DSE 化学｜烷烃同系物备课指引（导师用）

DSE 化学｜烷烃同系物备课指引（导师用）｜通式、命名与燃烧计算

2026-11-01

学生背得到“烷烃通式 CnH2n+2”，但一见“某烷烃 5.8 g 完全燃烧”就停手，因为他们把通式当成一条要背的字串，没有把它当成可以代入的 n。这一堂由“用分子式质量反推 n”开始，通式变成工具而不是口号。

本堂目标　学生能够：① 用通式与相对分子质量互推 n；② 按 IUPAC 规则为十个碳以内的烷烃命名；③ 写出完全燃烧与不完全燃烧的方程式并计算用量；④ 分辨取代与加成，讲出烷烃只行取代的原因。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
摩尔计算	n = m ÷ Mr	Mr 由原子量相加
化学式平衡	先碳后氢最后氧	燃烧题固定次序
共价键	单键与双键	烷烃全部单键

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–8 分	通式与同系物	相差一个 CH₂	C₄H₁₀ 的 Mr 是 58
8–20 分	由 Mr 反推 n	列方程	5.8 g 即 0.1 mol
20–32 分	命名	找最长链再编号	丁烷、2-甲基丁烷
32–44 分	完全燃烧	先配 C 再配 H	需 0.65 mol O₂
44–54 分	取代反应	紫外光、一取代为主	CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl
54–60 分	离场检查	三题收回即批	独立完成

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：第一个动作：把通式变成方程，不要背数字

烷烃通式 CₙH₂ₙ₊₂，Mr = 12n + (2n + 2) = 14n + 2。若某烷烃 Mr = 58，解 14n + 2 = 58，得 n = 4，即 C4H10（丁烷）。
反过来，5.8 g 的丁烷是 5.8 ÷ 58 = 0.1 mol。要学生讲：为什么同系物之间相差 CH₂ 而不是 CH₃？（每次加一个碳就要加两个氢才饱和。）

要学生做：Mr = 72 的烷烃是几多个碳？（心算 14n + 2 = 72。）

第二幕：命名：先找最长链，再由近取代基的一端编号

口诀三步：最长链 → 编号取细 → 取代基按字母排。CH₃CH(CH₃)CH₂CH₃ 最长链四个碳是丁烷，甲基在第二个碳，写成 2-甲基丁烷。
要提醒的陷阱：编号一定要由让取代基号码最小的那一端开始，不是由左至右。有两个相同取代基用 di-，位置写 2,2-。

要学生做：把 2,2-二甲基丙烷画出来，数氢的数目是否等于 2n + 2。要学生讲：C₅H₁₂ 有几个同分异构物？（三个：正戊烷、2-甲基丁烷、2,2-二甲基丙烷。）

第三幕：燃烧：先配平，再用 mole ratio 换算

丁烷完全燃烧：C₄H₁₀ + 6.5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O。氧的系数用 n + (2n+2)/4 = 4 + 2.50 = 6.5，所以 0.1 mol 丁烷要 0.1 × 6.5 = 0.65 mol O₂，放出 0.4 mol CO₂，室温常压下体积 = 0.4 × 24 = 9.6 dm³，并生成 9.0 g 水。
氧气不足就会不完全燃烧，生成 CO 甚至碳黑，这也是煤气炉要通风的原因。

要学生做：写出甲烷不完全燃烧生成 CO 的方程式并配平。要学生讲：为什么烷烃不会使溴水褪色？（没有双键，不行加成。）

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
由 Mr 求 n	给相对分子质量	14n + 2 = Mr	n = 4
命名	给结构式	最长链＋最细号	2-甲基丁烷
燃烧计算	给质量	配平后用 mole ratio	0.65 mol O₂
反应辨别	问会否使溴水褪色	看有无双键	烷烃不褪色

合理性检查（一定要教）：烷烃的氢数一定是偶数（10），算出单数就是 n 用错。H:C 比例应为 (2n+2):n，n 越大越接近 2:1，但永远大于 2。燃烧所需氧的 mol 数一定大于烃本身的 mol 数（本例 0.65 > 0.1）。CO₂ 的 mol 数等于烃的 mol 数乘碳数，与氧的用量无关，可以用来交叉检查。气体体积只在同温同压下才可以直接用 mol 比，跨条件要换算。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
Mr = 58 的烷烃分子式	C4H10	14n + 2 = Mr
5.8 g 丁烷完全燃烧所需 O₂	0.65 mol	n × 6.5
0.1 mol 丁烷生成 CO₂ 的体积（室温常压）	9.6 dm³	× 24

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
通式写成 CnH2n	答 C₄H₈ 并当成丁烷	“烷烃系 2n+2，2n 系烯烃。”
命名由左至右编号	答 3-甲基丁烷	“编号要由令取代基号码最细的一端开始。”
燃烧方程式未配平就换算	答 0.1 mol O₂	“先配平先知系 1 对 6.5。”
以为烷烃可使溴水褪色	答会褪色	“烷烃全部单键，只行取代，不行加成。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

中学化学章节索引　第 6、9 题同类型
备课指引总目录　同科其他章节
DSE 化学练习卷　有机化学题组第 1–8 题

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
Mr = 58 的烷烃分子式	C4H10	三题全对＝可进燃烧计算
烷烃与烯烃的反应分别	取代 vs 加成	错一题＝下堂重讲
0.1 mol 丁烷燃烧所需 O₂	0.65 mol	错两题以上＝回到第一幕

09　导师常问

为什么烷烃的氢数一定是偶数？

因为每个碳要满足四价，两端各多一个氢，氢数是 2n+2，必然是偶数。

同分异构物会影响燃烧的氧用量吗？

不会，分子式相同，完全燃烧所需氧的摩尔数就相同，只是结构不同。

为什么取代反应要用紫外光？

紫外光提供能量打断 Cl–Cl 键产生自由基，反应才开始。

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本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。