必修2第三章第一节学案

1、高中化学必修 2 第三章 有机化合物学案第一节最简单的有机化合物 甲烷第一课时学习目标 ：1掌握甲烷的结构式、电子式和甲烷分子的正四面体结构。2掌握甲烷的化学性质，了解有关实验结论，了解取代反应。3了解甲烷的存在和甲烷的用途等。学前准备：有机化合物与人们的生活有密切联系，如煤油、汽油等燃料，糖类、油脂、蛋白质营养素等。有机物的组成元素除 _，常有_、_，还有 _， _，_，_等。仅含碳和氢两种元素的有机物称烃，最简单的烃是甲烷。有机物与无机物的主要区别性质和反有机物无机物应溶 解多数不溶于水， 易多数溶于水，而不溶于有机溶性溶于有机溶剂。剂。耐 热多数不耐热；熔点多数耐热难熔化；熔点一般很性较

2、低。高。可 燃多数可以燃烧。多数不可以燃性烧。电 离多数是非电解质，多数是电解质，液不电离、不导水溶液是强电性电。解质。化 学一般复杂，副反应一般简单，副反反应多，较慢。应少，反应快。学习过程：一、甲烷的分子结构化学式： _电子式： _结构式： _结构简式： _空间构型：正四面体二、甲烷的性质1物理性质：甲烷是 _色_味的气体， _溶于水，比空气 _的气体，是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分。2化学性质：甲烷性质稳定，不与强酸、强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：（ 1）氧化反应可燃性 _化(学方程式 )注意： a甲烷点燃前需验纯，检验的方法是：收集一试管甲烷气体，靠近酒精灯火焰，若听

3、到 “噗”的一声说明气体纯净。b方程式的中间用的是 “”（箭头）而不是 “=”（等号），主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。c火焰呈淡蓝色学生实验： CH4 通入酸性 KMnO 4 溶液中：观察实验现象：_褪色，证明甲烷_使酸性高锰酸溶液褪色。结论： 一般情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱及强氧化剂等 _反应练习： 1将 CH4（隔绝空气）加热到1000以上，可发生反应 CH4C+2H2，然后通入水蒸气，则混合气体中不可能存在的气体是（ ）A 、COB、H2C、CO2D、O22下列叙述中错误的是（）A.点燃甲烷不必像点燃氢气那样事先验纯B.甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种

4、很好的气体燃料C.煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生D.如果隔绝空气，将甲烷加热到1000以上，甲烷分解生成炭黑和氢气（ 2）取代反应：取代反应实验：观察现象：_。在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应，黄绿色逐渐变淡，水面上升、有出现白雾、石蕊试液变红，证明有 HCl 气体生成，出现油状液滴， 证明有不溶于水的有机物生成。定义 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫_。CH4Cl 2CH3ClCl 2CH2Cl2Cl 2光光光CHClCl 2CCl4 均不溶于水3 光请写出以上四步反应方程

5、式：取代反应与置换反应的比较：取代反应置换反应可与化合物发生取 反应物生成物代，生成物中不一定 中一定有单质有单质反应能否进行受催 在水溶液中进化剂、温度、光照等 行的置换反应外界条件的影响较遵循金属或非大金属活动性顺序。分步取代，很多反应反应一般单向是可逆的进行无电子的转移有电子的得失甲烷结构的探究：练习 3甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是：（ ）A.CH 3Cl 只有一种空间结构（不存在同分异构体）B.CH4 是非极性分子C.CH2Cl2只有一种空间结构D.CH4 中的四个键的键角和键长都相等3、用途：甲烷是一种很好的气体燃料， 可用于生产种类繁多的化

6、工产品。学习检测习题：1下列物质中不是有机物的是()A CO（NH2）2BKSCNCCHCl 3DCH42不属于有机物特点的是 ()A. 大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂B.有机物反应比较复杂，一般反应较慢C.绝大多数有机物受热不易分解，而且不易燃烧D.绝大多数有机物是非电解质，不易导电、熔点低。3在光照下，将等物质的量的 CH4 和 Cl2 充分反应，得到产物的物质的量最多的是 ( )A.CH 3ClB.CH 2Cl2C.CCl4D.HCl4甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（ ）A 甲烷的分子式为 CH4B甲烷气体中含碳元素和氢元素C甲烷气体中只含有碳元素和氢元素D甲烷

7、的化学性质比较稳定5已知瓦斯气又叫煤层气， 它与天然气成分相同，下列有关说法不正确的是（ ）A 瓦斯气主要成分是甲烷B 瓦斯气在空气中占任意体积分数时，均会发生爆炸C井下及时通风透气、加强监测，控制瓦斯气的浓度并严禁明火，是安全生产的关键之一D 煤层气直接排放到空气中，不仅浪费资源还会加剧温室效应。6下列微粒中，与甲烷分子具有相同的质子数和相同的电子数的是（ ）A 、HClB、NH 3C、NH 4D、OH-7将一定量的甲烷完全燃烧， 使生成的气体依次通过装有足量无水 CaCl2 和 NaOH 的玻璃管。结果盛 NaOH 的玻璃管质量增加了 1.1g，则甲烷在标准状况下的体积为（ ）A 、2.2

8、4L B、1.12L C、0.56L D、0.28L8一定量的 CH4 燃烧后得到的产物是 CO、CO2、H2O（g），此混合物的质量为 49.6 g，当其缓缓通过足量的无水 CaCl2 时气体质量减少25.2 g，则混合气中 CO 的质量为 ()A.24.4gB.13.2 gC.12.5 gD.11.2 g9下列物质在一定条件下，可与 CH4 发生化学反应的是（ ）A 、氯气B、溴水C、氧气D、KMnO 4 溶液10已知天然气的主要成分 CH4 是一种能产生温室效应的气体。等物质的量的 CH4 和 CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：天然气与煤、煤油相比是比较清洁的能源

9、；等质量的 CH4 和 CO2 产生的温室效应前者大；燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是（ ）A.是B.只有C.是和D.只有11若要使 05mol 甲烷完全和 Cl2 发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需 Cl2 的物质的量为（）A 25molB2molC1 25mol 05mol12取标准状况下CH4 和过量 O2 的混合气体 840 mL，点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重 0.600 g，计算：（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积 （标准状况）。（2）原混合气体中 CH4 和 O2 的体积比。学习一得：2 甲烷和氯气发生的一系列反应都是_反应，生成的有机物

10、中常用作溶剂的_ ， 可 用 作 灭 火 剂 的 是_，氯仿的化学式是 _。_g一氧化碳原子数相等。第二课时学习目标 ：1使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随分子里碳原子数目得递增而变化的规律性。2使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及命名方法。3通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。4通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用 “通式思想 ”认识有机物的同系物的组成特征。学前准备：1 甲烷的电子式为_，结构式为_。1 g 甲烷含 _个甲烷分子， 4 g甲烷与 _ g 水分子数相等，与状态：一般情况下，14 个

11、碳原子烷烃为态， 516 个碳原子为态， 16 个碳原子以上为态。溶解性：烷烃溶于水，溶于有机溶剂。熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐。密度：随着碳原子数的递增， 密度逐渐。（2）烷烃的化学性质一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都起反应。取代反应：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。氧化反应：在点燃条件下，烷烃能燃烧：_化(学方程式 )（烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷烃基，如 -CH3 叫甲基、-CH2CH3 叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- ）四、同系物概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2

12、 原子团的物质相互称为同系物。参照此类反应，试写出三氯甲烷在光照条件下掌握概念的三个关键：（ 1）通式相同；（2）与氯气反应的化学方程式结构相似；（3）组成上相差 n 个（ n1）CH2 原子团。练习：1下列各组内的物质不属于同系物的是学习过程：三、烷烃：（）1、烃：其中仅含有和两种元素的有机物。2、烷烃：烃的分子里碳原子间都以 _互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于 C-C 连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。（若 C-C 连成环状，称为环烷烃。）3、通式 _甲烷的结构简式： _乙烷的结构简式：_丙烷的结构简式： _五、同分异构现

13、象和同分异构体定义：化合物具有相同的，但具有不同的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称 _。如：正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于两种化合物。4、烷烃的性质：异丁烷正丁烷熔点（）-138.4-159.6（1）物理性质：沸点（） -0.5-11.7以戊烷（ C5H12）为例，看看烷烃的同分异构体的写法：（1）先写出最长的碳链： C-C-C-C-C正戊烷（氢原子及其个数省略了）（ 2）然后写少一个碳原子的直链：43211234（）CCCCCCCC|CC（ 3 再写少两个碳原子的直链：把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上：12CCC|（ 即C3|C41234CCCC ）

14、（不符合这种情况）|CA.乙烷B.丙烷C.正丁烷D.环丁烷五：烷烃的命名根据分子里所含碳原子数的数目命名：碳原子数在十以下的，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的，用中文数字表示，如十二烷；戊烷有三种同分异构体，用 “正”、“异”、“新”来区别。（ 1）“正”：无支链，通常把 “正”字省略（ 2） “异 ”：一端碳上连有 2 个甲基，如：CH 3CH3 CH（3）“新”：在含五或六个碳原子的烷烃的同分C异构体中含有原子的可加上 “新”探究： C6H14 的同分异构体有几种？请写出全部结构简式。剩下的 2 个 C 原子分成 2 个支链加在主链上：CCCCC（ 4）分

15、别加上氢原子，得三种同分异构体结构式。小结：同系物、同位素、同分异构体的比较：名称同位素同系物同分异构体研究对象元素原子同一类有分子式相之间机物同的物质实例氕、氘、氚甲烷、乙正丁烷、异烷、丙烷丁烷判断依据中子数不相差 n 个原子排列同CH2 原子团不同（n1）性质物理性质物理性质物理性质不同，化学不同，化学不同，化学性质几乎性质相似性质有的完全一样相似，有的不同练习 2一氯取代物的同分异构体有2 种，二氯取代物的同分异构体有4 种的烷烃是（）学习检测习题：1下列化学性质中，烷烃不具备的是（）A 可以在空气中燃烧B与 C12 发生取代反应C 可以与溴水中的溴反应而使溴水褪色D能使高锰酸钾溶液褪色

16、 2下列有机物没有同分异构体的是（）A 、C4H10B 、CH3ClC、CH2Cl2D、C5H123下列分子式只能表示一种物质的是（）A、C H6B、CH1024C、C H Cl2D、C444标准状况下将 35ml 气态烷烃完全燃烧，恢复到原来状况下，得到 140ml 二氧化碳气体，则该烃的分子式为（）A 、C5H12B、C4H10C、C3H6D、C3H85两种气态烃的混合气体共1L，在空气中燃烧生成 1.5LCO2 气体和 2L 水蒸气（气体体积均在相同状况下测定），关于该混合气体的说法正确的是（）A 、一定含有甲烷B、一定含有甲烷，不一定含乙烷C、一定含有乙烷，不一定含有甲烷D、一定不含有

17、乙烷6相对分子质量为100 的烷烃，主链上有5个碳原子的同分异构体有种A 、3B、4C、5D、67互称为同分异构体的物质不可能具有 （）A 、相同的相对分子质量B、相同的结构C、相同的通式D、相同的化学式8正丁烷的碳链是（）A 直线形B正四面体形C锯齿形D有支链的直线形9. 在 20时，某气态烃与氧气混合装入密闭容器中点燃爆炸后， 恢复到 20，此时容器内气体的压强为反应前的一半，经氢氧化钠溶液吸收后，容器内几乎成真空，此烃的分子式可能是 ( )A.CH 4B.C2H6C.C3H8D.C2H410氟利昂会破坏大气臭氧层，关于CF2 Cl 2（商品名为氟里昂 12）的叙述正确的是 ()A 有两种同分异构体B只有一种结构C是平面型分子D是正四面体型的分子11化学式为 C H的烷烃， m 值等于；8 mC H22的烷烃， n 值等于；相对分子质n量为 212