高一化学学案：专题第一单元化石燃料与有机化合物第课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第一单元化石燃料与有机化合物第1课时天然气的利用甲烷问题导学一、甲烷的化学性质活动与探究1某化学小组为探究甲烷的化学性质分别做了如下实验。1．甲烷的燃烧实验操作实验现象产物检验方法罩一只干燥的烧杯罩一只内壁用澄清石灰水润洗过的烧杯现象结论热化学方程式1mol甲烷完全燃烧生成液态水时可以放出890kJ的热量，其燃烧的热化学方程式为________________________.2．甲烷与氯气的反应实验操作实验现象及解释现象解释a．集气瓶内黄绿色逐渐______，最后变为无色b．集气瓶内壁有______附着c．集气瓶内的液面______d．集气瓶内有______出现e．水槽内有少量______析出反应原理__________________________________________________、__________________________________________________、__________________________________________________、__________________________________________________思考与交流取代反应与置换反应有何区别？甲烷与卤素单质的取代反应项目情况反应条件光照（放在光亮处,日光直接照射爆炸）反应物要求所用的卤素单质必须是纯净物，甲烷与卤素单质的水溶液不反应。卤素单质一般选用Cl2，因为F2与CH4反应太剧烈，而Br2、I2与CH4反应过于缓慢反应特点逐步取代，即CH4分子中的氢原子被氯原子逐步取代,但在同一个体系中，往往是各步反应同时发生,得到的产物是含多种成分的混合物产物特点（以CH4与Cl2反应为例)（1)取代产物状态常温下CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体（2)产物的量①5种产物中HCl的物质的量最多②根据碳原子守恒,4种有机产物的物质的量之和与参加反应的CH4的物质的量相等③根据反应关系式,生成的HCl的物质的量一定等于参加反应的Cl2的物质的量二、烷烃的结构与性质初探活动与探究2下面是分子中碳原子数为1～4的烷烃的结构式，结合结构式探究后面的问题。甲烷乙烷丙烷丁烷(1)丁烷(CH3CH2CH2CH3)分子中碳原子在同一条直线上吗？（2)请结合甲烷的性质，预测其余烷烃有哪些类似的性质？迁移与应用CH4和Cl2以物质的量之比为1∶1混合，在光照条件下，得到的有机产物是(）①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A．①B．②C．①②③的混合物D．①②③④的混合物烷烃的结构和性质1．烷烃又叫饱和链烃,其结构特点是：碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到“饱和”。简言之,烷烃具有“单"“链”“饱”的结构特点。如乙烷（CH3CH3）、丙烷(CH3CH2CH3）等.2．烷烃的分子组成通式为CnH2n＋2(n≥1)。3．烷基：烃分子失去1个氢原子所剩余的原子团叫烃基（—R)。若失去氢原子的烃为烷烃,剩余的原子团叫做烷基。如甲基（—CH3）、乙基(-CH2CH3)等。4．烷烃的物理性质。（1）烷烃的相对分子质量越大,烷烃的熔、沸点越高；相对分子质量相同时，一般支链越多,熔、沸点越低.(2)分子中碳原子数≤4的烷烃在常温常压下是气体，其他烷烃在常温常压下一般是液体或固体。(3)烷烃的密度都小于水的密度。（4)烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂。5．烷烃的化学通性。烷烃的化学性质一般比较稳定,与CH4的性质相似。在通常状况下，烷烃跟酸、碱及氧化剂都不发生反应,也难与其他物质反应。但在特定的条件下烷烃能发生下列反应：（1)取代反应.CnH2n＋2＋X2eq\o（→，\s\up7（光））CnH2n＋1X＋HX（2)氧化反应。CnH2n＋2＋eq\f（3n＋1,2)O2eq\o(→，\s\up7（点燃）)nCO2＋（n＋1)H2O（3）分解反应.C16H34eq\o（→，\s\up7（催化剂)，\s\do5(加热、加压）)C8H18＋C8H16答案：【问题导学】活动与探究1：答案：1．安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰烧杯内壁变模糊澄清石灰水变浑浊有H2O生成有CO2生成CH4(g）＋2O2(g)eq\o（→，\s\up7（点燃))CO2（g）＋2H2O（l)ΔH＝－890kJ·mol－12．变浅Cl2参与反应生成无色物质油状液滴有不溶于水的液体物质产生上升随着反应的进行，气体的总体积减小白雾反应生成的HCl与水蒸气结合产生酸雾晶体反应有HCl产生，使饱和食盐水中氯离子浓度增大，溶液过饱和，析出NaCl晶体CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光））CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光)）CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7（光））CCl4＋HCl思考与交流：答案：取代反应与置换反应的区别是: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和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性顺序分步取代，很多反应是可逆的反应一般单向进行活动与探究2:答案:（1)烷烃分子中的碳原子以单键与其他原子相连，因此与之成键的四个原子构成四面体结构，烷烃分子中碳原子数≥3的碳原子不在同一条直线上，即分子中碳原子数≥3的直链烷烃中碳链呈锯齿状。（2)烷烃通常情况下性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水因发生化学反应而褪色,不能与强酸、强碱反应。①氧化反应。烷烃的氧化反应一般指燃烧反应，其通式为CnH2n＋2＋eq\f（3n＋1，2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃)）nCO2＋(n＋1）H2O②取代反应。烷烃的取代反应同甲烷的取代反应，烷烃在光照的条件下可与Cl2发生取代反应，其通式为CnH2n＋2＋Cl2eq\o（→,\s\up7(光照)）CnH2n＋1Cl＋HCl。迁移与应用：D解析：若对甲烷与氯气反应