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第二章烷烃.doc
教 案
学 科 有机化学 章 节 第二章 烷 烃 授 课 时 数 2 授课时间 授课班级 教 学 任 务 1.使学生熟悉简单烷烃的普通命名法和较复杂烷烃的IUPAC命名法2.使学生理解“构象”概念,能够认识和书写简单烃类的构象的透视式和纽曼式、能够比较简单构象式的能量差别,掌握乙烷、正丁烷优势构象的画法。3.使学生掌握SP3杂化方式及轨道空间构型,了解饱和碳原子上的游离基取代反应、反应历程的概念和游离基稳定规律。4.了解烷烃的物理性质和变化规律。
5.使学生掌握烷烃的化学性质,了解烷烃的氧化、裂化及裂解反应。 教学重点和难点 1. SP3杂化方式及轨道空间构型
2. 乙烷、正丁烷优势构象的画法
3. 烷烃卤化的自由基反应机理 教 学 方 法 采用多媒体和板书相结合的课堂讲授方法 教 学 内 容 备注 烃 只由碳氢两种元素组成的化合物, 链烃也叫脂肪烃。
烷烃 脂肪烃分子中只含有 C-C单键和C-H单键。
2-1 烷烃的通式和构造异构
烷烃的通式:CnH2n+2
同系列:具有同一通式,结构、性质相似,组成上相差一个或若干个CH2的一系列化合物称为同系列。CH2称为系差,同系列中各化合物互称为同系物。如甲烷,乙烷丙烷等。
同分异构体:具有相同的分子式而结构式不同的化合物,互称同分异构体。
乙醇 二甲醚
构造:分子中原子间互相连接的顺序和方式。
烷烃的构造异构:
2-2 烷烃的命名法
伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔、季氢原子
碳原子的类型: 氢原子的类型:
伯碳 1oC 与一个碳相连的碳 伯氢 1oH 与伯碳相连的碳氢原子
仲碳 2oC 与二个碳相连的碳 仲氢 2oH 与仲碳相连的碳氢原子
叔碳 3oC 与三个碳相连的碳 叔氢 3oH 与叔碳相连的碳氢原子
季碳 4oC 与四个碳相连的碳
二、烷基
从烷烃分子中去掉一个氢原子后所剩下的基团叫做烷基。
烷基 -CnH2n+1 R-
例如:
甲基 乙基
烷烃的命名法
1.习惯命名法
在直链命名法中,把直链烷烃叫做正某烷。对于带直链的烷烃,以“异”、“新”前缀区别不同的构造异构。
例如:
2.衍生命名法
是以甲烷为母体,把其它烷烃看作是甲烷的烷基衍生物,即甲烷分子中的氢原子被烷基取代所得到的衍生物。命名时,一般是把连接烷基最多的碳原子作为母体碳原子,烷基则是按次序规则列出。
例如:
3.系统命名法(IUPAC命名法)
(1)从构造式中选定最长的碳链作为主链,把直链看做取代基,以主链为标准,根据它所含有的碳原子数叫做某烷。
(2)把主链上的碳原子从靠近支链的一端开始编号。
(3)把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基名称的前面注明它所在的位置。
例如:
3,4-二甲基庚烷
2,3,7-三甲基-4-乙基-4-异丁基辛烷
2-3甲烷分子的正四面体结构--- SP3杂化轨道
一、碳原子的SP3杂化
杂化轨道理论解释:
SP3杂化 1个S轨道与3个P轨道杂化形成4个能量等同新轨道的过程。4个新轨道称为SP3杂化轨道。空间伸展方向为正四面体的4个顶点
二、烷烃分子的形成
甲烷分子中,碳原子是SP3杂化的,SP3轨道分别与4个氢原子的1S轨道重叠形成4个等同的C-H键,即 C-H键:SP3—S 。
2-4 烷烃的构象
一、乙烷的构象
构象:围绕单键旋转而产生的分子中原子或基团在空间的不同排列形式,不同构象间互称构象异构体。
1.乙烷的两种极限构象:一般说分子的构象是无穷多的。在乙烷的无穷多个构象中,重叠式和交叉式是两个极限构象情况。可表示如下:
2.乙烷分子不同构象的能量曲线
正丁烷的构象
1. 丁烷的四种典型构象:
2.正丁烷分子不同构象的能量曲线
稳定性:对位交叉式 邻位交叉式 部分重叠式 全重叠式
三、直链烷烃最稳定的构象——碳链平面锯齿形
X射线研究证明,在直链烷烃的晶体中,碳链式处于同一个平面,呈平面锯齿形。
2-5 烷烃的物理性质(自学)
一、状态:常压下,1~4个碳的烷烃是气体,5~16个碳的烷烃是液体,17个碳以上的为固体。
二、沸点:正烷烃的沸点随分子量的增加而升高,这是由分子的色散力所决定的(烷烃为非极性分子,不
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