高中化学《烷烃 同分异构现象》微课精讲+知识点+教案课件+习题

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知识点：

1. 同分异构体的概念

化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。

2. 同系物、同分异构体、同素异形体和同位素的比较

① 分子式相同则相对分子质量必然相同，但相对分子质量相同而分子式不一定相同。如：H₃PO₄与H₂SO₄ 、C₂H₆O与CH₂O₂的相对分子质量相同，但分子式不同。最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如：HCHO、CH₃COOH、HCOOCH₃、C₆H₁₂O₆的最简式相同，但分子式不同。

② 分子结构不同是由分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的，如：CH₃CH₂OH和CH₃OCH₃、CH₃CH₂CHO和CH₃COCH₃等。

③ 同分异构现象在有机化合物中广泛存在，既存在于同类有机物中，又存在于某些不同类有机物中，如：CH₃CH₂ CH₂ CH₂CH₃、CH₃CH₂ CH（CH₃）CH₃、C（CH₃）₄；CH₃COOH、HCOOCH₃。同分异构现象在某些无机化合物中也存在，如：CO(NH₂)₂与NH₄OCN、HOCN（氰酸）和HNCO（异氰酸）。

④ 化合物的分子组成、分子结构越简单，同分异构现象越弱。反之，化合物的分子组成、分子结构越复杂，同分异构现象越强。如甲烷、乙烷、丙烷等均无同分异构现象，而丁烷、戊烷的同分异构体分别为2种、3种。

⑤ 同分异构体之间的化学性质可能相同也可能不同，但它们的物理性质一定不同。各同分异构体中，分子里支链越多，熔沸点一般越低。

视频教学：

练习：

1.下列关于烷烃性质的叙述中错误的是          (　　)

A.都能使酸性KMnO₄溶液褪色

B.都能燃烧

C.都难溶于水

D.烷烃都能发生取代反应

2.按照有机化合物的命名规则,下列命名中正确的是(　　)

A.1,2-二甲基戊烷                 B.2-乙基丁烷

C.3-乙基己烷                     D.3,4-二甲基戊烷

3.下列关于烷烃的叙述中正确的是(　　)

A.燃烧产物一定为二氧化碳和水

B.烷烃分子中碳原子都是sp³杂化,不可能在同一平面上

C.在烷烃分子中,所有的化学键都是σ键

D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都相同

4.常温、常压下,取下列四种气态烃各1 mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是(　　)

A.CH₄                     B.C₃H₈                C.C₄H₁₀                     D.C₂H₆

5.下列烷烃分子中去掉一个氢原子后所得的烃基的结构最多的是(　　)

A.甲烷               B.乙烷          C.丙烷                    D.丁烷

6.下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是          (　　)

①丁烷　②2-甲基丙烷　③戊烷　④2-甲基丁烷   ⑤2,2-二甲基丙烷

A.①>②>③>④>⑤                B.⑤>④>③>②>①

C.③>④>⑤>①>②　              D.②>①>⑤>④>③

7.下列对有机化合物的命名正确的是          (　　)

A.2-乙基-3,3-二甲基戊烷             B.3,3-二甲基-4-乙基戊烷

C.3,3,4-三甲基己烷                  D.3,4,4-三甲基己烷

课件：

教案：

一、教学背景分析

1.教学内容分析

烷烃是学习有机化学第一次接触到的一类同系物。所以本节教学效果直接影响学生今后学习有机化学的信心。为了建立学习有机化合物良好的学习方法，结合烷烃的比例模型、甲烷的球棍模型或多媒体软件提高学生的学习兴趣，也是培养学生建立空间想象能力的一种形式，它能使学生有直观、鲜明的感受。正确处理好新概念、新规律，是本节教学效果的关键。

本节内容按照由简到繁的顺序教学，即按照最简单的有机化合物——甲烷、烷烃、同系物、烷烃的简单命名、烷烃的性质顺序教学，使学生比较容易接受。

本节介绍烷烃的概念时，是通过对甲烷与多种烷烃的结构和性质进行比较，得出碳原子的化合价是饱和的，引出烷烃的概念。由多种烷烃的物理性质列表比较，得出烷烃的物理性质随着分子里碳原子数目的递增，呈现规律性的变化。通过比较分析多种烷烃的结构简式，发现它们的结构相似，分子组成上相差一个或多个CH₂ 原子团，归纳出同系物的概念和烷烃的通式。再从甲烷的性质类推到烷烃的性质。

2.设计思路

烷烃的组成、结构的教学，可从甲烷结构入手，使用分子模型，由甲烷分子中碳原子成键情况进行讨论，使学生容易接受烷烃的概念。通过让学生分析烷烃结构简式，引导学生自己归纳总结出烷烃的通式及同系物概念。

烷烃性质的递变规律以学生探究学习为主。结合代表物甲烷的化学性质了解烷烃可能具有的化学性质。在教师引导下，以循序渐进的探究教学方法完成教学。

简单烷烃的命名，只作简单了解，不宜加深，命名不包含取代基的烷烃。

二、教学目标

知识目标

1．使学生了解烷烃、同系物的概念，烷烃的简单命名。

2．使学生了解同系物的组成、结构和通式，总结烷烃的性质递变规律，取代反应。

能力目标：

1．通过对烷烃化学式的讨论、烷烃的物理性质培养学生发现、总结、归纳知识的方法，使学生的

思维能力和创造能力都得到充分的培养。

2．通过本节课学生的学习活动，逐渐熟悉和适应有机化学学习的一些思维方法，培养分析解决问

题的能力。

情感目标

1．应用辩证唯物主义的思维方法，抓住结构决定性质和性质能反映结构本质关系，师生共同参与

讨论和发现问题，并通过实验探究，体会由实践认识再实践再认识的认知过程。

2．通过学生用实物组装简单的烷烃的结构模型，帮助学生建立对有机物空间结构图的想象模型。

三、教学重点 难点

重点：烷烃的命名、同系物。

难点：烷烃的结构特点所体现的主要化学性质：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；烷烃的取代反应。

四、教学过程

教学环节1 探究烷烃的结构特点，书写烷烃的结构简式

［引言］前面学过，有机化合物里，有一大类物质是仅由C、H两种元素组成的，在有机化合物中有系列结构和性质与甲烷很相似的物质。这类物质总称为烃，也叫碳氢化合物。甲烷是烃类里分子组成最简单的物质。除甲烷外，还有乙烷、丙烷、丁烷等，试写出它们的结构式。

［教师］由教师给出乙烷、丙烷、正丁烷和异丁烷的名称、化学式和结构式。请同学们完成结构简式。

［学生］学生分析各种分子结构式的特点，找出结构上的共同点。

［学生］通过比较，讨论得出以下特点：

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。

［教师］小结：

烃分子中碳原子之间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，又叫烷烃。

为了书写有机物结构的方便，有机物还常用结构简式表示。

［讲解］对结构式做适当变形，得到结构简式：结构式     省略C—H键     把同一C上的H合并省略横线上C—C键便得结构简式。

［学生］ 书写乙烷、丙烷、丁烷的结构简式。

［教师］找出它们在结构和组成上有什么不同之处？

教学环节2 归纳烷烃通式，形成同系物概念

［教师］通过乙烷、丙烷、丁烷的结构特点，找出不同点。

［学生］小结特点：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。

［讲解］小结：结构相似、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。

［师生］共同归纳同系物的概念：结构相似、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。

［教师］同系物中C、H原子个数有什么关系？

［学生］学生分析比较同系物中C、H原子个数，得出烷烃的通式：C_nH_2n+2

教学环节3 烷烃的命名

［教师］烷烃的种类繁多，如何命名？

［教师］根据分子里所含碳原子的数目来命名：

（1）碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如：戊烷、辛烷等。（石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气，打火机里的液体主要是丁烷）。

（2）碳原子数在十以上的，就用数字来表示。如：十一烷、十七烷等。

（3）简单烷烃的同分异构体用：正、异、新来区别。如：正戊烷、异戊烷、新戊烷等。

［练习］给下列烷烃命名：CH₃CH(CH₂CH₃)CH(CH₂CH₃)CH₃；CH₃C(CH₃)₂CH₃

教学环节4 烷烃的性质

［教师］烷烃的种类繁多，物理性质有什么变化规律呢？

［投影］部分烷烃的物理性质

名称	常温时的状态	熔点/0C	沸点/0C	相对密度
甲烷	气	-182	-164	0.466
乙烷	气	-183.3	-88.6	0.572
丙烷	气	-189.7	-42.1	0.5853
丁烷	气	-138.4	-0.5	0.5788
戊烷	液	-130	36.1	0.6262
十七烷	固	22	301.8	0.7780

［学生］学生由上表总结：

1．烷烃的物理性质：各种烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增，发生规律性的变化。

如：常温下的状态是由气态（1~4个碳原子）、液态（5~16个碳原子）到固态（17个碳原子以上）沸点逐渐增加；液态时的密度逐渐增加。

2．与甲烷相似，烷烃易溶于有机溶剂，难溶于水。

［教师］ 规律：

（1）气（4）→液（5-16）→ 固（17），C原子数↑,熔沸点↑，相 对密度(小于1)↑，均不溶于水。

（2）结构相似的分子，随相对分子质量的逐渐增大分之间作用力逐渐增大。C原子数越多，沸点越

高。

（3）C原子数相同：支链越多，沸点越低

［练习］ 

1.①丁烷  ②异丁烷  ③戊烷   ④异戊烷 ⑤新戊烷   ⑥丙烷，物质的沸点由高到低的排列顺序

是_______________________。

2.烃完全燃烧时耗氧量规律：

①等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，消耗O₂的量取决于(x+y/4)的值，该值越大，消耗O₂量越多。如等物质的量的CH₄、C₂H₆、 C₃H₈、 C₄H₁₀充分燃烧，耗O₂量最小的是           。最大的是           。

②等质量的烃完全燃烧时，消耗O₂的量决  定于含H百分率，其含H量(y/x)越大，则消耗O₂量越多。如等质量的C₂H₆、C₃H₈、C₇H₁₄燃烧，耗O₂量最大的是                。

［教师］烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物，结构相似，决定了烷烃同系物怎样的化学性质？

［学生］学生根据甲烷的性质推导出烷烃的化学性质：与甲烷的性质相似。

［教师］烷烃的化学性质：

（1）烷烃的氧化反应

烷烃完全燃烧的通式：C_xH_y＋(x＋y/4)O₂→xCO₂＋y/2H₂O

              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。

       （2）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。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反应时，产物复杂，副反应多。

  CH₃-CH₃＋Cl₂      CH₃-CH₂Cl＋HCl 

［板书设计］

一、烷烃

1. 烃分子中碳原子之间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，又叫烷烃。

2. 烷烃命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸

3. 烷烃通式：C_nH_2n+2

二. 烷烃的化学性质：

C_xH_y＋(x＋y/4)O₂→xCO₂＋y/2H₂O

     CH₃-CH₃＋Cl₂      CH₃-CH₂Cl＋HCl 

［课后反思］

此教学设计在方法上，主要以书上的图表为主，通过归纳，总结出烷的通式，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，使旧的知识即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。

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