1、第一節(jié) 烷烴 甲烷一 、 甲烷的存在和能源1）甲烷是由 C、H 元素組成的最簡單的烴，是含氫量最高的有機物。是天然氣、沼氣、油田氣、煤礦坑道氣的主要成分。俗名又叫沼氣、坑氣，由腐爛物質發(fā)酵而成。天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源2）世界上 20%的能源需求是由天然氣供給的，我國的天然氣主要分布在東西部（西氣東輸）二、物理性質：甲烷是一種沒有顏色，沒有氣味的氣體（天然氣為臭味是因為摻雜了H2S等氣體），標準狀況下密度是 L （可求出甲烷的摩爾質量為 16g/moL），極難溶于水（兩個相似相溶原理都可解釋） 。三、甲烷分子的組成及結構：1、組成： 如何確定甲烷屬于烴，即如何確定有機物有哪些元

2、素組成？通常采用燃燒法。CH4+ 2O2點燃CO2 + 2H 2O那么可以肯定甲烷中一定有 C、H兩元素，而不能確定是否有 0元素，于是需要實驗數(shù)據：如甲烷氣體點燃后產物使?jié)饬蛩嵩鲋兀箟A石灰增重。計算：甲烷中C元素為，H元素為mol , g 兩者加起來剛好等于甲烷的質量，故甲烷中只含 C H兩元素。且兩者比例為1: 4,但1: 4的物質有很Cx H4x( C H4多如CH、QHb、GH2等，如何確定究竟為哪個，則設甲烷化學式為為最簡式），要求出x值還需知道其相對分子質量。由標準狀況下密度是L,可求出甲烷的摩爾質量為16g/moL，故得到x=1。于是甲烷的化學式為 CH。2、結構CHCI2的種

3、類。如果知道了甲烷的組成，究竟甲烷的空間構型如何？到底是平面正四邊形還是立體正 四面體，科學家為了弄清楚這個問題，分析了甲烷的二氯代物CHCI2甲烷是正四邊形，那么 CHCI2應該有兩種產物（鄰位和對位）必有熔沸點等物理性質不同，但如果是立體正四面體，其二氯代物就只有一種。事實上科學家發(fā)現(xiàn) 確實只有一種，所以確定甲烷的空間構型為正四面體，在甲烷分子中一碳原子為中心，四個氫原子為頂點形成的正四面體，鍵角為109 28分子式電子式結構式結構簡式空間結構CHCH結構簡式（在結構式的基礎上省略 C H單鍵）：CH最簡式（各元素原子個數(shù)的最簡單的比值）：CH4展示甲烷的球棍模型、比例模型。四、甲烷的實驗

4、室制法：（本部份內容教材已經刪去，僅作介紹）原料：無水醋酸鈉、堿石灰（NaOH CaO的混合物）反應原理:CHCOONa + NaOHNa2CO + CHfCaO裝置原理：固體+固體氣體（類似制氧氣、氨氣） 氣體收集：向下排空氣法或排水法注：原料醋酸鈉必須是無水的，否則NaO H易電離：Na-OH=Nca + OH 上述反應不能發(fā)生。 堿石灰中CaO的作用:吸水劑一一保持原料干燥、無水疏松劑防止NaOH吉塊，有利于氣體逸出五、化學性質:實驗CH 4酸性高錳酸鉀（不褪色）溴水（不褪色）點燃1、通常狀況下，甲烷很穩(wěn)定，不能被酸性高錳酸鉀、溴水、濃硫酸等強氧化劑氧化,也不能與酸、堿反應。所以甲烷可用

5、濃硫酸干燥。2、氧化反應一一可燃性:在空氣中或氧氣中點燃甲烷，完全燃燒生成CO和HO,同時放出大量的熱，還伴有淡藍色火焰占燃CH + 2O 2 CO+ 2H 2O 光照的條件下甲烷與空氣或氧氣不反應甲烷燃燒注意事項:甲烷具有可燃性，甲烷在空氣中或氧氣中達到一定值時，與火花就發(fā)生爆 炸，故點燃前一定要檢驗其純度，其他可燃性氣體點燃前也應該檢驗其純 度。驗純的方法：用排水法收集一小試管甲烷氣體，用拇指堵住，移近火焰, 移幵拇指點火，聽到尖叫爆鳴聲，證明氣體不純，如聽到“噗”的聲響, 證明氣體純凈。燃燒時火焰呈淡藍色的物質有CH、HbS等氣體，還有固態(tài)硫、液態(tài)酒精等CO在空氣中燃燒火焰呈藍色。例題1

6、、甲烷在空氣中的爆炸極限為 5%16%爆炸最劇烈時空氣中含甲烷的體積分數(shù)（ 怕2、一定量的甲烷燃燒之后得到的產物為 CO CO和水蒸氣，此混合氣體重，當其緩緩通過足量無水氯化鈣時，氯化鈣固體增重，原混合氣體中CO的質量為()3、等質量的下列烷烴，完全燃燒耗氧量最多的是（D 0、5molGHio試管內氣體顏色逐漸變A、2molCHB、1、5molC2H3C 1molC3Hb3、取代反應：光照下甲烷與氯氣的反應a.實驗裝置 b.實驗現(xiàn)象量筒內壁有疣狀液滴出現(xiàn)，并伴有少量白霧;淺，最后無色（氯氣淡黃色）；試管內液面逐漸上升，說明反應總氣體在減小。C.反應d.甲烷的四種取代物比較化學式CHCICHCh

7、CHC3CCl4名稱一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷（氯仿）四氯甲烷（四氯化碳）溶解性不溶于水，可溶于有機溶劑不溶于水,劑是重要的有機溶常溫狀態(tài)氣液液液重點把握：取代反應 取代反應：有機分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應。（概括為：一進一出，取而代之）取代反應與置換反應的區(qū)別為:取代反應置換反應生成物生成物中不定有單質（般為兩種化合物）生成物中定有單質反應條反應受溫度、光照、催化劑等外界條件影在水溶液中進行，遵循金屬或件響大非金屬活動性順序反應物化合物與單質或化合物一種單質一種化合物方向反應逐步進行，很多反應是可逆的反應般為單方向進行電子得失不定有一定有電子的得失或移動取代反應條件

8、：純凈的鹵素單質且光照，在室溫暗處不反應，但也不能用強光直接照射否HCI、CHCI 為氣則會爆炸。氯水、溴水不能反應但液氯、液溴可以反應。 此反應一旦進行，將連續(xù)發(fā)生下去，共生成五種取代產物；其中體，CH2CI2、CHC3、CCI4為液體。CHC3、CCb是重要的有機溶劑。其中最多的為HCI。 實驗現(xiàn)象：黃綠色氣體顏色變淺、倒置的量筒內液面上升、量筒內壁出現(xiàn)油狀液滴、量筒內有白霧、水槽中有白色晶體析出（NaCI）。 每一摩氯氣反應只有一個氯原子進入有機物，另一個形成氯化氫。1moI有機物GH與CI2發(fā)生完全取代反應時，消耗 CI2的最大的物質的量為ymol例題1moI CH 4和1moI CI

9、 2光照下反應生成相同物質的量的四種有機取代物，則消耗的CI2的物質的量為（mol），生成HCI的物質的量為（mol ）。4、受熱分解：在隔絕空氣加熱至1000攝氏度的條件下，甲烷分解生成炭黑和氫氣。CH 高溫 C + 2H2生成的碳黑用于制顏料、油漆。氫氣是合成氨的原料。練習：1、某烴分子中有 40 個電子，它燃燒只生成等體積的 CO和HbO蒸汽，則該烴化學式為（GH0）,若沒指明為烴,可能還是哪些有機物？（C4H8O、C3H6O2、C2H4O3)2、某有機物完全燃燒只生成、，則此有機物的最簡式為（ C2H6O）第二節(jié) 烷烴教學目的：1、了解烷烴的組成、結構和通式。2、使學生了解烷烴的性質的

10、遞變規(guī)律。3、使學生了解烷基、同系物、同分異構現(xiàn)象和同分異構體。4、使學生了解烷烴的命名方法。5、培養(yǎng)學生的空間想象能力；概括、分析能力。教學重點： 烷烴的性質、同分異構體的寫法、烷烴的命名。教學過程： 一、烷烴的結構和性質 復習引入 回憶甲烷的結構和組成。在黑板上畫出乙烷、丙烷、丁烷、異戊烷的結構式 ，并展示乙烷、丙烷、異戊烷的球棍模型。學生請對比模型歸納它們結構的共同特點，并找出分子中C和H個數(shù)之間的關系。 總結 定義： 烴分子里，碳原子之間都以碳碳單鍵結合成鏈狀，碳原子剩余的價 鍵全部跟氫原子相結合，這樣的烴叫做飽和鏈烴，又叫烷烴。対烷烴的理解： 碳碳結合成鏈狀（不是直線狀，是鋸齒型）鏈

11、上還可分出支鏈。 形成 CC C-H單鍵 ，即每一個碳周圍有四個單鍵 C其余價鍵全被H飽和。（烷：即飽和、完全的意思） 烷烴是飽和烴，在具有相同碳原子的有機物分子里，烷烴含氫量最大2、通式：CHn+2 （n 1的正整數(shù)）符合其通式的烴一定是烷烴。3、書寫：為了書寫方便，常采用結構簡式。寫出上述結構的結構簡式:CHCH 、 CH 3CHCH 、CHCHCHCH 或 ch ( CH) 2CHCH 3CH( CH) CHCH 或 烴基：烴失去一個氫原子后所剩余的原子團。總之，c h單鍵省略,c c在橫的方向上可省可不省，而在縱方向不省略。4、性質物理性質:隨C數(shù)增加，即隨分子量增加，烷烴的密度、熔沸

12、點升高。四個碳以下（和新戊烷）一般為氣體，十六個碳以下一般為液體。當分子式相同即含c數(shù)一樣多的烷烴，支鏈越多，熔沸點越低。如熔沸點：正戊烷異戊烷新戊烷。化學性質:烷烴的化學性質類似于典型代表物一一甲烷。在此不多說。6、環(huán)烷烴C、C之間也以單鍵連接，其余的也與 H原子配對，也屬于飽和烴，但它不是鏈狀而是環(huán)狀, 0，命名為環(huán)己烷，其通式為通式：GH2n （n 3），其性質類似烷烴。、同系物定義：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個ch原子團的物質互稱為同系物。強調：結構相似指C與C的連接方式一樣，官能團的種類和數(shù)目相同。同系物屬于同一類物質，具有相同的通式。分子組成上n個ch原子團。有相似的化學

13、性質如：最后一組正確。三、烴基甲基：一CH;乙基：一CHCH ( C2H5)； 異丙基：一CH(CH) 2 (丙基不可寫成一GHz)(“一”代表一個電子)注意基與根、原子團之間的區(qū)別。根：帶電荷的原子或原子團，都是離子，主要存在于離子化合物中，性質較穩(wěn)定 基：電中性的原子或原子團，基中必有某原子含有未成對電子，基不能電離，但在特殊的條件下如光照等可解離出自由基，基不穩(wěn)定。原子團：由多個原子組成的集團，所以只要是由多個原子組成的根或基都屬于原子團。五、同分異構體1、定義:化合物具有相同的分子式，但具有不同的結構式的現(xiàn)象，叫做同分異構現(xiàn)象;具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體。(命名不同)2、

14、書寫規(guī)則：(注意找對稱軸)官能團異構官能團位置異構碳鏈異構主鏈由長到短支鏈由繁到簡支鏈位置由心到邊講解烷烴只存在碳鏈異構，按照主鏈由長到短，支鏈由繁到簡，支鏈位置由心到邊的規(guī)則書寫。強調(1)、同分異構體的書寫主要是防止重寫和陋寫。為了防止陋寫，書寫時特別注意找對稱軸。用系統(tǒng)命名法得到同一名稱的為重寫。(2)、一CH中三個H是等同的即等效的。舉例書寫分子式為GH4的烷烴的同分異構體。主鏈6個C:主鏈5個C: CH3 CH2 CH CH2 CHCHCHIHl JCHYHUHbCH CH2 CH CH CHCH 3 H _ HfH H 3CH3對稱軸主鏈4個C：CH3-C HCH-CH3CH3 C

15、h3CH CH2 CHCHCH3CC H2 CH3CH3CH 3對稱軸書寫同分異構體時，端碳上不能有取代基,2位碳上不能有乙基，3位上不能有丙CH3依次類推。2、2，2二甲基丁烷與氯氣發(fā)生取代反應,生成的一氯代物有(A 1種 B 、2種 C 、3種3、碳原子數(shù)為十以內的烷烴，其一鹵代物不存在同分異構體的有種;CH 4 CH 3CH新戊烷，2,4，4四甲基丁烷5、已知丙烷的二氯代物有四種異構體，則其六氯代物的異構體有 6、“立方烷”是一種新合成的烴，其分子為正方體結構,J-其碳骨架如右圖所示:(1) “立方烷”的分子式為(2)該立方烷的一氯代物(填有、沒有)同分異構體,其二氯代物具有同分異構體數(shù)目為種。7、某非金屬R與C元素