第一节最简单的有机化合物——甲烷优秀教案

第一节　最简单的有机化合… 高中化学       人教2003课标版

知识与技能：

1、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。

2、使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。

3、通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。

4、通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。

过程与方法：

1、基本学会烷烃同分异构体的解析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。

2、从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。

3、通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法。

情感态度与价值观：

1. 通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。

2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。

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，借此使学生养成良好的学习习惯和良好的学习方法。建议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、新规律和新问题，是本节教学效果的关键

教学重点：烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法

教学难点：同分异构体概念的学习及同分异构体的写法

教学过程：

 一、烷烃：

1.定义：烃分子中的碳原子之间只以  单 键结合，碳原子剩余的价键全部跟  氢  原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“ 饱和 ”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。

2.组成通式： CnH2n＋2  。

3.结构特点 ①碳碳单键(C—C)

②呈链状（直链或带支链） 

③ “饱和”：碳原子剩余的价键全部与氢原子结合，每个碳原子都形成 4 个单键。

  烷    烃        甲烷        乙烷        丙烷          丁烷          异丁烷

  分 子 式        CH4          C2H6         C3H8           C4H10           C4H10

CH3

  结 构 式    （略）

结构简式      CH4        CH3CH3     CH3CH2CH3     CH3CH2CH2CH3    CH3CH2CH3

球棍模型：

甲烷

乙烷

丙烷

丁烷

异丁烷

4.物理性质 【表3—1】

5.烷烃的化学性质：与甲烷相似，通常状况下很稳定，跟  强酸 、 强碱 、 强氧化剂  都不反应，都能在空气里 燃烧  ， 在光照下与  氯 气发生 取代 反应。

6.烷烃的命名：

  ※烃基：烃分子失去一个或几个氢原子以后剩余的部分。甲基（ －CH3）、乙基（－CH2CH3 ）

 ①习惯命名法 ：按碳原子总数读做“某”烷

    十个碳以内的：读“天干”名（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 ）

    十个碳以上的：按碳原子总数读做“某”烷。  

 同分异构体：读做“正”、“异”、“新”。

        例如：C5H12（戊烷）     C8H18（辛烷）       C17H36（十七烷）

  ②系统命名法：选主链称某烷：选最长的碳链为主链，按主链上的碳原子数读“某”烷。

                写编号定支链：离支链最近为起点编号，确定支链的位置。                                        

                书 写  顺 序：支链编号—短线—支链名称—主链名称

       二、同系物、同分异构体

1.同系物：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。

 2.同分异构现象和同分异构体

（1）同分异构现象：化合物具有相同的 分子式  式，但具有不同 结构  的现象，叫做同分异构现象。

  （2）同分异构体：具有  同分异构现象   的化合物互称为同分异构体。

    【比较四同】

   比较 

概念

定义

化学式或分子式

结构特点

性质

同位素

质子数相同中子数不同的原子

用原子符号表示不同的原子1H、2H

电子排布相同，原子核结构不同

 物理性质不同，

化学性质相同

同素异形体

同一种元素组成的不同单质

同种元素符号，表示不同的分子组成O2和O3

单质的组成或结构不同

 物理性质不同，

化学性质相似

同系物

结构相似分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物。

不同

CH4、C2H6

结构相似。

 物理性质不同，有一定的递变规律；

化学性质相似

同分异构体

分子式相同，结不同的化合物。

相同

不同或相似

物理性质不同，化学性质也不一定相同。可以属于同一类物质，也可以属于不同类物质；

【随堂练习】

 1.写出 －CH3的电子式：________，1mol －CH3 中含有_9__mol电子。

2.下列物质的沸点按由高到低的顺序为： ②⑤④①③  。

① CH3(CH2)2CH3；② CH3(CH2)3CH3③ (CH3)3CH；

④ (CH3)4C；⑤ (CH3)2CHCH2CH3

3.C3H8分子中共价键总数是---------------------------------------------------------------------------（ C ）

      A．3                       B．8                     C．10                      D．11

4.下列物质中，一定互为同系物的是-----------------------------------------------------------------（ B ）

    A. C4H8与C6H12                   B.C3H8 与 C5H12

    C. 2- 甲基丁烷与2，2- 二甲基丙烷  D.CnH2n 与CmH2m （m ≠ n）

5.下列有机物的命名正确的是--------------------------------------------------------------------------（ D ） 

A. 1，2─二甲基戊烷                         B. 2─乙基戊烷

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

6.下列叙述中正确的是-------------------------------------------------------------------------------------（C）

     A．分子式相同，各元素的质量分数也相同的物质是同种物质

     B.组成通式相同的不同物质一定是同分异构体

     C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体

          D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体

7.下列烷烃进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的是--------------------------------（D）

CH3

CH3

     A．CH3CHCH2CH3                               B．CH3CH2CHCH2CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

C．CH3CHCHCH3                                 D．CH3CCH2CH3

8.已知丙烷的二氯代物有四种结构，则其六氯代物的异构体数目有__4_种。

9.乙烷和氯气的混合气体在漫射散光照射时发生反应，生成的有机产物种类是-------------（D ）

      A．1种                  B．3种                 C．6种                   D．9种

【课后作业】

一、选择题

1．下列化学式只表示一种纯净物的是----------------------------------------------------------------（ A ）

     A．C3H8                  B．C4H10              C．CH2Br2              D．C

2. 两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9LO2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍为10L，下列各组混合烃中不符合此条件的是----------------------（ BD ）

     A．CH4、C2H4        B．CH4、C3H6      C．C2H4、C3H4        D．C2H2、C3H6

3.下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的-------------------------------------------------------------------------（ AB ）

 A．H2S       B．CH4        C．H2        D．CO

4.甲烷与丙烷混合气体的密度与同温同压下乙烷的密度相同，混合气中甲烷与丙烷的体积比是

 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------（ D ）

      A．2:1                    B．3:4                  C．1:3                     D．1:1     

5. 1，2，3—三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下，因此有如右所示2个异构体( 是苯基，环用键线表示。C、H原子都未画出)。据此，可判断1，2，3，4，5—五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体数是-------------------------------------------( A )

A．4         B．5               C．6              D．7

二、填空题

6.写出下列各种烷烃的化学式：

   ⑴ 沸点最高的气态烷烃： C4H10   。

   ⑵ 相对分子质量是86的烷烃： C6H14  。

   ⑶ 对H2的相对密度为22的烷烃： C3H8    ⑷ 分子中有76个氢原子的烷烃： C37H76  。

 ⑹ 碳、氢的质量比为5:1的烷烃： C5H12   。

三、计算题

7.某烃的蒸气对氢气的相对密度为43，取21.5g此烃与过量氧气反应，将其生成物通过浓硫酸，浓硫酸的质量增加31.5g，再通过NaOH溶液，NaOH溶液质量增加66g。求此烃的分子式。

答案：c6h14

第一节　最简单的有机化合物——甲烷　

第一节　最简单的有机化合物——甲烷　

教学过程：

 一、烷烃：

1.定义：烃分子中的碳原子之间只以  单 键结合，碳原子剩余的价键全部跟  氢  原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“ 饱和 ”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。

2.组成通式： CnH2n＋2  。

3.结构特点 ①碳碳单键(C—C)

②呈链状（直链或带支链） 

③ “饱和”：碳原子剩余的价键全部与氢原子结合，每个碳原子都形成 4 个单键。

  烷    烃        甲烷        乙烷        丙烷          丁烷          异丁烷

  分 子 式        CH4          C2H6         C3H8           C4H10           C4H10

CH3

  结 构 式    （略）

结构简式      CH4        CH3CH3     CH3CH2CH3     CH3CH2CH2CH3    CH3CH2CH3

球棍模型：

甲烷

乙烷

丙烷

丁烷

异丁烷

4.物理性质 【表3—1】

5.烷烃的化学性质：与甲烷相似，通常状况下很稳定，跟  强酸 、 强碱 、 强氧化剂  都不反应，都能在空气里 燃烧  ， 在光照下与  氯 气发生 取代 反应。

6.烷烃的命名：

  ※烃基：烃分子失去一个或几个氢原子以后剩余的部分。甲基（ －CH3）、乙基（－CH2CH3 ）

 ①习惯命名法 ：按碳原子总数读做“某”烷

    十个碳以内的：读“天干”名（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 ）

    十个碳以上的：按碳原子总数读做“某”烷。  

 同分异构体：读做“正”、“异”、“新”。

        例如：C5H12（戊烷）     C8H18（辛烷）       C17H36（十七烷）

  ②系统命名法：选主链称某烷：选最长的碳链为主链，按主链上的碳原子数读“某”烷。

                写编号定支链：离支链最近为起点编号，确定支链的位置。                                        

                书 写  顺 序：支链编号—短线—支链名称—主链名称

       二、同系物、同分异构体

1.同系物：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。

 2.同分异构现象和同分异构体

（1）同分异构现象：化合物具有相同的 分子式  式，但具有不同 结构  的现象，叫做同分异构现象。

  （2）同分异构体：具有  同分异构现象   的化合物互称为同分异构体。

    【比较四同】

   比较 

概念

定义

化学式或分子式

结构特点

性质

同位素

质子数相同中子数不同的原子

用原子符号表示不同的原子1H、2H

电子排布相同，原子核结构不同

 物理性质不同，

化学性质相同

同素异形体

同一种元素组成的不同单质

同种元素符号，表示不同的分子组成O2和O3

单质的组成或结构不同

 物理性质不同，

化学性质相似

同系物

结构相似分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物。

不同

CH4、C2H6

结构相似。

 物理性质不同，有一定的递变规律；

化学性质相似

同分异构体

分子式相同，结不同的化合物。

相同

不同或相似

物理性质不同，化学性质也不一定相同。可以属于同一类物质，也可以属于不同类物质；

【随堂练习】

 1.写出 －CH3的电子式：________，1mol －CH3 中含有_9__mol电子。

2.下列物质的沸点按由高到低的顺序为： ②⑤④①③  。

① CH3(CH2)2CH3；② CH3(CH2)3CH3③ (CH3)3CH；

④ (CH3)4C；⑤ (CH3)2CHCH2CH3

3.C3H8分子中共价键总数是---------------------------------------------------------------------------（ C ）

      A．3                       B．8                     C．10                      D．11

4.下列物质中，一定互为同系物的是-----------------------------------------------------------------（ B ）

    A. C4H8与C6H12                   B.C3H8 与 C5H12

    C. 2- 甲基丁烷与2，2- 二甲基丙烷  D.CnH2n 与CmH2m （m ≠ n）

5.下列有机物的命名正确的是--------------------------------------------------------------------------（ D ） 

A. 1，2─二甲基戊烷                         B. 2─乙基戊烷

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

6.下列叙述中正确的是-------------------------------------------------------------------------------------（C）

     A．分子式相同，各元素的质量分数也相同的物质是同种物质

     B.组成通式相同的不同物质一定是同分异构体

     C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体

          D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体

7.下列烷烃进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的是--------------------------------（D）

CH3

CH3

     A．CH3CHCH2CH3                               B．CH3CH2CHCH2CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

C．CH3CHCHCH3                                 D．CH3CCH2CH3

8.已知丙烷的二氯代物有四种结构，则其六氯代物的异构体数目有__4_种。

9.乙烷和氯气的混合气体在漫射散光照射时发生反应，生成的有机产物种类是-------------（D ）

      A．1种                  B．3种                 C．6种                   D．9种

【课后作业】

一、选择题

1．下列化学式只表示一种纯净物的是----------------------------------------------------------------（ A ）

     A．C3H8                  B．C4H10              C．CH2Br2              D．C

2. 两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9LO2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍为10L，下列各组混合烃中不符合此条件的是----------------------（ BD ）

     A．CH4、C2H4        B．CH4、C3H6      C．C2H4、C3H4        D．C2H2、C3H6

3.下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的-------------------------------------------------------------------------（ AB ）

 A．H2S       B．CH4        C．H2        D．CO

4.甲烷与丙烷混合气体的密度与同温同压下乙烷的密度相同，混合气中甲烷与丙烷的体积比是

 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------（ D ）

      A．2:1                    B．3:4                  C．1:3                     D．1:1     

5. 1，2，3—三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下，因此有如右所示2个异构体( 是苯基，环用键线表示。C、H原子都未画出)。据此，可判断1，2，3，4，5—五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体数是-------------------------------------------( A )

A．4         B．5               C．6              D．7

二、填空题

6.写出下列各种烷烃的化学式：

   ⑴ 沸点最高的气态烷烃： C4H10   。

   ⑵ 相对分子质量是86的烷烃： C6H14  。

   ⑶ 对H2的相对密度为22的烷烃： C3H8    ⑷ 分子中有76个氢原子的烷烃： C37H76  。

 ⑹ 碳、氢的质量比为5:1的烷烃： C5H12   。

三、计算题

7.某烃的蒸气对氢气的相对密度为43，取21.5g此烃与过量氧气反应，将其生成物通过浓硫酸，浓硫酸的质量增加31.5g，再通过NaOH溶液，NaOH溶液质量增加66g。求此烃的分子式。

答案：c6h14