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人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃学案
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这是一份人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃学案，共4页。学案主要包含了学习目标，思考与讨论，复习回忆等内容，欢迎下载使用。
1．通过微观的化学键视角分析几种简单烷烃分子的结构，以甲烷的结构为模型，认识烷烃的结构。
2．能依据甲烷的性质预测烷烃可能具有的化学性质。
3．通过对典型烷烃代表物的部分物理性质的数据分析，认识烷烃同系物物理性质的递变性与微观结构的关系。
4．学习系统命名的规则，掌握烷烃的系统命名法。
重点：依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质。 难点：烷烃的系统命名法。
【导思】通常我们把链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和的脂肪烃。请你列举一下生活中常见的烷烃有哪些？
【目标一】烷烃的结构和性质
【思考与讨论】根据上图所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。
【类比】烷烃的结构与甲烷的相似，请你预测烷烃的结构特点：
①分子中的碳原子都采取 杂化，以伸向四面体四个顶点方向的 杂化轨道与
其他 结合，形成 键。分子中的共价键全部是 。
②它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个 原子团。像这些结构相似、分子组
成上相差一个或若干个 原子团的化合物称为同系物。同系物可用通式表示。
③链状烷烃的通式： 。
【推测】天然气的主要成分是甲烷，液化石油气罐中主要盛装的是丙烷，汽油中含有庚烷和辛烷，蜡烛中含有二十二烷等等，结合它们的存在方式和用途（参考课本28页2-1中数据），你预测一下烷烃物理性质的递变规律：
(1)随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐 ，密度逐渐 。
(2)常温下烷烃的状态：
(3)所有烷烃均 溶于水，密度均 1。
【复习回忆】纯净的甲烷是 色、 味的气体， 溶于水，密度比空气的 。甲烷的化学性质比较 ，常温下 被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及 溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧（ 性）和能在光照下与氯气发生 反应。
【思考】烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似，请你预测烷烃的性质：
【问题一】
【问题二】根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式。
【问题三】根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物。乙烷与氯气在光照下反应，可能生成几种产物？
【总结】烷烃的化学性质：
稳定性
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下 温才能发生某些反应。
(2)特征反应——取代反应 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。
(3)氧化反应——可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为：
CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O
(4)分解反应——高温裂化或裂解
烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34 C8H16＋C8H18。
【目标二】烷烃的命名
烃基
(1)概念：烃分子中去掉 后剩余的基团称为烃基。
(2)常见的烃基：甲烷分子失去一个H是 （ ）；乙烷分子失去一个H是 （ ）；丙烷分子中有两组处于不同化学环境的氢原子，因此丙基有两种不同的结构： 、 。
丁烷分子失去一个氢原子后的烃基有 种，戊烷分子失去一个氢原子后的烃基有 种。
2．习惯命名法
(1)原则：烷烃可以根据分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字。
(2)表示方法：①碳原子数在十以内的，依次用 来表示；
②碳原子数在十以上的用 表示。
③当碳原子数相同时，在碳原子数烷名前面加正、异、新等。
如C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷、 异戊烷、 新戊烷。
3．系统命名法
(1)选主链eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(最长：含碳原子数最多的碳链作主链,最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，选择连有取代基数目多的碳链为主链))
(2)编序号
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(最近：从离取代基最近的一端开始编号,最简：若有两个不同支链且分别处于主链两端同等距离，则从简单的一端开始编号,最小：取代基编号位次之和最小))
(3)注意事项
①取代基的位号必须用阿拉伯数字表示。②相同取代基要合并，必须用汉字数字表示其个数。
③多个取代基位置间必须用逗号“，”分隔。④位置与名称间必须用短线“-”隔开。
⑤若有多种取代基，必须简单写在前，复杂写在后。
总结烷烃命名的原则
①最长原则：应选最长的碳链为主链。
②最多原则：若存在多条等长主链时，应选择含支链数最多的碳链为主链。
③最近原则：应从离支链最近一端对主链碳原子进行编号。
④最简原则：若不同的支链距主链两端等长时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
⑤最小原则：若相同的支链距主链两端等长时，应以支链位号之和最小为原则对主链碳原子进行编号。
选主链，称某烷；编号位，定支链；取代基，写在前，
标位置，短线连；不同基， 简到繁，相同基，合并算。
练习：1.命名下列物质：
2.下列有关脂肪烃的组成和性质归纳正确的是( )
A.脂肪烃都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.脂肪烃随碳原子数增多,氢元素的质量分数减小
C.脂肪烃的密度都小于水的密度,都能发生氧化反应
D.脂肪烃的一氯代物都有两种或两种以上的结构
3.下列五种烃:① 2-甲基丁烷;② 2,2-二甲基丙烷;③ 正戊烷;④ 丙烷;⑤ 丁烷,按沸点由高到低的顺序排列正确的是( )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>③>⑤>④>① C.③>①>②>⑤>④ D.④>⑤>②>①>③
课堂总结：
名称
结构简式
分子式
碳原子的杂化方式
分子中共价键的类型
甲烷
CH4
CH4
sp3
C—H σ键
乙烷
CH3CH3
C2H6
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
丙烷
CH3CH2CH3
C3H8
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
正丁烷
CH3CH2CH2CH3
C4H10
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
正戊烷
CH3CH2CH2CH2CH3
C5H12
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
颜色
溶解性
可燃性
与酸性高锰酸钾溶液
与溴的四氯化碳溶液
与强酸、强碱溶液
与氯气（在光照下）
1．通过微观的化学键视角分析几种简单烷烃分子的结构，以甲烷的结构为模型，认识烷烃的结构。
2．能依据甲烷的性质预测烷烃可能具有的化学性质。
3．通过对典型烷烃代表物的部分物理性质的数据分析，认识烷烃同系物物理性质的递变性与微观结构的关系。
4．学习系统命名的规则，掌握烷烃的系统命名法。
重点：依据甲烷的结构和性质认识烷烃的结构和性质。 难点：烷烃的系统命名法。
【导思】通常我们把链状的烃称为脂肪烃，烷烃是一类饱和的脂肪烃。请你列举一下生活中常见的烷烃有哪些？
【目标一】烷烃的结构和性质
【思考与讨论】根据上图所示烷烃的分子结构，写出相应的结构简式和分子式，并分析它们在组成和结构上的相似点。
【类比】烷烃的结构与甲烷的相似，请你预测烷烃的结构特点：
①分子中的碳原子都采取 杂化，以伸向四面体四个顶点方向的 杂化轨道与
其他 结合，形成 键。分子中的共价键全部是 。
②它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个 原子团。像这些结构相似、分子组
成上相差一个或若干个 原子团的化合物称为同系物。同系物可用通式表示。
③链状烷烃的通式： 。
【推测】天然气的主要成分是甲烷，液化石油气罐中主要盛装的是丙烷，汽油中含有庚烷和辛烷，蜡烛中含有二十二烷等等，结合它们的存在方式和用途（参考课本28页2-1中数据），你预测一下烷烃物理性质的递变规律：
(1)随着烷烃碳原子数的增加，烷烃的熔点和沸点逐渐 ，密度逐渐 。
(2)常温下烷烃的状态：
(3)所有烷烃均 溶于水，密度均 1。
【复习回忆】纯净的甲烷是 色、 味的气体， 溶于水，密度比空气的 。甲烷的化学性质比较 ，常温下 被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及 溶液反应。甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧（ 性）和能在光照下与氯气发生 反应。
【思考】烷烃的结构决定了其性质与甲烷的相似，请你预测烷烃的性质：
【问题一】
【问题二】根据甲烷的燃烧反应，写出汽油的成分之一辛烷（C8H18）完全燃烧的化学方程式。
【问题三】根据甲烷与氯气的反应，写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式。指出该反应的反应类型，并从化学键和官能团的角度分析反应中有机化合物。乙烷与氯气在光照下反应，可能生成几种产物？
【总结】烷烃的化学性质：
稳定性
常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件(如光照或高温)下 温才能发生某些反应。
(2)特征反应——取代反应 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。
(3)氧化反应——可燃性
烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为：
CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O
(4)分解反应——高温裂化或裂解
烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34 C8H16＋C8H18。
【目标二】烷烃的命名
烃基
(1)概念：烃分子中去掉 后剩余的基团称为烃基。
(2)常见的烃基：甲烷分子失去一个H是 （ ）；乙烷分子失去一个H是 （ ）；丙烷分子中有两组处于不同化学环境的氢原子，因此丙基有两种不同的结构： 、 。
丁烷分子失去一个氢原子后的烃基有 种，戊烷分子失去一个氢原子后的烃基有 种。
2．习惯命名法
(1)原则：烷烃可以根据分子里所含碳原子数目来命名，碳原子数加“烷”字。
(2)表示方法：①碳原子数在十以内的，依次用 来表示；
②碳原子数在十以上的用 表示。
③当碳原子数相同时，在碳原子数烷名前面加正、异、新等。
如C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷、 异戊烷、 新戊烷。
3．系统命名法
(1)选主链eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(最长：含碳原子数最多的碳链作主链,最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，选择连有取代基数目多的碳链为主链))
(2)编序号
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(最近：从离取代基最近的一端开始编号,最简：若有两个不同支链且分别处于主链两端同等距离，则从简单的一端开始编号,最小：取代基编号位次之和最小))
(3)注意事项
①取代基的位号必须用阿拉伯数字表示。②相同取代基要合并，必须用汉字数字表示其个数。
③多个取代基位置间必须用逗号“，”分隔。④位置与名称间必须用短线“-”隔开。
⑤若有多种取代基，必须简单写在前，复杂写在后。
总结烷烃命名的原则
①最长原则：应选最长的碳链为主链。
②最多原则：若存在多条等长主链时，应选择含支链数最多的碳链为主链。
③最近原则：应从离支链最近一端对主链碳原子进行编号。
④最简原则：若不同的支链距主链两端等长时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子进行编号。
⑤最小原则：若相同的支链距主链两端等长时，应以支链位号之和最小为原则对主链碳原子进行编号。
选主链，称某烷；编号位，定支链；取代基，写在前，
标位置，短线连；不同基， 简到繁，相同基，合并算。
练习：1.命名下列物质：
2.下列有关脂肪烃的组成和性质归纳正确的是( )
A.脂肪烃都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.脂肪烃随碳原子数增多,氢元素的质量分数减小
C.脂肪烃的密度都小于水的密度,都能发生氧化反应
D.脂肪烃的一氯代物都有两种或两种以上的结构
3.下列五种烃:① 2-甲基丁烷;② 2,2-二甲基丙烷;③ 正戊烷;④ 丙烷;⑤ 丁烷,按沸点由高到低的顺序排列正确的是( )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>③>⑤>④>① C.③>①>②>⑤>④ D.④>⑤>②>①>③
课堂总结：
名称
结构简式
分子式
碳原子的杂化方式
分子中共价键的类型
甲烷
CH4
CH4
sp3
C—H σ键
乙烷
CH3CH3
C2H6
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
丙烷
CH3CH2CH3
C3H8
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
正丁烷
CH3CH2CH2CH3
C4H10
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
正戊烷
CH3CH2CH2CH2CH3
C5H12
sp3
C—H σ键、
C—C σ键
颜色
溶解性
可燃性
与酸性高锰酸钾溶液
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与强酸、强碱溶液
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