資源簡介

2.1 脂肪烴
一、教學目標
1.能通過CH4的性質，理解烷烴的化學性質，能書寫相關反應的化學方程式。
2.認識烯烴、炔烴的結構特征，建立有機物官能團與反應類型關系的思維模型。
3.能從化學鍵的微觀角度理解烯烴、炔烴的化學性質及反應機理，能正確書寫相關的化學方程式。
二、教學重難點
重點：1.脂肪烴的結構及分類；
烷烴的化學性質。
3.烯烴、炔烴的化學性質；
難點：烯烴、炔烴的化學性質；。
三、教學方法
總結歸納法、分組討論法等
四、教學過程
【導入】展示烴的分類
【生】(1)烴：僅由碳、氫兩種元素組成的有機物。
(2)烴的分類
①根據分子中是否含有苯環，烴分為脂肪烴和芳香烴。
②根據烴的結構，脂肪烴分為不飽和脂肪烴(如烯烴、炔烴)和飽和脂肪烴(如烷烴)。
一、飽和烴的性質
【講解】飽和烴在自然界中廣泛存在。
烷烴是天然氣和石油的主要成分，工業上以石油為原料經過分餾得到各種烷烴。
許多昆蟲信息素中也含有烷烴，是昆蟲交流的化學通信工具。
【問】甲烷的化學性質有哪些化學性質？
【生】通常條件下穩定
在光照條件下和氯氣發生取代反應
在空氣中能燃燒
【問】烷烴的結構特征
【生】碳原子之間都以單鍵結合成碳鏈
碳原子的剩余價鍵均與氫原子結合
【問】可推出烷烴的化學性質是？
【生】烷烴的化學性質：
通常條件下穩定
在光照條件下和氯氣發生取代反應
在空氣中能燃燒
【講解】烷烴分子中的 C—H 鍵和 C—C 鍵的鍵能都較大，需要較高能量才能斷裂，因此烷烴的化學性質比較穩定。
1、烷烴在一定條件下也能發生反應，例如烷烴燃燒生成二氧化碳和水，同時放出大量的熱，故常用作燃料。
【問】燃燒通式是什么？
【展示】并推導燃燒通式
【生】鏈烷烴燃燒的通式為CnH2n＋2＋O2 nCO2＋(n＋1)H2O。
【講解】2、光照或加熱條件下，烷烴分子中的氫原子能被鹵素單質中的鹵原子代替，發生取代反應。
對溶有液溴的己烷進行光照，可以看到溴的顏色逐漸褪去，兩者發生了取代反應。
由于鹵原子取代的位置不同、取代的數量不同，所以取代反應的產物比較復雜，一般得到的產物是混合物。
二、不飽和烴的性質
【講解】
分子結構中含有碳碳雙鍵的烴叫烯烴。分子中含有一個碳碳雙鍵的鏈狀烯烴的通式為CnH2n(n≥2)，最簡單的烯烴是乙烯。乙烯分子的空間構型為平面形，烯烴分子中含有一個碳碳雙鍵，至少有6個原子共面。
分子結構中含有碳碳三鍵的烴叫炔烴。分子中含有一個碳碳三鍵的鏈狀炔烴的通式為CnH2n－2(n≥2)，最簡單的炔烴是乙炔。
【展示】烯烴的沸點、相對密度隨分子中碳原子數變化曲線
【生】烯烴、炔烴的物理性質和烷烴相似。
物理性質 變化規律
狀態 隨碳原子數的增加，常溫下存在的狀態由氣態逐漸過渡到液態、固態。當碳原子數小于或等于4時，烷烴在常溫下呈氣態
溶解性 都難溶于水，易溶于有機溶劑
熔、沸點 隨碳原子數的增加，熔、沸點逐漸升高，同種烷烴的不同異構體中，支鏈越多，熔、沸點越低
密度 隨碳原子數的增加，密度逐漸增大，但比水的小
【講解】
【講解】1．氧化反應
燃燒反應
①烯烴燃燒(CnH2n)：CnH2n＋nO2nCO2＋nH2O；
②炔烴燃燒(CnH2n－2)：CnH2n－2＋O2nCO2＋(n－1)H2O。
【展示】甲烷、乙烯、乙炔的燃燒照片
【講解】一般有機物的燃燒都是不充分的，所以烴類燃燒都會產生黑煙，烴中含碳量越高，被排擠出來的未被燃燒的碳粒也就越多，就形成了“濃烈的黑煙”。
【展示】乙烯、乙炔通入高錳酸鉀溶液中圖片
【講解】將氣態烯烴或炔烴通入酸性KMnO4溶液，溶液顏色變淺直至褪色。
【生】5CH2＝CH2＋12KMnO4＋18H2SO4 → 10CO2 ↑ ＋12MnSO4＋6K2SO4＋28H2O
【講解】用酸性高錳酸鉀溶液氧化碳碳雙鍵或碳碳三鍵可以縮短碳鏈。
2．加成反應
烯烴分子中含有碳碳雙鍵，其中1個鍵不穩定，炔烴分子中含有碳碳三鍵，其中2個鍵易斷裂，因此烯烴、炔烴都易發生加成反應。
乙烯與水的反應也稱為乙烯的水化，是工業上制取乙醇的方法之一。烯烴與鹵化氫的加成也常用于制備鹵代烴(1)乙烯水化法制乙醇：
CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH，
乙烯和HCl反應制氯乙烷：
CH2==CH2＋HClCH3CH2Cl。
(2)丙烯和溴化氫加成(馬氏規則)
CH3—CH==CH2＋HBr―→。
通常情況下，丙烯與溴化氫反應，主要得到2-溴丙烷。
當不對稱烯烴與鹵化氫發生加成反應時，通常“氫加到含氫多的不飽和碳原子一側”，即遵循馬爾可夫尼可夫規則（簡稱馬氏規則）。
(3)乙炔和溴分步加成
CH≡CH＋Br2―→CHBr==CHBr、CHBr==CHBr＋Br2―→Br2CH—CHBr2。
碳碳三鍵發生加成反應時可分步進行，先斷裂1個鍵生成碳碳雙鍵，雙鍵繼續發生加成變成碳碳單鍵。
【講解】共軛二烯烴的加成反應
共軛二烯烴的分子結構中單雙鍵是交替出現的，寫出1,3-丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)和Br2按1∶1加成反應的化學方程式：
①1,2-加成：CH2==CH—CH==CH2＋Br2―→CH2BrCHBrCH==CH2。
②1,4-加成：CH2==CH—CH==CH2＋Br2―→CH2BrCH==CHCH2Br。
1,3-丁二烯的1,2-加成和1,4-加成是競爭反應，到底哪一種加成占優勢，取決于反應條件。
【展示】塑料相關照片
【講解】乙炔與氯化氫在催化劑的條件下發生加成反應，可生成氯乙烯，這是最早生產氯乙烯的方法。氯乙烯分子間發生加聚反應得到聚氯乙烯，簡稱PVC，PVC曾是世界上產量最大的通用塑料。
加聚反應：具有不飽和鍵的有機化合物通過加聚反應得到高分子化合物的反應。
(2)寫出由乙炔和HCl為原料制備PVC(聚氯乙烯)反應的化學方程式：
CH≡CH＋HClCH2==CHCl，nCH2==CHCl。
上述高分子化合物的單體為CH2==CHCl，鏈節為，聚合度為n。
【講解】加聚產物單體的判斷方法
1．凡鏈節的主鏈為兩個碳原子，其單體必為一種，將鏈節的兩個半鍵閉合即為單體。
如，單體為CH3CH==CHCH3；
，單體為；
，單體為CH2==CHCN。
2．凡鏈節中主鏈為4個碳原子，無碳碳雙鍵結構，其單體必為兩種，從主鏈中間斷開后，再分別將兩個半鍵閉合即得單體。
如，單體為CH2==CH2和CH3CH==CH2。
3．凡鏈節中主鏈為4個碳原子，含有碳碳雙鍵，單體為一種，屬二烯烴。
如，單體為。
4．凡鏈節中主鏈為6個碳原子，含有碳碳雙鍵，單體為兩種(單烯烴和二烯烴)。
如，單體為和CH2==CH—CH==CH2。
【課堂練習】
下列各選項能說明分子式為C4H6的某烴是HC≡C—CH2—CH3，而不是CH2==CH—CH==CH2的事實是(　　)
A．燃燒有濃煙
B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．能與溴發生1∶2加成反應
D．與足量溴水反應，生成物中只有2個碳原子上有溴原子
答案　D
【課堂小結】師生共同完成。
烷烴的化學性質
不飽和烴的化學性質→→氧化反應、加成反應、加聚反應

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