JA-B2 - 3 - 1-最简单的有机物-甲烷

第三章 有机化合物

说课

本章内容从生活中常见的有机物入手，使学生在初中有机物常识的基础上，进一步从结构角度加深对有机物和有机化学的整体认识

在内容的选择和呈现上，本章主要选取典型代表物，介绍其基本结构、主要性质以及它们在生产、生活中的重要应用，较少涉及有机物的分类概念以及它们的性质，强调从学生的已有知识，从实验出发组织教学内容，尽力渗透结构分析的观点，深化学生的认识。通过学习的典型有机物，了解和体会有机化学研究的对象、目的、内容和方法，培养学生对有机物和有机化学的兴趣。为进一步学习选修模块《有机化学基础》的学生打下最基本的基础，激发求知欲望。

本章的内容结构为：

甲烷（CH4）

烃 乙烯 （CH2 = CH2）

苯 （

）

有机化合物 乙醇（CH3CH2OH） 烃的衍生物 乙酸（CH3COOH）

糖类、油脂和蛋白质

根据教材实际，综合分析本章的内容呈现方式，把教材的三维目标定位为： 1. 以甲烷及其同系物为例了解有机物中碳的成键特征并认识有机物的多样化；

2.认识化石燃料综合利用的意义，把握乙烯、苯的主要性质，认识乙烯、氯乙烯及苯等在化工生产中的

重要作用；

3.通过生活中两种常见的饮食中的有机物学习，认识乙醇、乙酸等烃的衍生物，组成和主要性质，了解

他们在日常生活中的应用；

4. 使学生了解糖类、油脂和蛋白质的组成和结构，探究糖类、油脂和蛋白质的典型化学性质，了解糖类、油脂和蛋白质的共同性质与特征反应。

教学时要引导学生学会运用观察、实验和查阅资料等多种手段获取信息，并能通过分析比较、归纳、概括的方法对所获取的信息进行加工；

以甲烷为例，认识有机化合物分子具有立体的结构，初步培养学生空间想象能力。

让学生在自主学习活动中感受化学科学与个人生活、生产和社会发展的密切关系，关注与化学有关的社会问题，初步形成可持续发展的思想，进一步激发学习化学的兴趣，积极准备并进入选修化学的学习行动。

教学方式手段多样、学习活动灵活有效。突出重点，强化对重要有机物性质与应用的探究。 培养学生由特殊到一般，然后又能由一般到特殊的归纳推理及演绎推理的能力。 教学重点甲烷的性质、同分异构体，乙烯、苯的性质，乙醇、乙酸的性质 教学难点 同分异构体、官能团、苯的结构 课时安排：

第一节 第二节 第三节 第四节 复习课 说课

最简单的有机物——甲烷

来自石油和煤的两种基本化工原料(乙烯、苯) 生活中两种常见的有机物 基本营养物质(糖、油脂、蛋白质)

2课时 2课时 2课时 2课时 2课时

第一节 最简单的有机物－－－甲烷

我们已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的上位概念，应当在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。

在教学模式的设计上，可以不拘泥于教材的逻辑顺序，根据学校实际情况和学生的水平设计不同的流程。可以从结构出发，预测性质，用实验检验；也可以从探究实验出发，归纳性质，从结构角度提升认识。本质还是演绎方法和归纳方法的不同运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教学中的具体运用。

本节教学重点：甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。

本节教学难点：主要是学生有机物立体结构模型的建立，具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。

课时安排：2课时

第一节 最简单的有机物－－甲烷

（第1课时）

知识与技能：

1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构； 2.掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应； 3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。 教学重点: 甲烷的结构和甲烷的化学性质

教学难点：甲烷的结构、研究某物质的程序和方法。

教具准备： 多多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、 品红试液、KMnO4溶液、溴水。 教学过程： 新课导入

[图片导课] 多媒体展示常见的有机化合物的图片，让学生欣赏图片。 生：阅读P58 【引言】

师：从今天起，我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。迄今为止已经超过3000万钟。有机物不仅数量很多，而且分布极广。例如刚才图片中涉及的常见燃料：汽油、煤油、柴油；建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆；日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂；食物中的营养素――糖类、油脂、蛋白质等都是有机化合物。 师：有机物的组成元素有哪些呢？

【除碳外，常有氢、氧，有时含有氮、硫、卤素和磷等。】 师：请回忆所学，有机物有何特点？

【“多”-种类繁多；“溶”-一般难溶于水，易溶于有机智溶剂；“熔”-大多数熔、沸点较低；“燃”-约大多数易燃烧；“裂”-大多数热稳定性差，受热易分解；“导”-绝大多数为非电解质，不导电；“速”-大多数有机物的反应速率较慢；“副”-多数有机反应都要有副反应发生。】 师：仅含有碳和氢两种元素的有机物称为 ？。 【动画】由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”。 板书：有机物

1、概念 2、组成 3、特点 “多”“溶”“熔”“燃”“裂”“导”“速”“副” 4、烃 师：今天学习最简单的烃――甲烷。 板书：

第一节 最简单的有机物——甲烷

（第1课时）

阅读：P60第一段

师：结合初中我们已经学习过甲烷的有关知识，知道天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气的主要成分是什么？ 【甲烷】

师：我们经常听说瓦斯爆炸，那么瓦斯斯是什么呢？ 【甲烷与空气的混合气体】

师：我国的天然气贮量并不丰富，主要分布在中西部地区，为什么要启动“西气东输”工程？

【天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，也是一种重要的化工原料，“西气东输”就是为了改善东部地区的能源结构。】

师：下面我们一起来探讨甲烷的分子结构。 板书：一、甲烷的分子结构

师：请画出碳原子和氢原子的结构示意图。（找一名学生板演） 生：

[探究问题1]

已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推出甲烷的化学式。 师：知道了元素组成和各元素的质量分数，怎样求出有机物的化学式呢？ 生：讨论

师：请大家按照讨论的思路，列出解题的过程。 【多媒体展示】

解：因为C摩尔质量是12g/mol，H摩尔质量是1g/mol。

设取甲烷100g，则C的质量是100×75%=75g，H的质量是100×25%=25g 所以：

师：碳、氢原子个数之比为1：4，所以甲烷的化学式为CH4

师：甲烷的化学式为CH4，那么你能否从碳、氢原子的结构解析，甲烷的分子式和电子式怎样书写呢？ 【因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需要形成一对共用电子对才能达到两个

电子的稳定结构。因此，一个C原子与4个H原子结合时，C、H原子都形成了稳定结构，一个甲烷分子就是由一个C原子和一个H原子构成，即甲烷的分子式为CH4】

师：经进一步实验测定，甲烷的相对分子质量为16，正好与它的化学式式量相同，这也说明了甲烷的分子式与化学式相同。

生：一位同学板演，其余同学在下面练习。 板书：

1、分子式：CH4 2、甲烷的电子式：

师：如果甲烷电子式中的每一对共用电子对用一条短线替代后将变成什么样子呢？

生：（在练习本上比画，得出结果） 板书： 3、结构式： 边形呢？

[探究问题2] ：甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢？（学生讨论） 生：讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。 师：究竟甲烷的空间结构是怎样的呢？请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。 [实物展示]：甲烷分子的球棍模型和比例模型：

球棍模型

生：相互传看两种模型，观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。

H?H|C|H?H

师：这种用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。

师：那么上述结构式就是表示甲烷分子的真实构型就是这种以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面四

师：经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位

于正四面体的4个顶点上（键角是109°28）。 板书：

4、空间构型：正四面体结构

师：这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型，我们称之为平面结构式，其立体结构式可用下图表示，但是为了简便起见，一般只写有机物的平面结构式。课后请同学们完成P60-“实践活动”。

【过渡】结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢？

/

板书：

二、甲烷的性质 1. 甲烷的物理性质 【动画模拟】池沼中有沼气

师：由动画请思考：沼气（主要充分是甲烷）有什么物理性质呢？ 生：甲烷是无色、无臭的气体，比空气轻，极难溶于水。

师：甲烷是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）。 [探究问题3]

师：由甲烷的化学式和相对分子质量，你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢？（学生练习计算） 生：密度是0.717g/L（标准状况）

师：由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析，你能否预测甲烷的化学性质如何呢？ [探究实验]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？

【动画模拟】甲烷通过酸性的高锰酸钾溶液动画。

师：从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。是否所有时候甲烷与其他物质都不发生发生化学反应呢？（学生阅读教材回答）

生：在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。 板书：

2.甲烷的化学性质： ⑴甲烷的氧化反应

【实验】：点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。 【生观察】：干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。 师：从燃烧产物可以得到什么启示呢？你能否写出这个反应的化学方程式呢？ 【可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素，化学方程式为： CH4+2O2 CO2+2H2O】 板书：易燃烧，CH4+2O2 CO2+2H2O

师：请大家观察这个化学反应方程式与我们以前的学习有什么不同呢？什么原因呢？

生：观察、思考后回答：方程式中间用“→”（箭头）而不是用“＝”（等号），这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。 板书：⑵甲烷的取代反应

【演示实验】：P61科学探究，观察发生的现象。[由现象讨论后得出结论]

【生观察】：没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色略微变浅。（色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。）

师：说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。 【动画模拟】：学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画

H H 光 H－C－H ＋ Cl－Cl H－C－Cl＋H－Cl CH4+Cl2 CH3Cl+HCl H H 一氯甲烷

上述反应没有到此终止，CH3Cl与Cl2继续依次反应。

H H 光 H－C－H＋Cl－Cl H－C－Cl＋H－Cl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl Cl Cl 二氯甲烷 H H Cl－C－H＋Cl－Cl 光 Cl－C－Cl＋H－Cl CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl Cl Cl 三氯甲烷（氯仿） Cl Cl 光 Cl－C－H＋Cl－Cl Cl－C－Cl＋H－Cl CHCl3+Cl2 CCl4+HCl Cl Cl 四氯甲烷（四氯化碳）

师：甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物。我们称这种反应为取代反应。请大家由刚才的动画思考，什么是取代反应呢？（学生很有兴趣的大胆猜测、估计，试探说出取代反应的涵义）

师：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。 板书：取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应 师：CH4的四种氯的取代产物都有什么性质呢？请填写下表？ [投影空表格] 化学式 名称（俗名） 常温状态 溶解性 用途 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 一氯甲烷 气体 不溶于水 局部麻醉剂 二氯甲烷 液体 不溶于水 有机溶剂 三氯甲烷，氯仿 液体 不溶于水 有机溶剂 四氯甲烷，四氯化碳 液体 不溶于水 有机溶剂，灭火剂 师：CH4的四种氯的取代产物都不溶于水，在常温下，CH3Cl是气体，其它三种都是液体，CHCl3和CCl4

是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。

师：我们以前学习过置换反应，置换反应与取代反应有什么区别和联系呢？请思考讨论后填写下表？ 生： 思考讨论填表

取代反应与置换反应的比较表

取代反应 可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大 分步取代，很多反应是可逆的 【知识拓展】 3．甲烷的受热分解

在隔绝空气的情况下，加热至1000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。

0

置换反应 反应物生成物中一定有单质 在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。 反应一般单向进行 CH4 C + 2H2

氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。 板书：三、甲烷的用途 气体燃料，化工原料 【例题剖析】

［例1］甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（ ） A．CH3Cl只代表一种物质 C．CHCl3只代表一种物质

B．CH2Cl2只代表一种物质 D．CCl4是非极性分子

师;这是一个涉及甲烷分子结构的问题,需要一定的空间想象能力，关键如何证明呢？

【A中的CH3Cl和C中的CHCl3只代表一种物质是毫无疑问的，由于CH4不论是正四面体，还是平面正方形结构，其一氯代物CH3Cl和三氯代物CHCl3都只有一种：

CH3Cl（或CHCl3）

CHCl3（或CH3Cl）

A、C二项不足以成为CH4是正四面体结构的理由，不可选。】

【不论CCl4是平面正方形结构，还是正四面体，D中CCl4确实是非极性分子， D项也不能成为CH4是正四面体结构的理由，所以不可选。问题出在B中CH2Cl2只代表一种物质上，好象理由不很充分啊？】 【可以考虑用反证法，

若CH4分子的结构是正方形，则CH2Cl2的结构有以下两种可能：

二者是不是同一种物质呢？答案是否定的。理由有二：①二者不能完全重合在一起；②前者是非极性分子，而后者是极性分子。可见CH2Cl2不是平面结构，因而是四面体结构，故推知CH4分子为正四面体结构；B项可选。】 答案：B

师：可见，灵活多变的思考方法，结合图形解析，对解题很有帮助。 【例题剖析】

【例2】氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气（COCl2）： 2CHCl3＋O2 ? 2COCl2＋2HCl

（1）上列反应_________________。（填选项符号，下同） A．属于取代反应 A．NaOH（aq）

B．不属于取代反应

D．水

（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是___________。

B．AgNO3（aq） C．HCl（aq）

E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸

师：联系生活实际的试题是一种常见题型，它们以实际生活为背景，往往具有更大的生命力。我们应该以

不变应万变，认真解析题意，得出正确答案。如何解答本题呢？

【可以直接使用概念判定法：题中反应，有机物分子CHCl3变成COCl2，可认为CHCl3中的1个H原子和1

个Cl原子被1个O原子代替了，符合取代反应（“某些”被“其他”代替）的概念，属于取代反应。】 【可以使用假设判定法：若有COCl2生成，则必有HCl生成，B、E可检验出是否有HCl生成：用B检验时

出现白色沉淀，用E检验时试纸变红色。】 答案：（1）A （2）BE 【例题剖析】

【例3】若要使0.500 mol CH4完全和Cl2发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，试求所需Cl2的物质的量。

师：本题属于计算型试题，文字描述很少，内涵非常丰富，在解题时要多读题，认真揣摩题意，准确找到切入点，方能少犯错误。请大家讨论，应该如何解决本题。

【可设所生成的四种氯代物的物质的量均为x，然后写出四个反应的化学方程式，则：

n（CH4）＝4x＝0.500 mol，x＝0.125 mol n （Cl2）＝x＋2x＋3x＋4x＝10x＝1.25 mol】

师：这是本题的常规解法，比较容易想到，还有没有其他做法呢？

【我有巧解的方法：解析CH4与Cl2的取代反应，得出如下规律：每摩尔Cl2可取代CH4分子中的1 mol H原子。则：

1111n （Cl2） ＝ n （被取代的H原子）＝0.500 mol（ ×1＋ ×2＋ ×3＋ ×4）＝1.25 mol】

4444答案：1.25 mol

师：非常好，可见好的方法可以简化解题过程，提高解题速率和正确性，但是其前提必须是在已经掌握基本做法的基础上才能做好的。 ［课堂小结］

本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。 布置作业P64-65- T1、T3 【板书设计】 有机物 1、概念 2、组成 3、特点 “多”“溶”“熔”“燃”“裂”“导”“速”“副” 4、烃 第一节最简单的有机物－－甲烷 一、甲烷的分子结构 1.甲烷的分子式：CH4 2. 甲烷的电子式： 3.结构式： | 4.空间构型：正四面体 二、甲烷的性质 1. 甲烷的物理性质 2.甲烷的化学性质： ⑴甲烷的氧化反应 CH4+2O2 CO2+2H2O ⑵．甲烷的取代反应 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。 (3)甲烷的受热分解 CH4 C + 2H2 三、甲烷的用途 【活动与探究】

1.查阅资料了解西气东输的有关知识,认识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用. 2.调查沼气在农业生产中的作用,了解我国沼气的使用历史和现状.

3.用橡皮泥、木棒等代用品制作甲烷等常见烷烃的简易模型。并让学生对自己的作品进行评价，在活动中加深学生对空间模型的认识，同时也教给学生学习有机物分子结构的简单方法。

H?C|H?HH参考练习

1. 近年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，这样做的主要目的是 ( ) A.加大发动机动力 B.降低成本

C.减少对空气的污染 D.减少二氧化碳的排放量

2. 实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是 ( )

A. B.HCl C. D.

3．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 ( )

4. 在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物物质的量最大的是（ ） A. CH Cl B. CHCl 3 C. CCl34 D. HCl

5. 下列叙述错误的是 （ ） A. 点燃甲烷前不一定要事先验纯

B. 甲烷点燃能放出大量的热，所以是一种气体燃料 C. 煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以免发生爆炸事故

D. 甲烷可用来制炭黑和氢气

6. 由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是 （ ） A. 将气体通入KMnO4溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷

B. 在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体

一定是甲烷

C. 点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产

生，该气体一定是甲烷

D. 若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷

7．煤矿的开采过程中，有时会溢出瓦斯（主要成分是甲烷），当空气中甲烷的体积分数达到5%～80%时，遇到明火就会发生爆炸，因此矿井中需要不断地通风换气，以预防瓦斯爆炸。当甲烷与空气中的氧气恰好

完全反应时，产生的爆炸最为强烈，此时甲烷的体积分数约为（空气中约含有1/5体积的O2） （ ） A．2.5%

B．7.5%

C．9.1%

D．10%

8. 用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下：

SHCCHCSCSCHCHS它属于 （ ） A. 无机物 B. 烃 C. 离子化合物 D. 有机物 9．如图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：

（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_________________。 （2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_________________。 （3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是________________________。

10．甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时，除了生成 CO2和 H2O外，还有 CO生成。现有0.1mol ， 在一定量O2中不完全燃烧，将反应后所得物质通过足量Na2O2，并在电火花持续作用下不断反应，最终得到标准状况下的气体2.464L。求反应中生成 CO和 CO2的物质的量之比。 [参考练习参考答案]

1.C 2.D 3.C 4.D 5.A 6.D 7.C 8.D

9．提示：H2、CO、CH4燃烧的产物分别是H2O（g）、CO2、CO2和H2O（g）．H2O（g）可被浓H2SO4吸收，CO2可被澄清石灰水吸收．根据洗气瓶质量的变化，可判定生成的产物．

答案：（1）H2 （2）CO （3）CH4（或H2、CO的混合物，或H2、CH4的混合物，或CO、CH4的混合物，或H2、CO、CH4的混合物）

10．设反应生成x mol CO2，则生成（0.1－x）mol

xmol mol 0.2mol 0.1mol 在该条件下 全部被吸收，无气体放出。

∴有： mol＋0.1mol = 2.464L/22.4L/mol x = 0.02mol n（CO）= 0.1mol－0.02mol = 0.08mol

第一节 最简单的有机物－－甲烷

（第2课时）

知识与技能：

1、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。

2、使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。

3、通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。 4、通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。 教学重点：烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法 教学难点：同分异构体概念的学习及同分异构体的写法 教具准备： 多媒体、结构模型 教学过程：

师：请同学回忆甲烷分子的结构特征。

生：碳原子以共价键与四个氢原子相联，键角为109°28′，正四面体构型。 【投影】：几种常见有机物分子的结构式

师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A组物质。也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B组、C组、D组物质。请同学通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点。 生：（结合投影内容，展开激烈讨论，找出共同点和不同点，有一名学生小结） 【A组的结构特征是链状，且碳原子之间只有一个共价键。】

师：我们将具有上述特点的烃归为一类，称之为烷烃。请同学阅读课本P62-63烷烃概念。 板书： 四、烷烃：

生：（学生阅读教材） 师：什么叫烷烃？

【烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。

所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。】

板书：1.定义：分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子其余的价键全部跟氢原子结合的一类饱

和链烃，叫做烷烃。

师：仔细观察各组中的每种物质的结构式，每个C原子都形成了几个共价键？为什么？

【4个，因为C原子最外层是4个电子，要使C原子达到稳定结构，则必须形成4个共用电子对，也就是

说，碳原子在有机物分子中都会与其他原子形成4个价键，这也叫碳4价说。】 板书：2.碳4价说

师：烷烃的通式可以怎样表示呢？

【由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8，可以推出对n个碳原子，烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1) 】 板书：3.烷烃的分子式通式：CnH2n+2 (n≥1) 师：观察B组物质，其结构上有何特点呢？ 【碳原子之间以单键相连形成环状化合物。】

师：很好，这种烃称之为环烷烃。再观察C、D组有机物的组成，它们是烷烃吗？ 【不是，因为它们的碳原子之间不是以单键相连形成化合物。】 师：由此可知，烷烃在结构上区别于其他烃的特点是什么呢？ 【碳碳单键，链状（锯齿状）】

板书：4.烷烃的结构特点：碳碳单键，链状（锯齿状）

师：对于C、D组物质这样的结构我们以后还要专门学习。结合上面的投影内容，甲烷、乙烷、丙烷等都

是烷烃，怎样给烷烃命名呢？

生：（阅读教材P63，了解什么叫结构简式以及烷烃的简单命名方法） 小结并板书： 5.结构简式

去掉表示单键的短线，同一C原子上的几个H原子或其他相同的原子团合并写，重复的结构单元合并写。如：??

师：注意，在有机化学中，原子团不能叫根，而是叫“某某基”，如果烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃分子失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- ） 板书：

6.烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，烷烃分子失去氢原子后的原子团叫烷基，如

-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- “基”和“根”的区别：

根 定 义 一般指带有电荷的原子团 分子失去一个基 或几个原子（或原子团）所剩余的部分 7.烷烃的习惯命名法

①根据分子里所含碳原子数目

碳原子数1－10：用甲、乙、丙、丁、戊（wù）、己、庚（gēng）、辛、壬rén）、癸（guǐ）来表示。

碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3

②相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3 CH CH3 （异丁烷）

板书：8、烷烃的物理通性及递变规律：

【多媒体】常见烷烃的物理性质比较表（P63-表3-1） 名称 甲烷 结构简式 CH4 常温时的状态 气 熔点/℃ －182 沸点/℃ －164 相对密度 0.466* 质子数=电子数 电中性 化合物，不能独立存在 不能电离成自由移动的离子 微粒关系 质子数≠电子数 电性 带正电荷或负电荷 存 在 化合物，能相对独立存在 电 离 可由化合电离成自由移动的离子 -OH -CH3 举 例 OH -|

CH3

师：烷烃在结构上具有相似性，决定了烷烃在性质上也具有相似性。

乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 癸烷 十六烷 十七烷 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)14CH3 CH3(CH2)15CH3 气 气 气 液 液 液 固 －183.3 －189.7 －138.4 －130 －29.7 18.2 22 －88.6 －42.1 －0.5 36.1 174.1 287 301.8 0.572** 0.5853*** 0.5788 0.6262 0.7300 0.7733 0.7780 注：*甲烷的相对密度是－164℃时数据 **乙烷的相对密度是－100℃时数据 ***丙烷的相对密度是－45℃时数据

生：（阅读常见烷烃的物理性质递变表，总结烷烃的物理性质） 师：烷烃有哪些典型的物理性质呢？请大家讨论、思考回答。 一边听学生讨论一边板书：

（1）状态：一般情况下，分子中1～4个C原子的烷烃为气态，5～16个C原子的为液态，16个C原子以上的烷烃为固态。

（2）溶解性：烷烃都难溶于水，但易溶于有机溶剂。

（3）熔沸点：都相对较低。但①随碳原子数目增多，熔沸点升高。②C原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低

师：造成烷烃熔沸点随碳原子数升高的原因是什么呢？

【组成和结构相似，分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。】 师：为什么支链越多熔沸点越低呢？

【原因是支链多，分子间排列不紧密，分子间作用力弱。】

（4）密度：密度均小于1，比水轻。但烷烃的密度随C原子数目增多而增大。 师：烷烃有哪些典型的化学性质呢？与甲烷有何异同呢？ 板书： 9．烷烃的化学性质：

师：请大家回忆甲烷遇到酸性KMnO4和溴水的现象？ 【不褪色】 师： 这说明什么问题呢？ 听学生回答后板书：

⑴.烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性KMnO4

和溴水褪色。

师：烷烃都由碳和氢两种元素组成，在空气或氧气中可以燃烧，表现可燃性。 板书：（2）烷烃的可燃性

师：我们知道了烷烃的通式为CnH2n+2，那么能否写出烷烃燃烧的通式呢？ 【 CnH2n+2＋3n?1O2 → nCO2＋(n＋1)H2O 】

2 师：甲烷可以发生卤代反应，其他烷烃一样可以发生取代反应。 板书：（3）光照下和卤素单质发生取代反应

师：请大家写出乙烷与氯气发生取代反应最多可以得到多少种取代产物？ 【（1）_1+（2）_2+（3）_2+（4）_2+（5）_1+（6）_1=9】 师：烷烃与卤素发生取代反应的条件是什么? 【①光照②纯卤素单质,不能在溶液中发生取代反应】

师：刚才学习的甲烷、乙烷、丙烷等等它们在相互之间是什么关系呢？ 【同系物】

师：什么是同系物呢？

【同系物的定义是指：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。

甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。】

板书：五.同系物：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。 师：强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”，（分子式一定不同）。 师：请写出C4H10的结构简式？ CH3

生： 练习写出 CH3－CH2－CH2－CH3 CH3－ CH－CH3 （讨论写出）

正丁烷 异丁烷

师：同样是C4H10，其结构简式怎么写出两种呢？它们之间有何关系呢？性质是否相同呢？请大家认真阅读

教材P63最后一段---P64。

【它们的名称分别是正丁烷和异丁烷；物理性质不同，异丁烷比正丁烷熔沸点低，密度小。】

师：正丁烷和异丁烷虽然组成和分子量相同，而结构不同造成的。造成其物理性质有很大差异。可见，由

于碳原子既可形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间互称为同分异构体。（让学生自己总结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同。）

【1．同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。 2．同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。】 板书：六、同分异构现象和同分异构体 1、概念：

（1）同分异构现象 （2）同分异构体

师：请写出戊烷所有的同分异构体的结构简式？ 【戊烷有三种同分异构体：

CH3－CH2－CH2－CH2－CH3 正戊烷 CH3

CH3－CH2－CH－CH3 异戊烷（2－甲基丁烷） CH3

CH3－C－CH3 新戊烷（2，2－二甲基丙烷）】 CH3

师：在烷烃的同系物分子里，随着碳原子数目增多，碳原子间的结合方式越复杂，同分异 构体的数目越多。如己烷有5种同分异构体，庚烷有9种，癸烷有75种。

2、同分异构体的书写方法：（以C5H12为例）

（1）先写出最长的碳链：C－C－C－C－C （氢原子及其个数省略了） （2）写少一个C的直链，把剩下的C作支链加在主链上，依次变动位置。

C－C－C－C C－C－C－C C C 这两种结构相同，为同一种物质。

（3）写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上。

C－C－C 但与（2）中C－C－C－C 为同一种结构

C C C 剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上。 C C－C－C C

（4）分别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。

【过渡】：以上学习了甲烷的性质，认识了烷烃的组成、结构、和性质，以及同系物、同分异构体概念，以

前还学过几个 “同”呢？ 【同位素、同素异形体、同种物质】 师：下面阅表比较“五同”问题 板书：七、“五同”比较 投影：（空白表格）

概念 比较 定 义 组成结构上的异同点 性 质 对象 举例 同位素 质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素 由同种元素组成的不同种单质互称为同素异形体 结构相似，在分子组比较 都用?????? 表示，质子数（Z）相同，元素符号（X）相同，在周期表中位置相同；中子数（N）不同，质量数（A）不同 都属于单质，组成元素相同；分子结构不同，化学式有的相同，有的不同 同属于一个最小的物质类别，分子式的通式相同，结构相似；分子中C原子数目不同，分子式不同；相对分子质量相差14n 分子式相同，组成元素相同，相对分分子结构不同（但可相似），可属于同类物质，也可属于不同类物质。 组成和结构均完全相同，但有的名称不同或化学式的书写形式不同或状态不同。 物理性质不同，化学性质相同。 原子 16188??与8?? 氕、氘、氚 同素异形体 物理性质不同，化学性质相似或相近。 单质 O2与O3、 金刚石与石墨 同系物 成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。 物理性质不同，化学性质相似。 有机物 甲烷与乙烷 同分异构体 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 组成和结构均完全相同的物质就一定是同种物质 物理性质不同，化合物 正丁烷与异丁烷 似，有的差异很大 物理性质相同，化学性质也相同 任一物质 苛性钠、烧碱 C2H6、CH3CH3 子质量相同，各元素质量分数相同；化学性质有的相同种物质 冰、水 生：（思考讨论辨析）

师：切换投影：（填有结果的表格） 【例题剖析】

【例1】下列物质属同分异构的是____，属同一种物质的是____，属同系物的是____。请同学们说出理由。

师：直接是刚才几个概念的比较，一定要解析清楚概念的内涵和外延，才能正确判断。

【若分子式相同而结构不同，这是同分异构体。分子式相同，结构也相同，这是同一物质。分子式相差若干个CH2原子团，并符合CnH2n＋2通式，这是同系物。】

【可以从命名判断。 A、C都叫2，3，3-三甲基戊烷，所以A、C是同一物质。B和D都叫烷，都有6个碳原子，但两者名称不同，所以它们是同分异构体。A和B都叫烷，A分子含8个碳，B分子含6个碳，所以A和B是同系物。】

师：两种思路都正确，都扣住组成和结构进行解析比较。 【例题剖析】

【例2.】乙烷(C2H6)与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成了分别有1、2、3、4、5、6个Cl原子

的6种取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比是几比几？ 师：以取代反应为背景设计的试题，关键所发生的化学反应不唯一，怎样解决呢？ 【解本题要把握住两个重要条件：一是在取代反应中参加反应的Cl2分子中仅有

去；二是6种氯代烃分子中的Cl原子数构成了一个等差数列。】

【太好了，若参加反应的CH3CH3的体积为6，则参加反应的Cl2的体积为：(1+6)×6÷2=21，

故参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比为：6∶21=2∶7。】 答案：CH3CH3与Cl2的体积比是2∶7

【例3】在101.3kPa、473K条件下，十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中，最

初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的三种气体，分别跟30mLO2（过量）混合引燃，充分反应后发现：A与O2反应前后气体总体积不变；B与O2反应后气体总体积增加了4mL；C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求： （1）A的分子式及相对分子质量。

（2）原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。 解析：CxHy（g）+(x+

y412的Cl原子进入有机物中

?? x CO2(g) + )O2（g）???VV(烃)y4点燃y2 H2O(g)

则气体总体积变化与原烃体积之比为： = -1

（1）根据

?VV(烃) =

y4-1，当?V=0时，y = 4。所以A为甲烷，化学式为CH4。

（2）设B为Cn+1H2n+4，C为C2n+1H4n+4，B、C体积均为V。 据

?VV(烃)4V =

y4-1可得出以下两式：

由B：=

2n?44-1；由C：

(V?30)?0.25V=

2n?44-1

解得：V = 2，n = 4

所以B为C5H12，C为C9H20，A、B、C体积均为2mL。

试：这个问题的启示是：先归纳出一般规律，再从一般规律推出个别结论。 【知识拓展】

师：很显然，碳原子多一些，使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增多，同分异构体的数目也增多。怎么办？这节课我们将学习一种通用的命名法则，从而可以叫出各种烷烃的名称。 1892年，在日内瓦召开的国际化学会议上，拟定了有机物系统命名原则，叫做“日内瓦命名法”。它解决了命名的困难，使有机物的命名得到统一。我国一方面采纳“日内瓦命名”原则，同时考虑我国的文字特点，制订有机物的命名法。 板书：

八、烷烃的系统命名法

命名步骤：

①选主链，称“某烷”——遵循“最长原则”和“最多原则”。即选含支链最多且最长的C链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。 【例1】

CH2—CH2—CH2—CH3 CH3—CH—CH3 CH3—CH—CH2—CH2—C—CH2—CH2—CH3 CH3—CH2—CH—CH2—CH3 CH3 CH2—CH2—CH—CH3 CH3

②编号位，定支链——遵循“最近原则”、“最简原则”和“最小原则”。把主链中离支链最近的一端为起点；若两端距第一个支链等长，则以较简单的支链端为起点；如例2。若仍无法确定起点,则要考虑各支链位号之和最小，如例1。确定起点之后用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置。

【例2】（注意观察与例1中第二种物质的关系） 1 2 3 4 5 CH3—CH—CH—CH2—CH3 CH3 CH2—CH3 ③写名称——“取代基，写在前；标位置，短线连”——把支链作为取代基，把取代基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所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。

“相同基，合并算；不同基。简到繁”——相同的取代基，将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。

例3

1 2 3 4 5

CH3－CH－CH2－CH2－CH3 2－甲基戊烷 CH3

例4 CH3

4 3 2 1

CH3－CH2－C－CH3 2，2一二甲基丁烷 CH3

7 6 5 4 3 2 1

例5 CH3－CH2－CH2－CH－CH－CH2－CH3 4－甲基－3－乙基庚烷 CH3 CH2 CH3

还要注意：不同支链之间要用短线隔开，最后一个支链名称和主链名称之间不要用短线隔开。 师：展示上述有机物分子的球棍模型，您发现了什么问题呢？

【分子有空间结构，表达时写在平面上，所以选主链时我们要特别注意拐弯碳链的碳原子数。】 师：通过自学课文，同学们已基本认识烷烃系统命名的原则。请务必注意主链长、定位近，相同并，简单前。下面通过练习熟练掌握命名法则。 【投影1】．给下列有机物命名。 ① CH3 CH3 CH—CH CH3 CH3 CH3 CH2—CH3 CH3 ② CH2—CH2—CH2—C—CH—CH2—CH2 CH3 CH3 生：（议论并回答）

师：注意主链最长，支链取近，小基(简单)在前，大基(复杂)在后，所以命名为2，3-二甲基丁烷和5，5-二甲基-4-乙基壬烷是正确的。

【投影2】．分别写出下列两种物质的结构简式。 ①2，4-二甲基戊烷 ②2，2-二甲基-3-乙基庚烷

师：【设问】根据命名步骤，书写时先写主链还是支链？主链上的氢原子什么时候填写较恰当？ (学生练习，教师巡视。)

师：给名称写结构式，步骤是先写主链上的碳链，接着根据指定位置写支链，再根据碳的化合价(满足四价)，补足主链上各碳的氢原子数。

【投影3】．下列有机物命名是否正确？有错的说明错误之处，并纠正。 ①4-甲基己烷 ②3-甲基-2-乙基戊烷

师：【小结】掌握烷烃的系统命名法，能叫出各种烷烃的名称，还能根据它来写结构式，通过命名判断同分异构体书写是否重复，判断不同物质是否属同系物。 【以上内容属于知识拓展部分，供选用】 【课堂小结】

师：通过刚才的学习，关于烷烃的知识，您有哪些认识呢？ 生：关于烷烃的知识，可以概括如下：

①烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。 ②这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。

③同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。

在学习了甲烷的主要性质和结构之后，再来讨论烷烃的性质和结构就类似于在元素及其化合物知识的学习中，通过由典型到一般的学习和讨论方法，这在有机物的学习中也是一种常见且很重要的方法。在本节教学中，为了加深同学们对烷烃分子结构的认识，在课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动手能力的发展，也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、解析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。

板书设计

第一节最简单的有机物－－烷烃 （第2课时） 四、烷烃 1.定义：分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子其余的价键全部跟氢原子结合的一类饱和链烃，叫做烷烃。 2.碳4价说 3.烷烃的分子式通式：CnH2n+2 (n≥1) 4.烷烃的结构特点：碳碳单键，链状（锯齿状） 5.结构简式 6.烃基 7.烷烃的习惯命名法 8、烷烃的物理通性及递变规律：（1）状态 （2）溶解性 （3）熔沸点 （4）密度 9．烷烃的化学性质：（1）还原性-稳定 （2）可燃性 （3）取代反应 五.同系物：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。 六、同分异构现象和同分异构体 1、概念 2、同分异构体的书写方法： 七、“五同”比较 八、烷烃的系统命名法 ①选主链，称“某烷”——遵循“最长原则”和“最多原则” ②编号位，定支链——遵循“最近原则”、“最简原则”和“最小原则”。 ③写名称——“取代基，写在前；标位置，短线连” “相同基，合并算；不同基。简到繁” （注：本课内容多，而且抽象，学生不易掌握，应根据实际情况调整课时） 【活动与探究】

1.用橡皮泥、小木棒等自己动手制作常见烷烃的比例模型、球棍模型，互相交流，评比。 2.查阅资料，了解有关烷烃的系统命名等问题。

3. 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。

习题参考答案

1.C 2.A C 3.D 4.A 5.C 6.C 7.B 8.D

9.(1)天然气 (2)改大;天然气燃烧不充分等 (3)丁烷遇冷液化,管道气流不畅. 10.0.5mol, 1mol 参考练习

1.C3H8分子中的共价键总数为 （ ）

A.10

B.12

C.8

D.11

2．一种烃的结构式可以表示为：

命名该化合物时，主链上的碳原子数是（ ）

A.9 B.11 C.12 D.13

3.在同一系列中，所有的同系物都具有 （ ）

A.相同的分子量 C.相同的最简式

B.相似的化学性质

D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团

4．主链上含有5个碳原子，分子中共有7个碳原子的烷烃，其结构式有 （ ）

A.4种 B.5种 C.6种 D.7种

5.下列烷烃：①正己烷 ②丙烷 ③正戊烷 ④正丁烷 ⑤癸烷中，沸点由高到低顺序正确的是（ ）

A.①②③④⑤ A.25%

如某烷烃分子中同时存在这四种基团，则该烷烃最少含有的碳原子数应是 （ ）

（A）6 （B）7 （C）8 （D）10

8.甲烷和过量O2混合，用电火花引燃后，测得反应后气体的密度为同温同压下H2密度的15倍。则原混合

气体中甲烷和O2的体积比为(温度为120℃) A.1∶3

B.1∶5

C.1∶7

D.2∶7

B.⑤①③④② B.50%

C.⑤③④①② C.75%

D.③④⑤②① D.80%

6.标况下，11.2 L乙烷和丁烷的混合气体完全燃烧时需氧气47.6 L，则乙烷的体积分数为 （ ） 7．烃分子可以看作由以下基团组合而成：

9．标准状况下，5.6L气态烃充分燃烧，生成22g CO2和13.5g H2O，求分子式。

10．在有机化合物的结构式中4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其它碳原子时，可依次称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)2-CH2-CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构，解析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。

（1）若烷烃分子中氢原子数为n0，则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=___________________ 或n0=_______________________________________。

（2）四种碳原子数之间的关系为n1=_________________________________________。

（3）若某分子中n2=n3=n4=1，则该分子的结构简式可能是 _______________________、_______________________、_______________________、_______________________。 （4）用8个叔碳原子（其余为氢原子）建造一个只含碳碳单键的烃的结构简式。

（5）在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代几率（机会）不同，但同类氢原子被取代的几率可视为相同。现将n molCH3CH2CH(CH3)CH3与适量溴蒸气在一定条件下完全反应，若只生成4种一溴代物和溴化氢。则：

①反应生成的HBr的物质的量为_____________mol。

②将生成的4种一溴代物的混合气体充分燃烧，生成H2O、CO2和HBr。此时，需消耗O2_________________mol。 ③若将上述溴的取代反应中，伯、仲、叔氢原子被溴原子取代的几率设为a:b:c，则生成的4种一溴代物中，CH3CH2CH(CH3)CH2Br所占的物质的量分数为______________。 【参考练习答案】

1. A 2. C 3.BD 4. B 5. B 6. C 7.C 8. C 9．设该气态烃化学式为CxHy CxHy＋(x＋

y4)O2 → xCO2 ＋

y2H2O

1 x y

2

5.6L22.4L?mol10.25mol?1＝0.25mol

22g44g?mol?1＝0.5mol

13.5g18g?mol?1＝0.75mol

?x0.5mol x＝2

y10.25mol?2 y＝6

0.75mol所以分子式C2H6

10．（1）抓住每种碳原子连接的氢原子数，可求得n0=3n1+2n2+n3。从烷烃分子中碳原子数与氢原子数之间的关系入手，可得出：n0=2（n1+n2+n3+n4）+2。

（2）n1相当于甲基数，每增加一个支链相当于增加一个甲基。那么，每个-CH-要增加一个支链，每个-C- 要增加二个支链。所以有：n1=2+n3+2n4。

（3）已知n2=n3=n4=1，仲碳、叔碳和季碳可构成如下三种结构：-CH2-CH-C-、-CH-CH2-C-、-CH-C-CH2-，对应的就有以下三种可能的结构简式：

CH3CH2CH(CH3)C(CH3)2CH3、 CH3CH(CH3)CH2C(CH3)2CH3 、CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3

（4）立方烷。 （5）n；7.5n；

6a9a?2b?c。

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