必修2第三章教案1 2（实验）.doc

第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物甲烷第1课时教学内容分析：本节教学选择甲烷，主要考虑甲烷这种最简单的有机物是学生最熟悉的，通过认识甲烷的结构来认识甲烷的性质，教学教程中采用实验探究的方法得到甲烷特征反应取代反应，从而为下一节学习烷烃的化学性质打下基础。教学目标设定：1、让学生认识自然界中甲烷的存在及储量情况2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理4、归纳甲烷取代反应产物的主要用途5、培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力6、初步体验有机化学知识的重要作用。知道有机物种类繁多的原因。7、了解烃的基本概念。8、掌握甲烷的化学性质并能解决有关化学问题。教学重点、难点：甲烷的结构和甲烷的取代反应 烃的概念教学方法建议：探究法教学过程设计：一、 有机物的定义二、 有机物种类繁多的原因三、 有机物的特征四、 烃的概念五、烃分类引入：有一种碳氢化合物含碳量为75%，求这种碳氢化合物的化学式？根据碳原子的原子结构示意图，猜想其可能的分子结构。一、甲烷的分子结构化学式：CH4 电子式： 结构式：二、甲烷的性质1、物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，易燃烧。是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%-97%）。2、化学性质： （1）甲烷的燃烧纯净的甲烷气体可在空气中安静地燃烧，生成二氧化碳和水，放出大量的热，产生淡蓝色的火焰。方程式： （2）甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应的实验探究学生实验：CH4通入酸性KMnO4溶液中 观察实验现象： 证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。结论： 一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应（3）取代反应：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，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊试液变红，证明有HCl气体生成，出油滴，证明有不溶于水的有机物生成。取代反应实验现象： 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取代反应。 CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 均不溶于水化学式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名称（俗名）溶解性常温状态用途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代，生成物中不一定有单质反应物生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。分步取代，很多反应是可逆的反应一般单向进行（4）甲烷的受热分解在隔绝空气并加热到1000的条件下，甲烷分解生成碳黑和氢气。方程式：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工产品。课堂练习：1、下列有关甲烷的说法中错误的是( )A煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的B天然气的主要成分是甲烷C甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水D甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂2、下列关于甲烷性质的说法中，错误的是（ ）A甲烷是一种非极性分子 B甲烷分子具有正四面体结构C甲烷分子具有极性键 D甲烷分子中HCH的键角为903、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酸性KMnO4溶液4、将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，所得产物中物质的量最大的是（ ）ACH3Cl BCH2Cl2 CCCl4 DHCl5、下列气体在氧气中充分燃烧后 ，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是（ ）AH2S BCH4 CH2 DCO6、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_g一氧化碳原子数相等。7、甲烷和氯气发生的一系列反应都是_反应，生成的有机物中常用作溶剂的_，可用作灭火剂的是_，氯仿的化学式是_。参照此类反应，试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式_。参考答案：1、C 2、D 3、AC 4、D 5、AB 课后练习：1、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ ）A、Cl2和H2反应 B、Cl2和CH4反应 C、CH4和O2反应 D、HClO的分解2、下列关于有机物的叙述中，正确的是（ ）A、都属于非电解质，水溶液都不导电 B、熔点低，受热易分解且都能燃烧C、 都难溶于水，易溶于有机溶剂 D、有机化学反应多数速率较慢，较复杂且副产物较多3、 甲烷与一氧化碳的混合气体与等体积的氧气混合点燃后恰好完全反应，则原混合气体中，甲烷与一氧化碳的体积比为（ ）A、1：1 B、1：2 C、2：1 D、任意比4、 下列关于甲烷结构式及其性质的叙述中正确的是（ ）A、表示组成分子的各原子在空间的位置B、甲烷仅能与氯气的取代反应C、甲烷的结构式和球棍模型、比例模型在表示分子结构上作用是相同D、用一条短线表示一对共用电子对的图式，反映共价分子中各原子的连接顺序5、下列有关甲烷的性质描述，正确的是（ ）A、 通常状况下，甲烷是一种无色无味的气体，极难溶于水B、 甲烷在氧气中燃烧时，无论氧气多少，都只生成二氧化碳和水C、 甲烷与氯气在光照作用下发生取代反应，若二者等物质的量混合则只生成一氯甲烷和氯化氢D、 1mol甲烷完全燃烧时需2mol氧气6、已知天然气的主要成分CH4是一种会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。下面是有关于天然气叙述正确的是（ ）天然气与煤、柴油相比是较洁净的能源；等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；燃烧天然气也是酸雨的成因之一A. B.只有 C.和 D.只有7、标准状况下，5.6L某气态烃的质量为4g，又知该烃中碳和氢的质量比为3：1，则该烃的分子式为 ，电子式为 ，结构式为 ，该烃在氧气中完全燃烧的化学方程式为 ，该烃与氯气在光照条件下发生反应的方程式为 （只写第一步即可），与氯气反应共得到 种有机物，其中 为气态， 常用做有机溶剂， 常用作灭火剂。8、在标准状况下，1.12 L某气态烃（密度为0.717g/L）充分燃烧后，将生成的气体先通过无水氯化钙，再通过氢氧化钠溶液，经测定前者增重1.8 g，后者增重2.2 g，求该烃的分子式。9、某气体X可能由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成，将X燃烧，把燃烧后生成的气体通过如图所示AB两个洗气瓶，试回答：（1）若A洗气瓶质量增加，B洗气瓶质量不变，则X气体是_（填化学式，下同。）（2）若两个洗气瓶质量都增加，则X气体的可能组合是（每空填一种组合，可不填满，也可补充。）_，_，_，_， _，_，_，_10、人造汽油中一种烃0.1mol与22.4L标况下的O2(过量)混合点燃。完全燃烧后，通过足量的Na2O2固体，固体增重15g；从Na2O2中逸出的全部气体为16.8L(标况)。求该烃的分子式。参考答案：1、C 2、D 3、B 4、D 5、AD 6、C 9、（1）H2（2）CH4 CH4、H2 CH4、CO CO、H2 H2、CO、CH4 10、C5H10 第一节 最简单的有机化合物甲烷第2课时教学内容分析：本节教学以研究甲烷的结构，过渡到研究烷烃的结构，从而得到烷烃结构特点，类推烷烃的性质，使学生建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。教学目标设定：1、掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念2、了解常温下常见烷烃的状态3、通过探究烷烃与甲烷结构，找出其结构的相似性和差异性5、 培养学生的探究精神及探究能力6、 掌握烷烃的组成,结构,通式及烷烃的性质的递变规律教学重点、难点：同分异构体的写法 烷烃的组成,结构及性质的递变规律 同系物教学方法建议：探究法教学过程设计：引入： 一、烷烃1、结构特点烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这种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。）分别书写甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的结构式。 同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。关于烷烃的知识，可以概括如下： 烷烃分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。 这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。 同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。（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基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- ）2、通式（1）烷烃通式：CnH2n+2（2）烷基通式：CnH2n+1-3、烷烃的物理性质烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增(或者相对分子质量的递增),发生规律性的变化.(1) 常温下,它们的状态由气态,液态到固态,且气体,液体都是无色的.(2) 它们的熔沸点由低到高.(3) 烷烃的密度由小到大.(4) 烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂.(5) 分子里碳原子数小于等于4的烷烃常温常压下为气体(新戊烷也为气体).碳原子数在5-16之间的烷烃为液体,大于16的为固体.(6) 在碳原子数目相同的烷烃中,支链越多,分子间作用力越小,熔沸点越低.4、烷烃的化学性质由于其他烷烃的分子结构都与甲烷的分子结构相似,所以它们也具有与甲烷相似的化学性质. (1) 取代反应 在光照条件下与卤素单质的气体发生取代反应,生成多种卤代烃和卤化氢气体.(2) 氧化反应 在空气或氧气中点燃,完全燃烧时生成二氧化碳和水.二、同分异构现象和同分异构体定义：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。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。 正丁烷 异丁烷 熔点（） -138.4 -159.6 沸点（） -0.5 -11.7我们以戊烷（C5H12）为例，看看烷烃的同分异构体的写法：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）然后写少一个碳原子的直链：（）然后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： （即）探究C6H14的同分异构体有几种？二、烷烃的命名1.烷烃的习惯命名法 碳原子数在1-10之间的,依次用甲乙丙丁戊己庚辛壬癸表示.碳原子数大于10时,用十一,十二,十三等数字表示.2.烷烃的系统命名法(1)选主链(2)编号(3)书写命名总结:选主链,称某烷;编号位,定支链;取代基,写在前,标位置,短线连;不同基,简到繁,相同基,合并算.课堂练习：1、下列有机物常温下呈液态的是（ ）ACH3(CH2)2CH3 BCH3(CH2)15CH3 CCHCl3 DCH3Cl2、正己烷的碳链是（ ）A直线形 B正四面体形 C锯齿形 D有支链的直线形3、下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是（ ）A16、30、58、72 B16、28、40、52 C16、32、48、54 D16、30、42、564、在同系物中所有同系物都是（ ）A有相同的分子量 B有相同的通式 C有相同的物理性质 D有相似的化学性质5、在常温常压下，取下列4种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，其中消耗氧气最多的是（ ）ACH4 BC2H6 CC3H8 DC4H106、请用系统命名法命名以下烷烃C2H5 CH3 C2H5CHCH(CH2)3CH3 CH3C2H5CH3CH3C2H5CH2CH2CH3CH2CH3(2) (3)CH3CHCCH3 CH3CCH2CCH3 7、根据有机化学命名原则，判断下列命名是否有错误，若有错误请根据所要反映的化合物的结构给予重新命名。（1）2乙基丙烷（2）2，4二乙基戊烷（3）3，3二甲基4乙基己烷（4）2，4二甲基6，8二乙基壬烷8、室温时20mL某气态烃与过量的氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50mL ，剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了40mL。求气态烃的分子式参考答案：1、C 2、C 3、A 4、BD 5、D 6、（1）4甲基3乙基辛烷 （2）3，4二甲基4乙基庚烷 (3) 2，2，4，4四甲基己烷7、（1）错 2甲基丁烷 （2）错 3，5二甲基庚烷（3）对 （4）错 2，4，8三甲基6乙基癸烷8、C2H6课后练习：1、烃中属于烷烃的是（ ）A、C2H4 B、C4H10 C、C5H10 D、C7H122、1mol丙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔氯气发生取代反应（ ）A、4mol B、8mol C、10mol D、2mol3、某烷烃0.2 mol完全反应生成的二氧化碳恰好可被2L、1 mol/L的氢氧化钠溶液吸收生成正盐，则该烃是（ ）A、乙烷 B、丙烷 C、正丁烷 D、异戊烷4、有关简单的饱和链烃的叙述正确的是（ ）都是易燃物 特征反应是取代反应 相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH3A、和 B、和 C、 D、和5、天然气根据成分不同分为贫气和富气，贫气中甲烷的含量较多，富气中乙烷、丙烷、丁烷的含量相对较高一些，若要将它们液化，下列说法正确的是（ ）贫气易液化 富气易液化 两者液化条件相同 加压、降温均有利于液化A、 B、 C、 D、只有6、下列性质不属于烷烃性质的是（ ）A、它们燃烧时生成二氧化碳和水 B、一定条件下它们都能卤素发生取代反应C、它们都溶于水 D、通常条件下，它们跟酸、碱和氧化剂都不反应7、下列叙述错误的是（ ）A、烷烃的沸点随碳原子个数增加而逐渐增加B、任何烷烃分子中的碳氢原子个数比都是相同的C、互为同系物的物质一定符合一个通式D、互为同分异构体的物质之间化学性质不可能相似8、乙烷CH3CH3的二氯代物有2种结构 Cl Cl Cl H HCCH、HCCH，则其四氯代物C2H2Cl4有几种同分异构体（ ） H H Cl HA、2种 B、3种 C、4种 D、不存在9、下列各对物质中属于同分异构体的是（ ）A、126C和136C B、O2与O3 H H C、HCCH3与CH3CCH3 CH3 H CH3 CH3 D、CH3CHCH2CH3与CH3CCH3 CH310、目前上海大部分居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料，管道煤气主要成分是一氧化碳、氢气和少量的烃类，天然气的主要成分 燃烧 燃烧是甲烷，它们的燃烧反应如下：2CO + O22CO2 2H2 + 2O2 2H2O 燃烧CH4 + 2O2CO2 + 2H2O根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是_。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是_（填“增大”或“减小”）进风口，如不作改进可能产生的不良结果是_，管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：乙烷丙烷丁烷熔