师：同学们，今天我们学习高中化学，内容是人民教育出版社高一年级必修2第三章第一节第二课时。在上节课中，我们学习了甲烷的结构和性质，知道甲烷分子中碳原子最外层有四个电子，分别与四个氢原子形成碳氢共价键。我们还了解了甲烷的分子式、电子式、结构式、球棍模型和比例模型。在甲烷分子中，以碳原子为中心，四个氢原子为顶点，构成正四面体，碳氢键的夹角为109度28分。
现在，请看甲醇分子模型。如果将甲烷分子的一个氢原子用碳原子替换，其余价键与氢原子相连接，就得到了乙烷分子。将乙烷分子中一个氢原子用碳原子替换，其余价键与氢原子相连接，又可以得到丙烷分子。依此类推，还能得到丁烷、戊烷等分子。大家看，这是丙烷的分子模型，这是丁烷的分子模型。
与甲烷结构相似的有机物有很多，请同学们观察下列有机物的结构式及分子模型，归纳出它们在结构上的特点，同时思考以下三个问题：一、每个碳原子共有多少个价键？多个碳原子连接是否呈一条直线？碳原子与氢原子的个数有何关系？
不难发现，这些有机物在结构上有以下特点：相同之处是碳原子连接呈链状，是折线形，并非直线形；每个碳原子周围有4个价键，碳原子间以单键相连，其余价键全部与氢原子相连接，这样的结构叫饱和结构，这样的烃也叫饱和烃，每个碳原子都呈四面体构型。不同之处是分子中碳氢原子的个数不相同。在这类分子里，碳原子之间以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都达到饱和，这样的烃叫做饱和烃，也叫烷烃。请大家思考，烷烃分子中碳氢原子个数之间有何规律？
从甲烷到丁烷，我们可以看到碳原子个数依次为1、2、3、4，氢原子个数依次为4、6、8、10。那么对于含有n个碳原子的烷烃分子，氢原子的个数为多少呢？我们将甲烷分子首尾两个氢原子省略，中间剩余部分为一个碳氢二原子团；乙烷分子省略首尾两个氢原子，中间剩余部分为两个碳氢二原子团；丙烷分子则有3个碳氢二原子团，丁烷分子有4个。对于含有n个碳原子的烷烃而言，其氢原子个数为2n + 2个。这样我们就得出烷烃的分子通式为C?H????，n为大于等于1的自然数。
下面做个练习，请写出下列烷烃的分子式。第一，含有18个碳原子的烷烃的分子式。已知烷烃分子的通式为C?H????，当n = 18时，2n + 2 = 38，所以该烷烃的分子式为C??H??。第二，含有18个氢原子的烷烃的分子式。若2n + 2 = 18，可知n = 8，该烷烃的分子式为C?H??。第三，相对分子质量为128的烷烃的分子式。该烷烃的相对分子质量等于12n + 2 = 128，可解得n = 10，故该烷烃的分子式为C??H??。
烷烃的表示方法，我们可以用分子模型来表示烷烃的结构，比如球棍模型和比例模型，这是甲烷的球棍模型和比例模型。显然，球棍模型能形象地表达分子的结构，但书写起来十分不便，所以我们也可以用图示的形式来表示，比如分子式、结构简式。将分子中碳、氢原子合并后得到的式子为分子式，如甲烷的分子式为CH?，乙烷的分子式为C?H?，丙烷的分子式为C?H?，丁烷的分子式为C?H??。分子式仅体现分子中所含原子的个数，却不能有效地表示分子的空间构型，那么我们还可以用结构式来表示。用短线来表示一对共用电子对的式子为结构式，如甲烷的结构式，碳原子周围通过四个碳氢单键分别与四个氢原子相连；乙烷分子碳碳之间以单键相连，碳原子分别与三个氢原子以碳氢单键连接；丙烷的结构式、丁烷的结构式。我们发现对于较庞大的分子，用结构式表示就非常麻烦，那么如何简化呢？于是有了结构简式。请看二甲基戊烷的结构式，它很庞大，书写不便。我们可以这样简化，省略碳氢键，把同一碳上的氢合并。这里第一个碳原子上有三个氢原子，将氢写在碳的后面，并标注上氢原子的个数3；第二个碳原子上没有氢原子，依此类推就可以得出二甲基戊烷的结构简式。我们还可以进一步简化，省略横向上的碳碳单键。注意，只能省略横向上的碳碳单键，不能省略纵向上的碳碳单键，以及碳碳双键或碳碳三键，这样得到的也是二甲基戊烷的结构简式。或者我们可以将分子中连续出现的相同原子团加以合并，又或者还可以将同一碳原子上相同的原子团加以合并，这些都是二甲基戊烷的结构简式。
下面做练习二，请根据结构式写出下列烷烃的结构简式。乙烷分子中，第一个碳原子上有3个氢原子，第二个碳原子上有3个氢原子；丙烷分子中第一个碳原子上有3个氢原子，第二个碳原子上有两个氢原子，第三个碳原子上有3个氢原子。这样就分别得到了乙烷和丙烷的结构简式。丁烷的结构简式、戊烷的结构简式，大家都写对了吗？
接下来看看烷烃的性质。一、物理性质。请观察以下表格，从中分析从甲烷到十七烷，随着碳原子个数的增加，在状态、熔沸点、密度以及水溶性方面有何变化及规律。
我们可以发现，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷这些分子中碳原子个数小于等于4个的烷烃，它们在常温下的状态为气态。随着碳原子个数的增加，烷烃的状态由气态逐渐转变成液态甚至是固态。一般情况下，随碳原子个数的增加，烷烃的熔沸点逐渐升高，但是甲烷、乙烷、丙烷它们的熔点比较接近。一般随碳原子个数的增加，烷烃的密度逐渐增大，但是都比水小。烷烃都是难溶于水的物质。
二、化学性质。烷烃的化学性质与甲烷相似，它们可以发生氧化反应，表现在可以燃烧，比如祥云火炬的丙烷燃烧、气体打火机的丁烷燃烧，完全燃烧都生成二氧化碳和水。根据碳原子守恒，我们可以得出二氧化碳的计量数为n；根据氢原子守恒可以得出水的计量数为n + 1；根据氧原子守恒可以得出氧气分子的计量数为$\frac{3n + 1}{2}$。常温下烷烃都不与酸性高锰酸钾紫色溶液作用，也不与强酸、强碱等发生反应。和甲烷相似，烷烃可以和卤素单质在光照的条件下发生取代反应，生成卤代烃和卤化氢气体，如乙烷和氯气在光照的条件下可以生成一氯乙烷到六氯乙烷等多种氯代乙烷和氯化氢气体。