tceic.com
简单学习网 让学习变简单
相关标签
当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

2009届高考第一轮复习第40讲 甲烷 烷烃教案


人教大纲版 09 届高考化学总复习第 40 讲甲烷 烷烃教案
【考纲要求】 1.了解有机物的概念和特点 2.了解甲烷的结构及掌握甲烷和烷听烃的性质 3.理解烷基、同系物、同分异构体等概念及烷烃的系统命名法 【热点重点】 1、了解有机物的概念;种类繁多的原因 2、甲烷的组成、结构、主要性质 3、烷烃的结构特点、通式及性质 4、烷烃的系统命名法 5、同系物、同分异构体概念

6、同分异构体的书写方法 【教学内容】 甲 烷 一、甲烷的组成、结构 写出甲烷的分子式;电子式;结构式;指出空间构型和分子极性。 组成:CH4 电子式: 结构式:

正四面体构型; 非极性分子 二、甲烷的物理性质、存在、用途 无色、无味的气体;极难溶于水,密度比空气小。 天然气、沼气、坑气等的主要成分。重要的化工原料和气体燃料 三、甲烷的化学性质 1、氧化反应 不能被 KMnO4 等强氧化剂氧化;与强酸、强碱等也不反应。但可在点燃条件下燃烧。 点燃甲烷的注意事项?完全燃烧的化学方程式?

CH 4 ? 2O 2 ?点燃 ? CO 2 ? 2H 2 O ? ?
2、取代反应 和 Cl2 取代的各步化学方程式?反应时的现象?产物的主要性质及用途?

1

W w w . c h i n a e d u . c o m

3、分解反应⑴、写出 CH4 分解成 C、H2 的化学方程式 CH4 ⑵、写出 CH4 分解成 C2H2、H2 的化学方程式 2CH4 C2H2+3H2

C + 2H2

课堂练习一 光照条件下,将 1molCH4 和 1molCl2 混合,充分反应后。 1、得到的产物为:CH3Cl;CH2Cl2;CHCl3;CCl4;HCl 。 2、其中物质的量最多的产物是:HCl 3、如将 1molCH4 完全和氯气发生取代反应,并且生成相同物质的量的四种有机取代产物, 则需 Cl2 的物质的量是:2.5 mol 烷 烃 一、烷烃的结构 1、烷烃的结构特点? ⑴、C、C 之间单键相连,剩余价键被 H 饱和; ⑵、链烃。 2、烷烃的通式?CnH2n+2(n≥1) 3、烃基的概念? 烃分子失去氢原子后的剩余部分 4、根与基的区别? 根指的是电解质由于电子得失或电子对偏移而离解成的部分; 从结构上看,根一般不含未成对电子,显电性, 大多数能在溶液或熔化状态下稳定存在,根与根之间可“异性相吸”结合成共价分子或离 + + 子化合物。例:CH3 ;CH3-;OH ;NH4 等
2

W w w . c h i n a e d u . c o m

基指的是非电解质失去原子或原子团后剩余的部分;从结构上看,基含有未成对电子,不 显电性,也不能单独稳定存在,基与基之间可直接结合形成共价分子。例:—NO2;—OH; —CH3;—CHO;—COOH 等 二、烷烃的性质 1、 烷烃的物理性质规律? C4 以内:随 C↑;熔沸点↑;密度↑。 等 C;随支链↑;熔沸点↓密度↓。 2、烷烃的化学性质? 和甲烷相似,与强氧化剂、强酸、强碱等均不反应。 但在一定条件下可燃烧、取代、分解。 练习 2、下列五种烃: ⑴、2—甲基丁烷;⑵、2,2—二甲基丙烷; ⑶、丙烷;⑷、戊烷;⑸、2—甲基丙烷 它们的沸点由高到低的顺序是⑷ ⑴ ⑵ ⑸ ⑶ 练习 3、比较下列四种烃完全燃烧时耗氧量: A、CH4 B、C2H6 C、C3H6 D、C6H6 ⑴、等质量时,耗氧量最大的是;A ⑵、等物质的量时,耗氧量最大的是 D 综合提高:1L 丙烷与 x LO2 混合点燃,丙烷完全反应后,生成 a L 混合气体(120℃,1.01 5 ×10 Pa)将 a L 混合气体通过足量碱石灰后,测得剩余气体体积为 b L,若 a-b=6,则 x 的值为 ( B ) A、4 B、4.5 C、5.5 D、6 三、烷烃的命名法: 1、习惯命名法 例如:CH4 C2H6 C5H12 C9H20 甲烷 乙烷 戊烷 壬烷 C12H26 C20H42 C36H74 十二烷 二十烷 三十六烷 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH2CH3 CH3C(CH3)2CH3 正戊烷 异戊烷 新戊烷 2、系统命名法: ⑴、选定分子中最长的碳链做主链,并按主链上碳原子的数目称为某“烷”。 2–甲基丁烷 ⑵、把主链里离支链最近的一端作为起点,用 1、2、3 等数字给主链的各碳原子依次编号 定位以确定支链的位置。 ⑶、把支链作为取代基。把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯 数字注明它在烷烃直链上的位置,并在号数后连一短线,中间用“–”隔开。 ⑷、如果有相同的取代基,可以合并起来用二、三等数字表示,但表示相同取代基位置的
3

W w w . c h i n a e d u . c o m

阿拉伯数字要用“,”隔开;如果几个取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后 面。 练习 1:用系统命名法命名

2、2–二甲基–4–乙基己烷 练习 2:写出下列烷烃的系统名称

2—甲基丁烷 2,3—二甲基戊烷 2,2,3—三甲基己烷 注意事项: 1.命名步骤: (1)找主链------最长的主链; (2)编号-----靠近支链(小、多)的一端; (3)写名称-------先简后繁,相同基请合并. 2.名称组成: 取代基位置-----取代基名称-----母体名称 3.数字意义: 阿拉伯数字---------取代基位置 汉字数字---------相同取代基的个数 课堂练习 1:判断改错 :

2–乙基丙烷×2–甲基丁烷√3–甲基丁烷×

3、5–二甲基庚烷√ 课堂练习 2:用系统命名法命名

2、4–二乙基戊烷 ×

4

W w w . c h i n a e d u . c o m

4–乙基庚烷

2、2、3–三甲基丁烷 同系物、同分异构体 一、同系物 1、定义: 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。 二、同分异构体 化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。 3、理解: 三个相同:分子组成相同、分子量相同、分子式相同 二个不同:结构不同、性质不同 1、同分异构体现象: 2、同分异构体: 试比较:同系物、同分异构体、同素异形体、同位素、同一种物质的含义 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素 同一种物质

组成 结构 类别

分子相差一个或 分子组成相 分子组成不 质子数相同,中子数 分子组成相 几个 CH2 原 子团 同 同 不同 同 结构相似 化合物 结构不同 化合物 结构不同 单质 —— 结构相同

同一元素的不同种 单质 化合 原子 物 ⑶、属于同位素的是

练习 2、下列各对物质中: ⑴、属于同分异构体的是 ⑷、属于同素异形体的是 ⑸、属于同一物质的是 A、 6 C 与 6 C
12 13

⑵、属于同系物的是

B、O2 与 O3 C、CH4 与 C4H10
5

W w w . c h i n a e d u . c o m

答案 D C A B E 4、同分异构体的书写口诀: 主链由长到短;支链由整到散;位置由心到边;排布由对到邻再到间。一边走,不到端, 支链碳数小于挂靠碳离端点位数。 课堂练习一 1、某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代 物,该烃的分子式可以是 ( C ) A、C3H8 B、C4H10 C、C5H12 D、C6H14 2、某烷烃的一氯代物只有一种,则 10 个碳以内的该烷烃的结构简式为:

CH4

【综合应用】甲烷的分子结构类推出烷烃的组成及通式 推导烷烃的通式有以下几种方法: 方法 1(虚拟法):比较相邻烷烃的分子式 CH4、C2H6、C3H8、C4H10??不难看出相邻两 烷烃在组成上都相差 1 个“CH2”原子团(此即烷烃通式变化项),这样由 CH4 往前推,虚 拟出 1 个“H2”(氢气),其中 2 就是烷烃通式的常数项,由此得烷烃的通式为:(CH2) n·H2,即:CnH2n+2。 方法 2(价键法):因为 C 是 4 价的,所以 1 个 C 原子应连接 4 个 H 原子,增加 1 个 C 原子时,C 原子上必少连 1 个 H 原子,增加的这个 C 原子上也只能连接 3 个 H 原子,这 样相当于每增加 1 个 C 原子只能相应增加 2 个 H 原子,故含 n 个 C 原子的烷烃相当于在 CH4 分子的基础上增加了(n-1)个 C 原子,也相应增加 2(n-1)个 H 原子。所以含 n 个 C 原子的烷烃其分子式为:C1+(n-1)H4+2(n-1)=CnH2n+2。

6

W w w . c h i n a e d u . c o m

方法 3(构造法):①先写出该系列有机物中最简单有机物(或较简有机物)的结构 简式。如写出乙烷的结构简式:

②在 C—C 键或 C—H 键之间任意插入 C 原子, 然后用 H 原子将新插入 C 原子的余价补 足。事实上每插入 1 个 C 原子,须补足 2 个 H 原子,插入的是 CH2 原子团:

③插入 m 个 CH2 原子团后得到下式:

若最初选定的有机物为该系列中最简单的有机物,则会省去 n、m 转化的麻烦。 方法 4(数列法):观察烷烃分子式: CH4、C2H6、C3H8、C4H10?? 可知此乃一等差数列,其首项 a1 为 CH4,公差 d 是 CH2;利用等差数列的通项公式:an=a1 +(n-1)d,可得烷烃通式:CH4+(n-1)CH2=CnH2n+2。 方法 3 是方法 2 的一种升华,将抽象思维上升到了形象思维,更直接、更简捷。这种构造 法又叫插入法。 【例题】 (07 理化周刊测试)从理论上分析,碳原子数为 10 或小于 10 的烷烃分子中,其 一卤代物不存在同分异构体的烷烃分子共有的种类是( ) A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 【命题立意】最简单的烷烃(甲烷)分子空间构型,考查烷烃中等效氢的对称性. 【标准解析】最简单的烷烃(甲烷)分子空间构型是正四面体,其一卤代物、二卤代物不 存在同分异构体,也就是说甲烷分子中的四个氢原子在空间的位置完全等同。按照氢原子 在空间位置完全等同这一原则,有下列变换过程: CH4(甲烷)

?四个氢被四个??取代 ? C(CH ) ??? —CH 3 ? ?
3 3

4

分子式:C5H12
3 3

CH3CH3(乙烷)

?六个氢被四个??取代 ? C(CH ) C(CH ) ??? —CH 3 ? ?
3

分子式:C8H18

由于题给条件限定碳原子为 10 或小于 10,故选 C。 【误区警示】本题是由取代产物确定烃的可能的结构。解答此题是一种典型的逆向思维方 式,关键是在确定同位置氢原子时,要巧抓“对称性”,并注意不重复、不遗漏。

7

W w w . c h i n a e d u . c o m


推荐相关:
网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 简单学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com