人教版-必修二-第七章 有机化合物-第一节 认识有机化合物 名师获奖

《有机化合物的一般性质与结构特点》导学案核心素养发展重点学业要求体会有机化合物在元素组成、分子结构及性质与无机物的区别。1.了解有机化合物的结构特点。2.掌握甲烷的化学性质，了解取代反应。3.了解烷烃的概念、通式、结构特点。学生自主学习一、有机化合物的一般性质1.定义：大多数含eq\o(□,\s\up3(01))碳元素的化合物。2.性质二、有机物的结构特点1.烃仅由eq\o(□,\s\up3(01))碳和氢两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。eq\o(□,\s\up3(02))CH4是组成最简单的烃。2.甲烷的分子组成和结构3.有机化合物的结构特点4.烷烃（1）几种常见的烷烃（2）命名——习惯命名法烷烃可以根据所含碳原子数的多少来命名，小于等于10个碳原子的烷烃以天干（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）命名为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，大于10个碳原子的烷烃则以碳原子数命名，如十一烷、十二烷等。5.同系物（1）概念：eq\o(□,\s\up3(20))结构相似，在分子组成上相差一个或若干个eq\o(□,\s\up3(21))CH2原子团的有机化合物互称为同系物（烷烃中甲烷、乙烷、丁烷等互为同系物）。（2）性质：同系物之间由于结构相似，只是碳链长度不同，故它们的物理性质随碳原子数的增加呈规律性变化，而化学性质相似。三、有机化学反应——取代反应有机物分子里的eq\o(□,\s\up3(01))某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）代替的反应叫做取代反应。光照条件下，甲烷与Cl2发生反应：eq\o(□,\s\up3(02))CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光照))CH2Cl2＋HCleq\o(□,\s\up3(03))CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光照))CHCl3＋HCleq\o(□,\s\up3(04))CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光照))CCl4＋HCl课堂互动探究一、有机化合物的结构特点交流研讨及其氯代物都是正四面体结构吗？提示：CH4和CCl4是正四面体结构，而CH3Cl、CH2Cl2和CHCl3不是正四面体结构。2.含有多个碳原子的烷烃（碳原子个数大于或等于3）的所有碳原子都在一条直线上吗？提示：碳原子个数大于或等于3的烷烃分子中的碳原子不在一条直线上。这是因为每两个C—C之间的夹角不是180°。点拨提升1.有机物组成和结构的表示方法2.烷烃的结构与性质（1）通式：CnH2n＋2（n≥1，且n为整数），符合此通式的烃一定是烷烃。（2）结构特点：每个碳原子都达到价键饱和，烃分子中的碳原子之间以单键结合呈链状，剩余价键全部与氢原子结合。（3）物理性质①随着碳原子个数的增加，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。②常温下，碳原子个数≤4的烷烃及新戊烷为气态。（4）化学性质①稳定性：通常情况不与强酸、强碱、强氧化剂反应。②可燃性：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up17(点燃))nCO2＋（n＋1）H2O。③取代反应：CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光))CH3CH2Cl＋HCl。知识拓展（1）烷烃分子里只含有C、H两种元素。（2）烷烃分子里只含有两种键：碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以四个共价单键与其他碳原子或氢原子相连。（3）烷烃是饱和烃，碳原子数一定的烷烃分子中氢原子数已达到最大值，其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比烷烃的少。（4）烷烃分子中的氢原子数一定是偶数。（5）烷烃分子中，碳原子与碳原子之间以单键相连成链状，不能形成环状。链状不是“直线状”，而是呈“锯齿状”，链上还可分出支链，如图所示。题组小练1.下列说法正确的是（）A.碳碳间以单键结合，碳原子的其他价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃B.分子组成符合CnH2n＋2（n为正整数）的烃一定是烷烃C.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上D.碳氢原子个数比为1∶3的烃有2种答案B解析符合条件的还可以是环烷烃，如，A错误。在烷烃分子中，与饱和碳原子相连的4个原子，一定位于四面体的4个顶点上，所以正戊烷中的所有原子不可能在一条直线上，C错误。碳氢原子个数比为1∶3的烃只有乙烷，D错误。2.下列性质中，属于烷烃特征性质的是（）A.完全燃烧的产物为二氧化碳和水B.它们几乎不溶于水C.它们是非电解质D.分子通式为CnH2n＋2（n为正整数），可与氯气发生取代反应答案D解析烃类化合物完全燃烧的产物均为二氧化碳和水，因此A项不是烷烃的特征性质。烃类化合物几乎不溶于水，都是非电解质，所以B、C项也不是烷烃的特征性质。符合通式CnH2n＋2（n为正整数）的烃一定是烷烃，且取代反应是烷烃的特征反应，故D项是烷烃的特征性质。二、甲烷的性质及用途交流研讨1.所有的含碳化合物都是有机化合物吗？提示：不是。绝大多数含碳化合物属于有机化合物，而像CO、CO2和所有的碳酸盐均属于无机物。2.取代反应与置换反应有何不同？提示：取代反应是有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所代替的反应，生成的都是化合物；而置换反应是一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。点拨提升甲烷的性质及用途1.存在和用途2.物理性质颜色状态气味密度（与空气相比）水溶性无色气体无味比空气小难溶于水3.化学性质（1）氧化反应（燃烧）①现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。②化学方程式：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up17(点燃))CO2＋2H2O。（2）取代反应①甲烷与氯气反应的实验探究实验操作②甲烷与氯气取代反应的产物性质知识拓展1.有机物与无机物性质的区别2.有机溶剂有机溶剂是一类以有机物为介质的溶剂，在常温常压下呈液态，具有较大的挥发性，能溶解一些不溶于水的物质（如油脂、蜡、树脂、橡胶、染料等）。3.沼气沼气是各种有机物质在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃性气体。题组小练3.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合，在光照下得到的有机取代产物是（）①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A.只有① B.只有③C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物答案D解析甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，一旦有CH3Cl生成，后续反应立即进行，因此反应进行到哪一步与甲烷和氯气的物质的量之比无关，其有机取代产物不是纯净的CH3Cl，而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物。4.下列反应属于取代反应的是（）4\o(→,\s\up17(高温))C＋2H2＋Cl2=2HCl＋I2＋2O2eq\o(→,\s\up17(点燃))CO2＋2H2O＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光))C2H5Cl＋HCl答案D解析取代反应是指有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所代替的反应。A项是分解反应，错误；取代反应是有机反应类型，反应物中至少有一种是有机物，而B项为无机反应，错误；C项为氧化反应，错误；D项，乙烷分子中的一个氢原子被一个氯原子代替，属于取代反应，正确。规律方法取代反应、置换反应的比较本课小结eq\a\vs4\