内容正文:
第七章有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第2课时 烃
课标定向
1.了解烃的组成,能根据烃分子中的碳骨架对烃进行分类。(宏观辨识与微观探析)
2.能结合实例了解各类烃的代表物质的结构特点。(证据推理与模型认知)
情境导入
氧炔焰是电石气(乙炔)在焊枪中与氧气混合燃烧所产生的高温火焰。它的温度可达3 000 ℃以上,常用来切割和焊接金属。你知道乙炔分子的组成和结构吗?
教学建议
在学习了甲烷和乙烯这两种代表物质之后,学生对烃的结构和性质有了初步认识,教学时可根据烷烃和烯烃的结构特点,加深学生对饱和烃和不饱和烃的理解,并结合树状图和代表物的结构式介绍烃的分类。课标中对乙炔和苯的要求较低,只要求知道其基本结构特征,不宜拓展过深。
学习任务一 烃及其分类
【教材认知】
1.烃:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
2.烃的分类
下列物质:
①属于饱和烃的是甲烷、乙烷、环己烷;
②属于不饱和烃的是乙烯、乙炔、苯;
③属于链状烷烃的是甲烷、乙烷;属于环状烷烃的是环己烷;
④属于烯烃的是乙烯;属于炔烃的是乙炔;属于芳香烃的是苯。
[小试身手] 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)含有碳、氢元素的有机物称为烃。(×)
提示:仅含有碳、氢元素的有机物称为烃。
(2)环状烷烃的分子通式为CnH2n+2。(×)
提示:链状烷烃的分子通式为CnH2n+2。
(3)乙烯的分子式为C2H4,故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃(×)
提示:分子组成为C6H12的烃,可以是烯烃,也可能属于环烷烃,如环己烷。
【交流讨论】
思考:按碳骨架分类,和分别属于哪种类型的有机物?它们是否都属于芳香族化合物?
提示:和都属于环状化合物,其中属于芳香族化合物,不属于芳香族化合物。
【核心总结】
烃的分类
(1)根据烃分子中碳原子间成键方式的不同
①饱和烃又叫烷烃:分子中碳原子之间只以单键结合,剩余价键均被氢原子“饱和”。
②不饱和烃:分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃,含有碳碳三键的烃称为炔烃,含有苯环的烃称为芳香烃。
(2)根据碳骨架的不同:烃分为链状烃和环状烃
【即学即练】
1.下列关于烃的说法不正确的是( )
A.烷烃分子中一定含有C—H,可能含有C—C
B.烯烃分子中含有C===C和C—H,可能含有C—C
C.炔烃分子中含有非极性共价键和极性共价键
D.属于芳香烃
【解析】选D。烷烃分子中只存在单键,甲烷分子中只有C—H,其他烷烃中还含有C—C,A正确;烯烃分子中含有C===C和C—H,碳原子数大于3时,还含有C—C,B正确;炔烃分子中含有非极性共价键(C≡C)和极性共价键(C—H),C正确;分子中含有氧元素,不属于芳香烃,D错误。
2.在抗击新冠肺炎疫情过程中,N95口罩成为“明星”,丙烯(CH3CH===CH2)是制造N95口罩的原料。下列有关丙烯的说法错误的是( )
A.丙烯和乙烯互为同系物
B.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.不能使溴水褪色
D.丙烯属于不饱和烃
【解析】选C。丙烯和乙烯均为单烯烃,结构相似,分子组成相差一个CH2,二者互为同系物,故A正确;丙烯含有1个碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾氧化,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;丙烯分子中含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应,能够使溴水褪色,故C错误;丙烯分子中含有一个碳碳双键,属于不饱和烃,故D正确。
学习任务二 烃的分子结构
【教材认知】
1.甲烷和乙烯、乙炔的分子结构
物质
甲烷
乙烯
乙炔
分子式
CH4
C2H4
C2H2
碳碳键类型
碳碳单键
碳碳双键
碳碳三键
结构简式
CH4
CH2===CH2
CH≡CH
空间结构
正四面体形
平面结构
直线结构
是否饱和
饱和烃
不饱和烃
不饱和烃
[闪问] 对比乙烯和乙炔的分子结构,推测乙炔能否使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色?
提示:乙烯含有碳碳双键,乙炔含有碳碳三键,都是不饱和烃,其化学性质相似,乙炔也能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.苯的分子结构
分子式为C6H6,结构式为,结构简式为或。在苯分子中6个碳原子之间的键完全相同。6个H和6个C在同一平面上。
[闪问] 苯分子含有碳碳双键吗?苯分子能否与溴水发生加成反应?
提示:不含。苯分子中6个碳碳键键长完全相等,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键。苯分子不能与溴水发生加成反应。
【交流讨论】
1.思考:(1)根据链状烷烃的通式,你能写出相对分子质量为70的单烯烃(含一个碳碳双键)的分子式吗?
提示:相对链状烷烃,烯烃多了一个双键,也就少了两个氢原子。由单烯烃的相对分子质量为70,可得该烯烃的分子式为C5H10。
(2)与是同分异构体吗?
提示:不是,二者为同一种物质。