高中化学《烷烃》

　　一、考题回顾

　　试讲题目

　　1.题目：烷烃

　　2.内容：

　　烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，在空气中能点燃，光照下能与氯气发生取代反应。

　　烷烃中最简单的是甲烷，其余随碳原子数的增加，依次为乙烷、丙烷、丁烷等。碳原子数在十以内时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，其后加“烷”字;碳原子数在十以上，以汉字数字代表，如“十一烷”。

　　相邻烷烃分子在组成上均相差一个CH2原子团，如果烷烃中的碳原子数为n，烷烃中的氢原子数就是2n+2，烷烃的分子式可以用通式CnH2n+2表示。像这种结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。

　　甲烷、乙烷、丙烷的结构各只有一种，而丁烷却有两种不同的结构(如图3-5所示)。虽然两种丁烷的组成相同，但分子中原子的结合顺序不同，即分子结构不同，因此它们的性质就有差异，属于两种不同的化合物。分子里碳原子相互结合形成的直链丁烷，称为正丁烷，分子里碳原子相互结合形成的带支链的丁烷，称为异丁烷。

　　像这种化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的数目也增加。例如，戊烷有3种、己烷有5种、庚烷有9种，而癸烷则有75种之多。同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一。

　　3.基本要求：

　　(1)试讲时间10分钟;

　　(2)教学过程中要有师生互动、课堂提问;

　　(3)要求配合教学内容有适当板书设计;

　　(4)试讲中需要用到的实验模型，用语言模拟即可。

　　答辩题目

　　1.烷烃的物理性质的递变规律是什么?

　　2.请问这节课的教学重难点是什么?为什么这样设置?

　　二、考题解析

　　【教学过程】

　　(一)温故知新导入

　　【提出问题】饱和烃的概念是什么?

　　【学生回答】碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。

　　【教师引导】烷烃分子种类繁多，不同连接方式形成的分子结构不同，那这些不同结构的分子之间有怎样的关系呢?这节课一起学习“烷烃”。

　　(二)探究新知

　　【教师引导】烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较稳定，在空气中能点燃，光照下能与氯气发生取代反应。这些相似性的烷烃分子又怎样进行命名和区分呢?

　　【教师讲解】烷烃中最简单的是甲烷，其余随碳原子数的增加，依次为乙烷、丙烷、丁烷等。碳原子数在十以内时，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，其后加“烷”字;碳原子数在十以上，以汉字数字代表，如“十一烷”。

　　【提出问题】请说出下列烷烃的名称?

　　CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)15CH3

　　【学生回答】癸烷和十七烷。

　　【提出问题】尝试写出从甲烷到癸烷的分子式，仔细观察烷烃的分子式，看烷烃分子中C原子和H原子数目有怎样的关系?

　　【学生回答】学生1：相邻烷烃分子在组成上均相差一个CH2原子团。比如乙烷和甲烷相差一个CH2原子团，丙烷和甲烷相差两个CH2原子团。

　　学生2：如果烷烃中的碳原子数为n，烷烃中的氢原子数就是2n+2。

　　【教师总结】因此烷烃分子的通式为CnH2n+2。像这种结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。因为他们的结构相似，所以同系物具有相似的化学性质，物理性质不同。

　　【提出问题】大家知道烷烃分子就是甲烷分子中的H原子逐渐被C原子取代的过程。试着写出丙烷的结构式，当用C原子再去取代丙烷中的氢原子时，有哪些情况发生?

　　【教师引导】大家写出的分子结构式就是丁烷的结构式，丁烷中C原子取代氢原子的位置不同，导致形成的丁烷的结构不同，因此分子的性质就有差异，属于两种不同的化合物。分子里碳原子相互结合形成的直链丁烷，称为正丁烷，分子里碳原子相互结合形成的带支链的丁烷，称为异丁烷。

　　【展示图片】观察正丁烷和异丁烷的球棍模型也可知道，其原子的连接顺序不同，分子结构不同。

　　【提出问题】正丁烷和异丁烷在性质方面有哪些差异呢?结合表格3-2。归纳一下不同点。

　　【学生回答】由于分子的结构不同，导致正丁烷的熔沸点、密度要高于带有支链的异丁烷。

　　【教师总结】像这种化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的数目也增加。例如，戊烷有3种、己烷有5种、庚烷有9种，而癸烷则有75种之多。同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一。

　　(三)拓展提升

　　【提出问题】正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是什么?

　　【学生回答】分子式相同，都为C4H10，但分子式内C原子的连接方式不同。

　　【提出问题】分析、归纳以C为骨架的有机物种类繁多的原因是什么?

　　【学生回答】因为碳碳之间可以形成单键、双键或三键，碳碳之间可以成环、成链，使得有机化合物存在众多种类繁多的同分异构体。

　　(四)小结作业

　　小结：学生总结归纳本节课所学主要知识，同系物和同分异构体的概念，表述学习心得。

　　作业：画图表示4个C原子相连接的方式有哪几种?

　　【板书设计】略

　　【答辩题目解析】

　　1.烷烃的物理性质的递变规律是什么?

　　【参考答案】

　　随着碳原子数的增多：

　　烷烃的状态由气态逐渐变为固态，一般情况下n≤4的烷烃为气态;

　　熔沸点由低到高;

　　如果碳原子数相同，支链越多，沸点越低;

　　烷烃的密度逐渐增大，但大多小于水。

　　2.请问这节课的教学重难点是什么?为什么这样设置?

　　【参考答案】

　　本节课重点是：同系物、同分异构体的概念。

　　难点是：区分同分异构体、同系物的概念。

　　同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。同分异构体是分子式相同，结构不同，也就是碳原子的连接方式不同的分子。这两个概念在整个高中化学有机学习中都占有比较重要的作用，而且为后面学习炔烃、含氧衍生物等等做好了铺垫。因此本节课的重点就是要掌握这两个概念。但是在实际应用中，学生难以区分同系物和同分异构体，容易混淆、出错，因此对于这两个概念的区分成为本节课的难点。

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