第一节 最简单的有机物－－甲烷
（第2课时）
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。 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 教具准备： 多媒体、结构模型 教学过程：
师：请同学回忆甲烷分子的结构特征。
生：碳原子以共价键与四个氢原子相联，键角为109°28′，正四面体构型。 【投影】：几种常见有机物分子的结构式
师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A组物质。也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B组、C组、D组物质。请同学通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点。 生：（结合投影内容，展开激烈讨论，找出共同点和不同点，有一名学生小结） 【A组的结构特征是链状，且碳原子之间只有一个共价键。】
师：我们将具有上述特点的烃归为一类，称之为烷烃。请同学阅读课本P62-63烷烃概念。 板书： 四、烷烃：
生：（学生阅读教材） 师：什么叫烷烃？
【烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。
所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。】
板书：1.定义：分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子其余的价键全部跟氢原子结合的一类饱
和链烃，叫做烷烃。
师：仔细观察各组中的每种物质的结构式，每个C原子都形成了几个共价键？为什么？
【4个，因为C原子最外层是4个电子，要使C原子达到稳定结构，则必须形成4个共用电子对，也就是
说，碳原子在有机物分子中都会与其他原子形成4个价键，这也叫碳4价说。】 板书：2.碳4价说
师：烷烃的通式可以怎样表示呢？
【由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8，可以推出对n个碳原子，烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1) 】 板书：3.烷烃的分子式通式：CnH2n+2 (n≥1) 师：观察B组物质，其结构上有何特点呢？ 【碳原子之间以单键相连形成环状化合物。】
师：很好，这种烃称之为环烷烃。再观察C、D组有机物的组成，它们是烷烃吗？ 【不是，因为它们的碳原子之间不是以单键相连形成化合物。】 师：由此可知，烷烃在结构上区别于其他烃的特点是什么呢？ 【碳碳单键，链状（锯齿状）】
板书：4.烷烃的结构特点：碳碳单键，链状（锯齿状）
师：对于C、D组物质这样的结构我们以后还要专门学习。结合上面的投影内容，甲烷、乙烷、丙烷等都
是烷烃，怎样给烷烃命名呢？
生：（阅读教材P63，了解什么叫结构简式以及烷烃的简单命名方法） 小结并板书： 5.结构简式
去掉表示单键的短线，同一C原子上的几个H原子或其他相同的原子团合并写，重复的结构单元合并写。如：??
师：注意，在有机化学中，原子团不能叫根，而是叫“某某基”，如果烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃分子失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- ） 板书：
6.烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，烷烃分子失去氢原子后的原子团叫烷基，如
-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- “基”和“根”的区别：
根 定 义 一般指带有电荷的原子团 分子失去一个基 或几个原子（或原子团）所剩余的部分 7.烷烃的习惯命名法
①根据分子里所含碳原子数目
碳原子数1－10：用甲、乙、丙、丁、戊（wù）、己、庚（gēng）、辛、壬rén）、癸（guǐ）来表示。
碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3
②相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3 CH CH3 （异丁烷）
板书：8、烷烃的物理通性及递变规律：
【多媒体】常见烷烃的物理性质比较表（P63-表3-1） 名称 甲烷 结构简式 CH4 常温时的状态 气 熔点/℃ －182 沸点/℃ －164 相对密度 0.466* 质子数=电子数 电中性 化合物，不能独立存在 不能电离成自由移动的离子 微粒关系 质子数≠电子数 电性 带正电荷或负电荷 存 在 化合物，能相对独立存在 电 离 可由化合电离成自由移动的离子 -OH -CH3 举 例 OH -|
CH3
师：烷烃在结构上具有相似性，决定了烷烃在性质上也具有相似性。
乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 癸烷 十六烷 十七烷 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)14CH3 CH3(CH2)15CH3 气 气 气 液 液 液 固 －183.3 －189.7 －138.4 －130 －29.7 18.2 22 －88.6 －42.1 －0.5 36.1 174.1 287 301.8 0.572** 0.5853*** 0.5788 0.6262 0.7300 0.7733 0.7780 注：*甲烷的相对密度是－164℃时数据 **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：（阅读常见烷烃的物理性质递变表，总结烷烃的物理性质） 师：烷烃有哪些典型的物理性质呢？请大家讨论、思考回答。 一边听学生讨论一边板书：
（1）状态：一般情况下，分子中1～4个C原子的烷烃为气态，5～16个C原子的为液态，16个C原子以上的烷烃为固态。
（2）溶解性：烷烃都难溶于水，但易溶于有机溶剂。
（3）熔沸点：都相对较低。但①随碳原子数目增多，熔沸点升高。②C原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低
师：造成烷烃熔沸点随碳原子数升高的原因是什么呢？
【组成和结构相似，分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。】 师：为什么支链越多熔沸点越低呢？
【原因是支链多，分子间排列不紧密，分子间作用力弱。】
（4）密度：密度均小于1，比水轻。但烷烃的密度随C原子数目增多而增大。 师：烷烃有哪些典型的化学性质呢？与甲烷有何异同呢？ 板书： 9．烷烃的化学性质：
师：请大家回忆甲烷遇到酸性KMnO4和溴水的现象？ 【不褪色】 师： 这说明什么问题呢？ 听学生回答后板书：
⑴.烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性KMnO4
和溴水褪色。
师：烷烃都由碳和氢两种元素组成，在空气或氧气中可以燃烧，表现可燃性。 板书：（2）烷烃的可燃性
师：我们知道了烷烃的通式为CnH2n+2，那么能否写出烷烃燃烧的通式呢？ 【 CnH2n+2＋3n?1O2 → nCO2＋(n＋1)H2O 】
2 师：甲烷可以发生卤代反应，其他烷烃一样可以发生取代反应。 板书：（3）光照下和卤素单质发生取代反应
师：请大家写出乙烷与氯气发生取代反应最多可以得到多少种取代产物？ 【（1）_1+（2）_2+（3）_2+（4）_2+（5）_1+（6）_1=9】 师：烷烃与卤素发生取代反应的条件是什么? 【①光照②纯卤素单质,不能在溶液中发生取代反应】
师：刚才学习的甲烷、乙烷、丙烷等等它们在相互之间是什么关系呢？ 【同系物】
师：什么是同系物呢？
【同系物的定义是指：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。】
板书：五.同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。 师：强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”，（分子式一定不同）。 师：请写出C4H10的结构简式？ CH3
生： 练习写出 CH3－CH2－CH2－CH3 CH3－ CH－CH3 （讨论写出）
正丁烷 异丁烷
师：同样是C4H10，其结构简式怎么写出两种呢？它们之间有何关系呢？性质是否相同呢？请大家认真阅读
教材P63最后一段---P64。
【它们的名称分别是正丁烷和异丁烷；物理性质不同，异丁烷比正丁烷熔沸点低，密度小。】
师：正丁烷和异丁烷虽然组成和分子量相同，而结构不同造成的。造成其物理性质有很大差异。可见，由
于碳原子既可形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间互称为同分异构体。（让学生自己总结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同。）
【1．同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。 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。】 板书：六、同分异构现象和同分异构体 1、概念：
（1）同分异构现象 （2）同分异构体
师：请写出戊烷所有的同分异构体的结构简式？ 【戊烷有三种同分异构体：
CH3－CH2－CH2－CH2－CH3 正戊烷 CH3
CH3－CH2－CH－CH3 异戊烷（2－甲基丁烷） CH3
CH3－C－CH3 新戊烷（2，2－二甲基丙烷）】 CH3
师：在烷烃的同系物分子里，随着碳原子数目增多，碳原子间的结合方式越复杂，同分异 构体的数目越多。如己烷有5种同分异构体，庚烷有9种，癸烷有75种。
2、同分异构体的书写方法：（以C5H12为例）
（1）先写出最长的碳链：C－C－C－C－C （氢原子及其个数省略了） （2）写少一个C的直链，把剩下的C作支链加在主链上，依次变动位置。
C－C－C－C C－C－C－C C C 这两种结构相同，为同一种物质。
（3）写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上。
C－C－C 但与（2）中C－C－C－C 为同一种结构
C C C 剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上。 C C－C－C C
（4）分别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。
【过渡】：以上学习了甲烷的性质，认识了烷烃的组成、结构、和性质，以及同系物、同分异构体概念，以
前还学过几个 “同”呢？ 【同位素、同素异形体、同种物质】 师：下面阅表比较“五同”问题 板书：七、“五同”比较 投影：（空白表格）
概念 比较 定 义 组成结构上的异同点 性 质 对象 举例 同位素 质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素 由同种元素组成的不同种单质互称为同素异形体 结构相似，在分子组比较 都用?????? 表示，质子数（Z）相同，元素符号（X）相同，在周期表中位置相同；中子数（N）不同，质量数（A）不同 都属于单质，组成元素相同；分子结构不同，化学式有的相同，有的不同 同属于一个最小的物质类别，分子式的通式相同，结构相似；分子中C原子数目不同，分子式不同；相对分子质量相差14n 分子式相同，组成元素相同，相对分分子结构不同（但可相似），可属于同类物质，也可属于不同类物质。 组成和结构均完全相同，但有的名称不同或化学式的书写形式不同或状态不同。 物理性质不同，化学性质相同。 原子 16188??与8?? 氕、氘、氚 同素异形体 物理性质不同，化学性质相似或相近。 单质 O2与O3、 金刚石与石墨 同系物 成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。 物理性质不同，化学性质相似。 有机物 甲烷与乙烷 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 组成和结构均完全相同的物质就一定是同种物质 物理性质不同，化合物 正丁烷与异丁烷 似，有的差异很大 物理性质相同，化学性质也相同 任一物质 苛性钠、烧碱 C2H6、CH3CH3 子质量相同，各元素质量分数相同；化学性质有的相同种物质 冰、水 生：（思考讨论辨析）
师：切换投影：（填有结果的表格） 【例题剖析】
【例1】下列物质属同分异构的是____，属同一种物质的是____，属同系物的是____。请同学们说出理由。
师：直接是刚才几个概念的比较，一定要解析清楚概念的内涵和外延，才能正确判断。
【若分子式相同而结构不同，这是同分异构体。分子式相同，结构也相同，这是同一物质。分子式相差若干个CH2原子团，并符合CnH2n＋2通式，这是同系物。】