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时间:2019-11-09
《2019-2020年高中化学第二册必修烷烃(I)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中化学第二册必修烷烃(I)[师]现在给每个学习小组发一些小球,(黑色稍大球代表碳原子,红色稍小球代表氢原子)和小棍,要求按照烷烃分子的结构特点,来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构的球棍模型,并根据自己所制作的模型写出对应的结构式和分子式,看看哪个小组又准又快。[学生活动]以小组为单位进行讨论和制作,综合各组结果得到三种结构:分子式:C5H12分子式:C5H12分子式为C5H12并初步认识到它们的结构虽然不同,但分子组成即分子式是相同的。[师]从大家的制作结果可以看出含有五个碳原子的烷烃分子
2、尽管分子式相同,均为C5H12,但它们的结构是完全不一样的,这一现象在有机化合物中非常普遍。我们称之为同分异构现象,具有相同分子式但结构不同的化合物之间互称为同分异构体。[板书]二、同分异构现象和同分异构体1.同分异构现象和同分异构体的概念[问]同分异构体的性质相同吗?[生甲]相同,因它们的分子式相同。[生乙]不同,因它们的结构不同。[师]评价两学生的回答,肯定生乙的。并同时指出:同分异构体的分子式虽然相同,但结构不同,而物质的结构决定物质的性质,所以它们的性质不同。如丁烷,存在两种同分异构体,一种是分子里的碳原子互
3、相结合成直链,被称为正丁烷,另一种分子里的碳原子却带有支链被称为异丁烷,它们的性质就有明显的差异。[投影显示]正丁烷和异丁烷的某些物理性质名称熔点/℃沸点/℃相对密度正丁烷-138.4-0.50.5788异丁烷-159.6-11.70.557[设疑]根据表中数据分析同分异构体之间的熔沸点、相对密度有何变化规律?[生]从表中数据可以看出异丁烷的熔沸点、相对密度均比正丁烷的低。[问]两种分子结构上有什么差异?[生]异丁烷含有支链,而正丁烷为直链。[问]将表中数据与它们的结构区别结合起来可以得到什么结论?[生]分子中支链数
4、越多,熔沸点越低,相对密度越小。[师]这一结论已被实验证明是正确的,即在其他条件相同时,各同分异构体当中分子里支链数越多,该分子的熔沸点越低,相对密度越小。[板书]2.烷烃同分异构体之间熔沸点的变化规律。[投影练习]1.将CH3(CH2)3CH3、CH3(CH2)2CH3、CH3CH(CH3)2三种烷烃熔沸点(相同条件)由低到高的顺序自左向右排列。[思路分析与答案]本题解决时应考虑两个因素:①碳原子数越多沸点越高,②支链越多物质的熔沸点越低。故由低到高的顺序为:CH3CH(CH3)2、CH3(CH2)2CH3、CH3
5、(CH2)3CH3。[师]通过开始大家的模型制作得知,含五个碳原子的烷烃分子即戊烷存在三种同分异构体,分别称为正戊烷(不含支链)、异戊烷(含一个支链)、新戊烷(含两个支链)。很显然它们的性质也应该有明显的差异。那么在烷烃分子里,若含碳原子数越多,碳原子的结合方式就越趋复杂,同分异构体的数目就越多,如含十个碳原子的癸烷,其同分异构体的数目就有75种之多。[生]思考、体会,进一步理解有机物种类繁多的原因。[师](强调)大家在理解同分异构现象和同分异构体概念时应注意把握两点:一是分子式相同。分子式相同必然相对分子质量相同,
6、但相对分子质量相同分子式不一定相同。如H3PO4与H2SO4、C2H6O与CH2O2相对分子质量相同,但分子式不同。二是分子结构不同。分子结构不同是分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的。[设疑]什么叫烃基?烃基的“基”与以前学过的“根”有何区别?[生]自学烃基的概念,思考、讨论“基”与“根”的区别,并作答。生甲:烃失去1个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。烃基一般用“R—”表示。生乙:烃基一般呈电中性,属于烃的一部分,不可以独立存在,而“根”往往带有电荷,可以在溶液中独立存在。—[师](补充说明)如果该烃是烷烃所形
7、成的烃基便称之为烷基,如—CH3叫甲基,—CH2CH3叫乙基。由于烃分子存在着异构现象,那么当碳原子较多时,烃基也存在异构体,如丙基就有两种情况:CH3—CH2—CH2—叫正丙基,CH3—CH—CH3叫异丙基。[板书]3.烃基的概念[设疑]如何完整地写出一种碳原子数较多的烷烃分子的所有同分异构体(如C7H16)?[生]思考、讨论,写出一些异构体,有一部分经推敲之后发现为同一种分子。[引导]在书写烷烃分子的同分异构体时一方面为了简便其见,可以先不写出氢原子,只用碳原子的不同关系来表示,因为同分异构体的形成正是由于碳原子
8、的位置或排列变化而引起的。书写时有如下技巧:先写最长链;然后从最长链减少一个碳原子作为取代基,在剩余的碳链上连接,即主链由长到短,支链由整到散,位置由中心排向两边。[投影显示]C7H16的同分异构体的书写步骤①将分子中全部碳原子连成直链做为母链C—C—C—C—C—C—C;②从母链的一端取下一个C原子,依次连接在母链中心对称线一侧的各个C原子上,
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