烷烃（1）.doc

1、资资 源源 信信 息息 表表 标标 题：题： 烷烃（1） 关键词：关键词： 烷烃、同系物、同分异构体 描述：描述： 教学中主要以图表、模型为主，通过归纳和数学 方法，推导出烷烃的通式，通过对甲烷的化学性质 的复习，来推导出烷烃的化学性质，从学生的认知 角度出发，从而使学生在复习旧知识的基础上，又 掌握了新的知识。并以新的知识烷烃的学习， 使旧的知识甲烷的知识得到升华，并以之为指 导可以掌握其它的烷烃的知识。同时，以烷烃为载 体，导出有机化学的重要概念：同系物、同分异构 现象和同分异构体。 学科：学科： 化学高中二年级第二学期试用本上科版第十一 章第一节第三课时 作者：作者： 张国华 单位：单位

2、： 徐汇教师进修学院 地址：地址： 上海市中山南二路800号 Email: jyxyzhanggh 1 11 1.1.1 碳氢化合物的宝库石油碳氢化合物的宝库石油（共（共 4 4 课时）课时） 第第 3 3 课时课时 烷烃（烷烃（1 1） 一、设计思想一、设计思想 此教学设计在方法上，主要以图表、模型为主，通过归纳和数学方法，推导出烷烃的通 式；通过对甲烷的化学性质的复习，来推导出烷烃的化学性质，从学生的认知角度出发，从 而使学生在复习旧知识的基础上，又掌握了新的知识，并以新的知识烷烃的学习，使旧 的知识甲烷的知识得到了升华。 并以之为指导可以掌握其它的烷烃的知识。 这种学习方 式也为后续学习

3、其他类型的有机物提供了方法上的指导。同时，以烷烃为载体，导出有机化 学的重要概念：同系物、同分异构现象和同分异构体。 二、教学目标二、教学目标 1. 知识与技能知识与技能 （1）烷烃（B） （2）同分异构体（B） （3）同系物（B） （4）结构简式（B） 2. 过程与方法过程与方法 （1）在推导烷烃通式的过程中体会数学方法在化学中的应用。 （2）在构建和书写戊烷同分异构体的过程中感受有序思维的方法。 3. 情感态度与价值观情感态度与价值观 （1）在学习烷烃物理性质随碳原子数递增而递变的规律中感受量变质变规律。 （2）在学习同分异构现象和同分异构体过程中深化对“结构决定性质”的化学思想的理解。

4、三三、重点和难点：、重点和难点： 教学重点和难点：烷烃命名 四四、教学用品、教学用品 球棍分子结构模型 五五、教学流、教学流程程 1流程图流程图 2流程说明流程说明 引入：展示已经构建好的烷烃分子模型，为进一步学习作准备。 学生活动 I：观察烷烃分子模型中原子个数，探究烷烃分子组成的规律，运用数学方法 推导烷烃通式，并由此归纳同系物概念。并初步接触烷烃的习惯命名法。 学生活动 II：运用石油和甲烷的相关知识和事实推测烷烃的性质，感受所学知识之间 的相互关系。 师生活动 I： 阅读教材， 分析教材中的图表， 运用文献验证对烷烃性质的猜想正确与否， 感受科学探究的方法。 教师活动 I：通过观察烷烃

5、的取代反应机理引出同分异构现象，通过数据说明同分异构 体的性质差异。深化学生对有机化学反应的研究方法（观察断键、成键位置） 、结构决定性 质的化学思想的认识。 学生活动 III：构建和书写戊烷的同分异构体，通过此过程感受在解决化学问题时如何 进行有序思维，提升思维品质。 小结： 运用同系物和同分异构现象以及四价碳理论说明有机化合物的数量众多， 深化对 有机物概念的理解。 六六、教学、教学案例案例 1. 教学过程教学过程 教教 学学 内内 容容 教师活动教师活动 学生活动学生活动 说明说明 复习 【引言】我们已经学习过一种最简单的 烷烃甲烷。大家也回去尝试用橡皮 泥构建分子中含碳原子数更多的烷烃

6、的 分子结构。 请大家展示构建的分子模型。 展示分子模型 回忆已有 知识， 为学 习后续内 容作铺垫。 引入 学生活动 III 师生活动 I 小结 学生活动 I 学生活动 II 教师活动 I 烷烃 的通 式和 同系 物 【问题】请根据你构建的烷烃分子模型 写出相应的分子式和结构式。 【讲解】当分子中碳原子数增多时，用 结构式表示有机物分子比较繁琐，所以 可以用结构简式来表达（见附件） 。 为了区别这些烷烃，习惯上用甲、乙、 丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸，后 面加上“烷”表示分子中的碳原子数一 定的烷烃。所以这些烷烃的名称分别为 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷。碳原子数超 过 10， 就用数字直接表示

7、， 例如十一烷。 【问题】观察这几种烷烃分子，随着碳 原子数增多，分子组成的变化上有规律 吗？ 【问题】推测分子中有 6 个、8 个碳原 子的烷烃的分子式。如果有 18、40 个碳 原子呢？运用等差数列公式推测有 n 个 碳原子的烷烃的分子式。 【板书】烷烃 1. 通式：CnH2n+2 【讲解并板书】2. 同系物：结构相似， 在分子组成上相差若干个 CH2原子团的 化合物互称为同系物。 学生书写（见附件） 观察分析：有规律，每增加 个碳原子就同时增加个 氢原子。 思考，书写分子式，寻找计 算方法。推导出通式 CnH2n+2 训 练观察 能 力和化 学 用语表 达能力 初 步接触 烷 烃的习 惯

8、命名法 学 习运用 数 学方法 解 决化学 问 题的技 能。 以 烷烃知 识 为载体 导 出有机 化 学的重 要 基本概 念。 【过渡】既然烷烃其他分子的结构特点 与甲烷很相似，那么这种结构上的相似 是否会在性质上反映出来呢？ 推测 烷烃 的性 质 【提出问题】 在学习石油的成分时，我们知道石油的 主要成分是烷烃、环烷烃、芳香烃。烷 烃是石油的主要成份之一。请根据学习 过的甲烷的性质以及石油炼制预测烷烃 的性质，若有事实依据请说明。 【根据学生交流板书】 物理性质：不溶于水 化学性质：易燃烧、高温分解、能发生 取代反应。 思考、讨论、交流。 不溶于水：石油不溶于水， 烷烃是其主要成份之一。 易

9、燃烧：因为石油是很好的 燃料。 高温分解：因为石油在分馏 时温度过高会碳化，还可以 热裂化。 能与卤素发生取代反应：因 为烷烃与甲烷分子具有相同 的键。 类比 “氯气 与卤素” 的 学习方法， 抓 住典型 物 质进行 类推， 深化 理解 “结构 决定性质” 的 化学思 想 烷烃 的性 质 【问题】 阅读教材表 11.4 并思考： 烷烃分子中随碳原子数的增加，熔沸点 发生怎样的变化？ 常温下烷烃的状态和分子中的碳原子数 有什么关系？ 预测己烷在常温下的状态和熔点的范 围。 【板书】3. 烷烃的物理性质： 碳原子数的增加，熔沸点升高，状态从 气态逐渐过渡到固态。难溶于水，易溶 于有机溶剂。 【问题

10、】阅读教材 P13，与刚才的预测 做对比。 【板书】4. 烷烃的化学性质 通常状况下很稳定。 易燃烧： CnH2n+2 +( 3n+1 2 ) O2 nCO2 + (n+1)H2O 与氯气发生取代反应： 【问题】 1mol 乙烷与氯气发生取代反应，最多能 消耗几摩尔氯气？生成几摩尔 HCl？ 写出生成一氯乙烷的化学方程式。 阅读表格，思考。 随碳原子数的增加，熔沸点 升高。密度逐渐增大。 分子中 C1C4为气态，C5 C16为液态， 大于 C16为固态。 常温下为液态。熔点介于 -130-90.61之间。 分析：同系物具有相似的化 学性质。 思考、讨论： 6mol，6mol CH3CH3 +C

11、l2 CH3CH2Cl + HCl 一氯乙烷 在 对数据 的 观察和 分 析过程 中 提升观 察 能力和 逻 辑推理 能力 同分 异构 体概 念 【过渡】如果生成二氯乙烷，有几种结 构？写出分子式和结构式 【讲解并板书】5. 同分异构现象：这种 分子组成相同，而结构不同的现象，叫 做同分异构现象。具有同分异构现象的 化合物互为同分异构体。 【设问】组成相同而结构不同，在性质 上有什么差异呢？看下列数据： 1，2-二氯乙烷 1，1-二氯乙烷 沸点： 83.7 57.3 熔点： -35.3 -96.7 相对密度： 1.2529 1.17 可以发现它们的物理性质相差很大。 思考。书写： C H H

12、Cl C H H Cl C H HC H Cl ClH 分子式：C2H4Cl2 观察数据，分析。 为 引出同 分 异构概 念铺垫 再 次印证 “ 结构决 定性质” 的 化学思想。 同分【讲解】同分异构现象在有机化学中普阅读教材 用 橡皮泥 点燃 光 异构 体书 写 遍存在。阅读教材 P13P14。 【问题】用橡皮泥构建丁烷的不同分子 模型，对照模型写出不同丁烷的结构简 式。 【指导】构建组成相同的分子的不同结 构，与前面构建分子模型有什么不同？ 【问题】丁烷有几种不同的结构？ 思考： C、 H 原子个数不能变， 只能是结构上的变化。 构建模型、书写结构简式 CH3CH2CH2CH3 CH3CH

13、 CH3 CH3 只有两种结构：一种是直链 结构，另一种带有一个支链。 构 建不同 丁烷分子， 使 抽象的 空 间结构 直观化， 便 于理解。 【巩固练习】用橡皮泥构建戊烷的分子 结构，并写出相应的结构简式。 【问题】在构建同一烷烃分子的不同结 构时，怎样才能准确迅速地搭建出来 呢？ 讨论、构建模型、书写结构 简式。 思考、讨论后交流： 首先构建碳原子直链结构， 再加上氢原子。然后在碳原 子的直链结构的基础上减少 直链上的碳原子，转变为直 链，使之连接在直链上的不 同碳原子上。 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3C CH3 CH3 CH3 思 维方法 指导，

14、 训练 思 维有序 性。 总结 【问题】 我们学习了烷烃的结构和性质， 用我们今天学习的内容解释：为什么有 机物家族数量庞大？ 【问题】我们还学习了有机化学中的两 个重要概念：同系物、同分异构体，将 这两个概念与无机化学中的同位素、同 素异形体的概念进行对比，并将结果填 入表中（表见附件 2） 解释并阅读 P15 “拓展视野” ： 由于有机物分子中碳原子彼 此之间相互联结形成各种碳 链，使有机物种类激增。 分析填表 运 用所学 知 识解决 问题 概念辨析， 澄 清错误 认识。 2. 主要板书主要板书 三、烷烃 1. 烷烃的通式：CnH2n+2 2. 同系物：结构相似，在分子组成上相差若干个 C

15、H2原子团的化合物互称为同系物。 3. 烷烃的物理性质： 碳原子数的增加，熔沸点升高，状态从气态逐渐过渡到固态。难溶于水，易溶于有机溶 剂。 4. 烷烃的化学性质 通常状况下很稳定。 易燃： CnH2n+2 +(3n+1 2 ) O2 nCO2 + (n+1)H2O 与氯气发生取代反应：CH3CH3 +Cl2 CH3CH2Cl + HCl 一氯乙烷 5. 同分异构现象： 分子组成相同，而结构不同的现象，叫做同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 3. 相关链接相关链接 资料 1 名称 化学式 结构式 结构简式 甲烷 CH4 乙烷 C2H6 CH3CH3 丙烷 C3H8 CH3

16、CH2CH3 丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 或 CH3(CH2)2CH3 戊烷 C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3 或 CH3(CH2)3CH3 资料 2 同位素、同位异形体、同系物、同分异构体四个概念之间的比较 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、氘、氘 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有机化合物 点燃 光 个 CH2原子团的物质 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 CH3CH （CH3） CH3 七七、教学反思、教学反思 本节课侧重解决以下两个问题： 1. 用橡皮泥进行构建分子模型的活动，使抽象的烷烃分子的立体结构直观化，降低学 生的思维难度， 帮助学生建立想象立体结构的思维； 同时在构建分子模型的实践活动中感受 如何在解决化学问题时进行有序思维、数学知识在解决化学问题中的作用。 2. 设计了“构建分子模型推导烷烃通式猜想烷烃性质验证猜想构建戊烷同分 异构体”的环环相扣的问题组，在问题解决模式的教学过程中交替使用归纳法和演绎法，不 断运用前期学习的知识作为工具解决目前的问题，促进了知识的融合、衔接和生长，也使学 生感受到有机化学的严谨逻辑之美。