学第五版-李景宁主编第2章烷烃上课讲义
第七节 烷烃的卤代反应历程 一、甲烷的卤代历程 二、卤素对甲烷的相对反应活性 三、氢原子反应活性与自由基的稳定性
第八节 过渡态理论 一、反应进程的过渡态与能量变化 二、甲烷氯代反应的能量变化 三、过渡态与中间体、反应热与活化能
第九节 甲烷和天然气
一、构象(conformation)
二、乙烷的构象
三、正丁烷的构象
研究思路:
一、甲烷的卤代历程
1. 甲烷和氯气反应的实验事实:
2. 根据实验事实,提出如下机理:
链引发(chain initiation):
链传递(chain propagation):
理论上可把所有甲烷分子中的氢原子全夺 去。事实上,连锁反应不可能永久传递下去, 直到自由基互相结合或与惰性物种结合而失去 活性时,这个连续的反应就终止了。
几种烷烃的混合物,是实验室常用的溶剂。通常以 沸程分为
• 石油醚30-60(bp 30~60℃)
• 石油醚60-90和石油醚90-120等。
第六节 烷烃的化学性质
一、化学性质稳定
原因:
(1)C—C、C—H σ 键的键能大,不易破裂
化学键
C—C C—H
键能/(kJ·mol-1) 345.6 415.3
例如:
第二节 烷烃的命名
一、普通命名法 二、烷基的命名 三、系统命名法
一、普通命名法
1. 正(normal)某烷
C1~C10 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 > C10 汉文数字
正己烷 n-hexane 2. 异(iso)某烷 碳链一末端带有两个甲基。
特殊:
衡量汽油品种的基准物质,其辛烷值为100
构造 分子中原子的排列顺序
结
江苏省高二化学选修5教案:第五章烃第二节《烷烃》(第一课时)
【课题】【教学目的】1.使学生认识烷烃同系物在组成、结构、化学性质上的共同点及物理性质随分子里碳原子数的递增而变化的规律。
2.使学生初步了解直链烷烃的命名及结构式、结构简式的写法。
【教学重点和难点】1.烷烃的性质。
2.结构简式的写法。
【大纲知识点要求】同系物-B【教学过程】[复习引入]上节课我们学习的甲烷是最简单的有机物。
下面,请同学们来看一下我手里的几个模型。
它们与甲烷有什么相同的地方?有什么不同的地方?[展示]乙烷、丙烷和丁烷的球棍模型。
相同点:只含碳、氢两种元素;每个碳原子以四个单键与其它原子结合。
不同点:碳、氢原子数比甲烷多。
[讲述]在有机化合物里有一系列结构和性质与甲烷相似的烃。
在这些烃分子里,碳原子之间以碳碳单键相结合成链状,碳原子剩余的价键全部与氢原子相结合,这样的结合使每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和”。
这就是我们今天要学习的饱和链烃,又称烷烃。
[板书]一、烷烃的结构和性质1.概念:饱和链烃:碳原子之间以碳碳单键相结合成链状,碳原子剩余的价键全部被氢原子所饱和的烃。
(又称烷烃)[讲述]烷烃的种类很多,含一个碳原子的我们称为甲烷,含两个碳原子的我们称为乙烷,以此类推,含三个碳原子的称为丙烷,含四个碳原子的称为丁烷。
[展示]乙烷、丙烷和丁烷的结构式。
[讲述]在书写烷烃结构式时很麻烦。
在实际书写中,有机物常写结构简式,它既可以表示有机物的结构,同时书写起来也很简单。
我们只需将结构式中的碳碳单键和碳氢单键省略就可书写出结构简式。
比如乙烷就可写成CH3CH3。
[板书]2.结构简式乙烷CH3CH3CH3—CH3丁烷CH3CH2CH2CH3或CH3(CH2)2CH3CH3—CH2—CH2—CH3注:直链中的碳原子(CH2)原子团可以用括号括起来,在右下角标出数字。
[讲述]从球棍模型可以看出,在乙烷、丙烷和丁烷中,相邻两个C—H键之间的夹角是109°28′,碳原子之间并不是结合成直线的链状。
第2章_烷烃
斯陶特模型 比例模型
二、碳原子的 sp3 杂化
1. 碳原子的sp3杂化
基态
激发态
杂化态
2. sp3杂化轨道特点
方向性更强 4个sp3轨道等同 最稳定的排列方式:正四面体(4个价键 尽可能远离)
三、烷烃分子的形成 甲烷:CH4 C—H键:sp3—s
第二节 烷烃的命名
一、习惯命名法
二、衍生命名法
三、烷基的命名
四、系统命名法
一、习惯命名法
最早根据碳原子数命名: 甲烷,乙烷,丙,丁戊己庚辛任癸,十一,十二. 对于支链烷(异构体),常用正、异、叔、新 等来区别。(C链依次缩短) 如戊烷的三个异构体:
H CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 CH 3 C CH 3 CH 2CH 3 CH 3 CH 3 C CH 3 CH 3
正戊烷
异戊烷
新戊烷
• 含五或六个碳原子的碳链端,第二个碳原子 为季碳原子(无H),烷烃称为“新某烷”
非新己烷
二、衍生命名法
以甲烷为母体,命名为···甲烷,直链烷烃看作 是甲烷的 取代基,选连烷基(c)最多的碳作 甲烷碳(取代基最简单) 如:H H CH
3
CH 3
C CH 3
CH 3
CH 3
C CH 3
CH 2CH 3
CH 3
C CH 3
CH 3
异丁烷 三甲基甲烷
异戊烷 二甲基乙基甲烷
新戊烷 四甲基甲烷
三、烷基的命名
烷 基 : 烷 烃 去 掉 一 个 氢 原 子 . 常 用 R- , 或 (CnH2n+1-)表示。 ◎正烷基:直链烷烃去掉一个/末端氢原子 (H3).“正”字用n-代表. 如:正丙基CH3CH2CH2-, 如:仲丁基 (sec-丁基 )
烷烃(理科)
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10
甲烷
乙烷
; 作文加盟 ;
顶籍灭,高祖购求布千金,敢有舍匿,罪三族。布匿濮阳周氏,周氏曰“汉求将军急,迹且至臣家,能听臣,臣敢进计。即否,愿先自刭”布许之。乃髡钳布,衣褐,置广柳车中,并与其家僮数十人,之鲁朱家所卖之。朱家心知其季布也,买置田舍。乃之雒阳见汝阴侯滕公,说曰“季布何罪。 臣各为其主用,职耳。项氏臣岂可尽诛邪。今上始得天下,而以私怨求一人,何示不广也。且以季布之贤,汉求之急如此,此不北走胡,南走越耳。夫忌壮士以资敌国,此伍子胥所以鞭荆平之墓也。君何不从容为上言之”滕公心知朱家大侠,意布匿其所,乃许诺。侍间,果言如朱家指。上乃 赦布。当是时,诸公皆多布能摧刚为柔,朱家亦以此名闻当世。布召见,谢,拜郎中。孝惠时,为中郎将。单于尝为书嫚吕太后,太后怒,召诸将议之。上将军樊哙曰“臣愿得十万众,横行匈奴中”诸将皆阿吕太后,以哙言为然。布曰“樊哙可斩也。夫以高帝兵三十馀万,困於平城,哙时亦 在其中。今哙奈何以十万众横行匈奴中,面谩。且秦以事胡,陈胜等起。今疮痍未瘳,哙又面谀,欲摇动天下”是时,殿上皆恐,太后罢朝,遂不复议击匈奴事。布为河东守。孝文时,人有言其贤,召欲以为御史大夫。人又言其勇,使酒难近。至,留邸一月,见罢。布进曰“臣待罪河东,陛 下无故召臣,此人必有以臣欺陛下者。今臣至,无所受事,罢去,此人必有毁臣者。夫陛下以一人誉召臣,一人毁去臣,臣恐天下有识者闻之,有以窥陛下”上默然,惭曰“河东吾股肱郡,故特召君耳”布之宫。辩士曹丘生数招权顾金钱,事贵人赵谈等,与窦长君善。布闻,寄书谏长君曰 “吾闻曹丘生非长者,勿与通”及曹丘生归,欲得书请布。窦长君曰“季将军不说足下,足下无往”固请书,遂行。使人先发书,布果大怒,待曹丘。曹丘至,则揖布曰“楚人
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第二节烷烃●教学目标1.使学生了解烷烃的组成、结构和通式;2.使学生了解烷烃性质的递变规律;3.使学生了解烃基、同系物、同分异构现象和同分异构体(碳原子数在5以内),以增强学生严密的思维能力;4.使学生了解烷烃的命名方法;5.通过甲烷的性质与烷烃的性质的联系,使学生理解从个别到一般的辩证唯物主义的原理。
●教学重点烷烃的性质,同分异构体的写法,烷烃的命名。
●教学难点同分异构体的写法,烷烃的命名。
●课时安排二课时●教学方法1.通过分析数据以及归纳的方法得出烷烃的通式,物理、化学性质的变化规律;2.通过学生分组动手制作比赛的形式引出并分析同分异构体的概念及其写法;3.运用边讲、边探索、边示范的方法使学生掌握烷烃的命名。
●教学用具投影仪、球棍模型(散的)若干。
●教学过程★第一课时[复习提问][师]甲烷的分子结构有什么特点?[生]甲烷分子是以碳原子为中心的、四个氢原子为顶点的正四面体型的立体结构,是一个典型的非极性分子。
[师]甲烷有哪些主要化学性质?[生]甲烷的主要化学性质表现在:通常情况下,甲烷对强酸、强碱和强氧化剂稳定;可与氧气在点燃条件下发生氧化反应,生成二氧化碳和水;可与Cl2等卤素在光照条件下发生取代反应,并生成多种取代产物;在无氧高温的条件下,甲烷可以发生分解反应,生成炭黑和氢气。
[师]什么叫取代反应?[生]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代替的反应叫做取代反应。
[导入新课]甲烷是最简单的烃,在烃里边还有许多结构和性质与甲烷相似的分子,如乙烷、丙烷等,这就是本节课学习的主题——烷烃。
[板书]第二节烷烃[师](以竞赛的形式)现给每个学习小组分发一些小球和小棍,自己动手来制作甲烷、乙烷(C2H6)和丙烷(C3H8)的球棍模型。
在制作时大家要注意检查碳原子的四个价键是否已被充分利用。
[学生活动]同组的同学参照甲烷的分子结构以及教材图5—6“几种烷烃的球棍模型”,共同边讨论边制作,分别得到甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等的分子模型。
[设疑]大家细心地观察你们手中所制得的各种模型,看看碳原子与碳原子的连接方式有何特点?碳原子周围总共形成了几个化学键?[生]观察、分析、思考后回答:在这些烃的分子里,碳原子跟碳原子都以单键结合成链状,跟甲烷一样,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,总共形成了四个化学键。
[师]这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和”,我们把这种烃叫做“饱和烃”,又叫“烷烃”。
[板书]一、烷烃的结构和性质1.烷烃的概念[师](提示)我们在把握烷烃概念的时侯,应注意以下两点:一是分子里碳原子都以单键结合成链状;二是碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合,这是判断某烃是否为烷烃的标准。
[板书]2.烷烃分子的结构特点[师]下面大家根据你们所制的各种分子的模型写出乙烷、丙烷和丁烷的结构式。
[生]书写上述三种分子的结构式,并有一名同学上前板演。
[师]若把上述各分子的结构式中表示共价单键的“—”删去,会变成什么样子?[生]按要求书写,乙烷变为CH3CH3,丙烷写成CH3CH2CH3,丁烷可写成CH3CH2CH2CH3。
[师]变形后的式子书写起来是比较方便的,我们称之为有机物的结构简式。
当然,在书写有机物分子的结构简式时,若遇到像丁烷分子中有两个(或多个)相同的成分时,还可以写成CH3(CH2)2CH3。
由于结构简式书写方便,且仍能表示出分子结构的简况,所以更多情况下常使用结构简式。
[板书]3.烷烃的结构式和结构简式[师]既然甲烷的结构和其他的烷烃分子很相似,那么它们在性质上是否也很相似呢?名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度甲烷CH4 气–182 –164 0.466*乙烷CH3CH3 气-183.3 -88.6 0.572**丙烷CH3CH2CH3 气-189.7 -42.1 0.5853***丁烷CH3(CH2)2CH3 气-138.4 -0.5 0.5788戊烷CH3(CH2)3CH3 液–130 36.1 0.6262癸烷CH3(CH2)8CH3 液-29.7 174.1 0.7300十六烷CH3(CH2)14 CH3液18.2 287 0.7733十七烷CH3(CH2)15 CH3固22 301.8 0.7780 注:**乙烷的相对密度是-100℃时数据***丙烷的相对密度是-45℃时数据[生]思考、分析表中数据,讨论,并得出一些规律。
(由几个同学的表述综合后得出)(1)随着分子里含碳原子数的增加,熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;(2)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;(3)烷烃的相对密度小于水的密度。
[师](评价学生的回答,然后补充说明)(1)表中所列烷烃均为无支链的烷烃,亦即分子组成与结构都相似的烷烃,而且碳原子数增多的过程也是相对分子质量增加的过程;(2)常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4的几种分子之外,还有一种碳原子数为5的分子,但分子中含有支链的戊烷,();(3)烷烃分子均为非极性分子,故一般不溶于水,而易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。
[生]体会补充说明的规律,作笔记。
[板书]4.烷烃的物理性质[设疑]烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢?[生]由于随着相对分子质量的增大,分子之间的范德华力逐渐增大,从而导致烷烃分子的熔沸点逐渐升高。
[师]甲烷与其他烷烃结构的相似不仅表现在物理性质上的规律性变化,而且化学性质上也具有极大的相似性,请同学们根据甲烷的化学性质总结、推测烷烃应有的化学性质。
[生]自学、讨论、总结得出烷烃的化学性质。
(同样可以综合同学的发言得出)(1)通常状况下,它们很稳定,跟酸、碱及氧化物都不发生反应,也难与其他物质化合; (2)在空气中都能点燃;(3)它们都能与氯气发生取代反应。
[师](评价并补充说明)(1)烷烃与氯气也可以是溴在光照条件下发生的取代反应,由于碳原子数的增多而使生成的取代产物的种类将更多;(2)在空气或氧气中点燃烷烃,完全燃烧的产物为CO 2和H 2O ,在相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越不充分,使燃烧火焰明亮,甚至伴有黑烟;(3)烷烃分子也可以分解,但产物不一定为炭黑和氢气,这在以后的石油裂化—裂解的学习中就将学到。
[板书]5.烷烃的化学性质[投影练习]1.乙烷(C 2H 6)与氯气在光照条件下发生取代反应,假设生成了等物质的量的分子里分别有1、2、3、4、5、6个Cl 原子的6种取代产物,同温同压下,参加反应的CH 3CH 3与Cl 2的体积比是几比几?[思路分析]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Cl 2分子中仅有21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。
若参加反应的CH 3CH 3的体积为6,则参加反应的Cl 2的体积为:(1+6)×6÷2=21, 故参加反应的CH 3CH 3与Cl 2的体积比为: 6∶21=2∶7。
答案:CH 3CH 3与Cl 2的体积比是2∶7[师]大家根据各种烷烃分子的结构简式来分析烷烃分子的组成有何特点? [生](以学习小组为单位互相讨论之后得出结论):若烷烃分子的碳原子数为n ,那么氢原子的数目就可表示为2n +2,这样烷烃的分子式就可以表示为C n H 2n +2。
[师]此即烷烃的通式,但要注意:通式中n 值从理论上说是自然数,但现实中n 值并不是无限大,再则,此通式为开式链烃的通式。
[板书]6.烷烃的通式:C n H 2n +2[师]大家再比较一下相邻碳原子数的烷烃在分子组成上有何特点,当然也可以用通式来推算。
[生](可以通过观察表5—1中的结构简式,也可以用通式推算,用C n H 2n +2减去C n -1H 2(n -1)+2,都可以得到相同的结论):在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团。
[师]类似烷烃各分子这样:分子结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的物质,互相称为同系物。
[板书]7.同系物概念[投影练习]2.下列各组内的物质不属于同系物的是()[思路分析]对题中的各组物质以同系物的概念为标准进行判断可知,只有C项内的物质之间不存在同系物关系。
答案:C[师](强调):在判断同系物的时候要严格把握同系物概念涵义的两个方面:一是分子结构相似,二是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,二者要联系在一起应用,缺一不可。
当然,还应注意,同系物的关系不光是只有烷烃分子之间存在,在其他的有机物内也存在着同系物关系。
[本节小结]本节课我们学习和讨论了几个重要的概念:烷烃、结构简式以及同系物,通过研究分析,讨论比较从而得出了烷烃分子的结构特点,以及烷烃的物理和化学性质的变化规律,当然在学习时应重点掌握烷烃性质的变化规律。
[作业]P124一、1 二、1●板书设计第二节烷烃一、烷烃的结构和性质1.烷烃的概念2.烷烃的结构特点3.烷烃的结构式和结构简式4.烷烃的物理性质5.烷烃的化学性质6.烷烃的通式7.同系物概念●教学说明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、分析、自学讨论等方法,以利于同学们理解和掌握。
[参考练习]1.C3H8分子中的共价键总数为()A.10B.12C.8D.11答案:A2.下列烷烃:①正己烷②丙烷③正戊烷④正丁烷⑤癸烷中,沸点由高到低顺序正确的是()A.①②③④⑤B.⑤①③④②C.⑤③④①②D.③④⑤②①答案:B3.在同一系列中,所有的同系物都具有()A.相同的分子量B.相似的化学性质C.相同的最简式D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团答案:BD4.甲烷和过量O2混合,用电火花引燃后,测得反应后气体的密度为同温同压下H2密度的15倍。
则原混合气体中甲烷和O2的体积比为(温度为120℃)()A.1∶3B.1∶5C.1∶7D.2∶7答案:C5.标况下,11.2 L乙烷和丁烷的混合气体完全燃烧时需氧气47.6 L,则乙烷的体积分数为()A.25%B.50%C.75%D.80%答案:C。