高中化学 专题3 常见的烃 第一单元 脂肪烃 第1课时 烷烃教学案 苏教版选修5-苏教版高二选修5化学教学案.doc

第1课时烷烃
[目标导航]1.了解烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。2.能以甲烷为例，理解烷烃的组成、结构和主要化学性质。3.通过回忆甲烷及烷烃的分子结构，初步体会有机物分子结构的特点对性质的影响。

一、烷烃的结构
1.脂肪烃的分类
根据脂肪烃的结构，人们把含有双键或叁键等不饱和键的脂肪烃称为不饱和脂肪烃，简称不饱和烃，主要包括烯烃、炔烃等；把不含不饱和键的脂肪烃称为饱和脂肪烃，简称饱和烃，主要包括烷烃。
2.烷烃的结构与通式
碳原子之间以单键结合成链状，剩余的价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都充分利用，达到饱和。通式为CnH2n＋2。
议一议
分子式符合通式CnH2n＋2的两种有机物一定互为同系物吗？
答案不一定。分子式符合通式CnH2n＋2的有机物，若碳原子数不同，都属于烷烃，结构相似，互为同系物；若碳原子数相同，碳架结构不同，则为同分异构体。
二、烷烃的性质
1.物理性质
(1)熔沸点：随着分子中碳原子数目的增多熔沸点逐渐升高。
(2)密度：随着分子中碳原子数目的增多，密度逐渐增大，但都小于水的密度。
(3)溶解性：烷烃难溶于水，易溶于有机溶剂。
2.化学性质
烷烃的化学性质稳定，常温下不与强酸、强碱、高锰酸钾溶液等发生反应。
(1)氧化反应——可燃性：
烷烃燃烧的通式为CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(――→,\s\up7(点燃),\s\do5())nCO2＋(n＋1)H2O。
(2)取代反应：烷烃在光照条件下能与氯气、溴蒸气等发生取代反应。如甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式为CH4＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光照),\s\do5())CH3Cl＋HCl。
(3)裂解反应：烷烃在隔绝空气加强热的条件下可以分解成碳原子数较少的烷烃和烯烃。
如：C4H10eq\o(――→,\s\up7(催化剂))C2H4＋C2H6，
C4H10eq\o(――→,\s\up7(催化剂))CH4＋C3H6。
议一议
1.依据下图分析什么样的烷烃在常温常压下为气态？

答案碳原子数小于等于4的烷烃为气态，其他的烷烃在常温、常压下一般都为液态或固态(新戊烷在常温常压下为气态)。
2.烷烃的沸点与其分子中所含有的碳原子数之间有怎样的关系？
答案随着碳原子数的增多，烷烃的沸点逐渐升高。
3.烷烃燃烧属于氧化反应，是不是只发生氧化反应，没发生还原反应？
答案不是，任何一个氧化还原反应的氧化反应与还原反应都是同时进行，但在有机反应中主要考虑有机物在氧化还原反应中发生的氧化反应还是还原反应，我们就称该反应为氧化反应或还原反应。

一、烷烃的熔、沸点比较
1.分子中所含碳原子数不同时，分子中碳原子数越多，其沸点越高。
2.碳原子数相同时，分子中支链越多，其沸点越低。
例1①丁烷②2­甲基丙烷③正戊烷④2­甲基丁烷
⑤2,2­二甲基丙烷五种物质的沸点排列顺序正确的是()
A.①>②>③>④>⑤
B.⑤>④>③>②>①
C.③>④>⑤>①>②
D.②>①>⑤>④>③
解析丁烷和2­甲基丙烷碳原子数为4,正戊烷、2­甲基丁烷、2,2­二甲基丙烷碳原子数为5。2­甲基丙烷含支链，丁烷不含支链，故丁烷沸点高于2­甲基丙烷。2­甲基丁烷含一个支链，2,2­二甲基丙烷含两个支链，正戊烷不含支链，故沸点正戊烷>2­甲基丁烷>2,2­二甲基丙烷>丁烷>2­甲基丙烷。
答案C
理解感悟比较烷烃的熔、沸点思维流程

变式训练1根据以下数据推断丙烷的沸点可能是()
物质甲烷乙烷丁烷戊烷沸点－162℃－89℃－1℃＋36℃
A.约－40℃ B.低于－162℃
C.低于－89℃ D.高于＋36℃
答案A
解析烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加呈现规律性的变化，熔、沸点逐渐升高，丙烷的沸点介于乙烷和丁烷之间。
二、烷烃的取代反应
1.取代反应是最重要的一类有机反应，判定一个反应是否属于取代反应，最直接的方法就是依据概念判定：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
2.取代反应的特征是：分步取代，产物多，所生成的产物一般为混合物。
3.取代反应与置换反应的比较
实例
区别取代反应置换反应甲烷与氯气反应锌与稀硫酸反应定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应参与物质反应物和生成物不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应条件反应受催化剂、温度、光的影响水溶液中置换反应遵循以强制弱的原则反应电子得失不一定有电子的转移一定有电子的得失反应是否可逆有很多是可逆反应反应一般单向进行
例2下列反应属于取代反应的是()
A.2CH3CH2OH＋O2eq\o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))