第三章有机化合物.docx

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1、第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物一甲烷本节要览本节主要学习甲烷的结构、性质，烷燃的概念、性质，同系物、同分异构体的概念，用 2课时完成。甲烷是最简单的有机物，利用甲烷的球棍模型和比例模型认识甲烷的分子结构, 通过实验了解甲烷的取代反应，并进一步了解甲烷的物理性质和化学性质。通过观察乙烷、 丙烷、丁烷等的球棍模型，分析它们的结构特点，从而得出烷燃的结构特点和概念；通过对 正丁烷与异丁烷的结构与性质的比较，了解有机物的同分异构现象。第1课时甲烷【学习目标】知识目标1. 了解甲烷的存在和用途。2. 了解甲烷分子的立体结构。3. 掌握甲烷的化学性质。能力目标1 .认识甲烷的空间结构。2 .理解

2、取代反应的概念和特点。重点：甲烷的结构和性质难点：甲烷的空间结构，取代反应的概念课前自主预案【空格点击】一、有机化合物组成有机物的元素除碳外，常有氢、氧，还含有 氮、硫、卤素、磷 等,其中仅含金 和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烧，最简单的有机物是甲烷。二、甲烷H:1.甲烷的分子式为_旦4，电子式为:HH73HHIH-C-H结构式为一 H 。甲烷的分子是一种对称的正四面体结构,四个C-H键的长度和强度相同,夹角相等。2 .甲烷是一种没有颜色没有气味的气体,密度比空气小，极难溶于水。3 .通常情况下，甲烷比较稳定，与 高镒酸钾 等强氧化剂不反应,与 强酸、强碱 也 不反应。但在一定条件

3、下，甲烷也会发生某些反应。4 .请写出甲烷完全燃烧时的化学反应方程式CH4+22aC(+2H2O 。5 .有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代*反应。甲烷与氯气反应的第一步反应的化学方程式为：CH4+C12lCC1+HC1。【思考交流】1 .甲烷比较稳定，不能被任何氧化剂氧化，这种说法是否正确？提示：不正确。通常情况下，甲烷比较稳定，不能被高镒酸钾等强氧化剂，但在点燃条件下, 甲烷能在空气或氧气中燃烧，即甲烷能氧气氧化。2 .根据实验，完成下表：序号操作实验现象有关方程式将甲烷依次通入酸性高镒酸钾溶液、浓硫酸和滨水。点燃纯净甲烷，在火焰上罩一干燥烧（2） 杯，然后

4、倒转烧杯并入少量澄清石灰水。用试管收集一定量甲烷与氯气，放在漫射光下照射。（4）根据上述操作和现象，归纳总结甲烷的组成和性质。提示：（1）酸性高镒酸钾溶液、浓硫酸和滨水均无明显变化 不反应；（2 ）甲烷燃烧发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊CH4+2O2* CO2+2H2O Ca（OH）2+CO2 = CaCO3 ! +H2O在（3）气体颜色变浅，试管壁上有油珠生成CH4+C12 HeI+CECl （再写下几步亦可）（4）甲烷的组成元素中肯定有碳和氢，在通常情况下，甲烷的性质比较稳定，一般不与硫 酸等强酸、高镒酸钾等强氧化剂反应，也不与滨水反应，在点燃条件下甲烷可以在氧气中燃 烧

5、，在光照条件下甲烷可以与氯气发生取代反应。课堂互动学案考点一甲烷的分子结构【知识归纳】1 .甲烷的分子结构实验证明，甲烷分子里4个氢原子并不在同一个平面上，整个分子是一种对称的正四 面体结构，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上，4个CH键强度相同，夹角（109 28,）相同。下图分别为甲烷的球棍模型、比例模型和分子结构示意图：甲烷的分子结构示意图无机物有些含离子键，有些含共价键或同时甲烷的球棍模型 甲烷的比例模型2 .有机物与无机物的区别有机物结构 大多数有机物只含共价键含离子键和共价键溶解性多数不溶于水，易溶于汽油、酒精、 苯等有机溶剂多数溶于水，而难溶于有机溶剂多数不耐热，熔点较低（一

6、般低于400 ）可燃性多数能燃烧多数不能燃烧电离性多数为共价化合物，多数是非电解质有离子化合物，也有共价化合物，多 数（如酸、碱、盐等）是电解质反应特点一般比较复杂，副反应多，反应速率一般比较简单，副反应少，反应速率慢，方程式一般用“一”连接快，方程式用“一”连接耐热性多数耐热，熔点较高【典例解析】例1、（2009江苏学业水平测试）下列关于甲烷的叙述错误的是（）A.天然气的主要成分B.最简单的有机物C.含碳质量分数最大的有机物D.与氯气在光照条件下能发生取代反应审题导读：根据甲烷的组成、结构及性质分析。思路解析：甲烷是含碳质量分数最小、含氢质量分数最大的有机物，C项错误。参考答案：C规律总结：

7、甲烷是天然气、沼气、煤矿坑道气等的主要成分，也是最简单的有机物，同时也 是含碳质量分数最小、含氢质量分数最大的有机物，其主要性质是燃烧和光照条件下发生取 代反应。【跟踪训练】1. 下列说法中正确的是（）A.有机物都是从有机体中分离出来的物质B.有机物都是共价化合物C.有机物不一定都不溶于水D.有机物不具备无机物的性质解析：从无机体中也能提取有机化合物，A项不正确；有机物分子里各原子大都以共价键结 合为共价化合物，但也有形成离子键的离子化合物，如CH3COONa, CH3COONH4: B项不 正确；有机化合物大多数不溶于水，但也有溶于水的，如乙醇、乙酸、葡萄糖等，C项正确； 有机化合物与无机化

8、合物性质差别较大，但有些有机化合物也具有某些无机化合物的性质， 如乙酸（CH3COOH）具有酸性等，D项不正确。答案：C2. 2010年6月5日是第39个世界环境日，联合国环境规划署确定今年“六五”世界环境日主 题是：“多样的物种惟一的星球共同的未来”，呼吁保护生物多样性和呵护地球家园；我国 确定今年世界环境日的主题为：“低碳减排绿色生活”，号召公众从我做起，推进污染减排, 践行绿色生活，为建设生态文明、构建环境友好型社会贡献力量。为了减少大气污染，许多 城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（CNG）, 另一类是液化石油气（LPG）o这两类燃料的主要成分都是

9、（）A.碳水化合物B.燃类 C.氢气D.醇类解析：天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷等混合物，它们都仅 含碳和氢两种元素，都属于碳氢化合物，即属于燃。答案：B考点二取代反应与置换反应比较【知识归纳】置换反应取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被7H 乂其他原子或原子团所替代的反应。反应物:有机化合物与单质或化合物;反应特点生成物：不一定有单质；很多反应进行不完全，速度慢本质反应中无电子转移反应条件反应的进行受温度、光照和催化剂等 外界条件影响一种单质和一种化合物反应生成另一 种单质和另一种化合物的反应。反应物和生成物中都一定有单质一般能反应完全，速度较快反应中有电子转移

10、反应的进行受金属活动性顺序或非金 属活动性顺序的限定，水溶液中置换 遵循“以强制弱”的原则【典例解析】例2、将ImOIeH4与Cb发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗Cb的物质的量为（） 审题导读：根据CH4与Cb的各步取代反应及物质的量关系进行计算。A. 0.5 molB. 2 mol C. 2.5 molD. 4 mol思路解析：ImOICH4生成四种有机取代物的物质的量各为0.25mol,根据取代反应的特点可 知，每取代ImolH,即有ImOICI2参加反应，共消耗Cb的物质的量：0.25mol x（ 1+2+3+4）=2.5 molO故C项正确。参考答案

11、：C规律总结：CH4与Cb发生取代反应时，由于各步取代反应可同时发生，得到的产物一般均 为混合物，最多可以有氯化氢、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯 化碳）等五种产物。【跟踪训练】3. 1 mol CH4W 1 mol Cb在光照条件下反应，下列叙述正确的是（）A.化合物与单质间的置换反应B.取代反应C.既是置换反应，又是取代反应D.只生成一氯甲烷和氯化氢解析：CE与Cb在光照条件下反应中没有单质生成，不属于置换反应而属于取代反应，A 项和C项不正确，B项正确；产物除一氯甲烷和氯化氢外还可能有二氯甲烷、三氯甲烷等 生成，D项不正确。答案：B4.将漫射日光照射到装有氯气和甲烷

12、混合气体（体积比为4:1）的装置上（如下图）。现列出如下现象，其中正确的是（）.试管内黄绿色逐渐消失甲烷试管内黄绿色加深无任何现象试管内液面上升i试管内壁上有油状物生成饱和食盐水A.B.和C.和D.和解析：氯气和甲烷在光照条件下能发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四 氯化碳等有机物和氯化氢，其中只有氯气为黄绿色，其他均为无色，随着反应进行，氯气被 消耗，黄绿色逐渐消失，则正确，和不正确；生成物中二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化 碳都是油状液体，且氯化氢溶于饱和食盐水，试管内压强减小，液面上升，和也正确。 故正确的为和，答案为B项。答案：B课后巩固练案1 .下列物质在一定条件下，可与甲烷

13、发生取代反应的是（）A.氧气B.氯气C.高镒酸钾溶液D.浓硫酸解析：通常情况下，甲烷的性质比较稳定，一般不与硫酸等强酸、高镒酸钾等强氧化剂反应, 在点燃条件下甲烷可以在氧气中燃烧，在光照条件下甲烷可以与氯气发生取代反应。故答案 为B项。答案：B2 .下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）A.氯气与氢气的反应B.氯气与甲烷的反应C.氧气与甲烷的反应D.次氯酸的分解解析：氯气与氢气的混合气在光照条件下能发生爆炸；氯气与甲烷在光照条件下发生取代反 应；次氯酸在光照条件下加速分解；只有氧气与甲烷的反应光照几乎没有影响。故答案为C 项。答案：C3 .下列叙述错误的是（）A.通常情况下，甲烷跟强酸、强

14、碱、强氧化剂不反应B.甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3CI、CH2C12 CHCl3还是CCI4，都属于取代反应D.通常状况下CH3Cl为气体解析：在点燃条件下甲烷可以燃烧，即被氧气氧化，B项不正确。答案：B4 .鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别（）A.先后通人滨水和澄清的石灰水B.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C.点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通人澳水解析：根据甲烷、一氧化碳和氢气燃烧产物的不同，甲烷燃烧生成C02和H2,烧杯中有 水珠，澄清石灰水变浑浊，一氧化碳燃烧生成C

15、O2,烧杯中无水珠，澄清石灰水变浑浊，氢 气燃烧生成H2。，烧杯中有水珠，澄清石灰水不变浑浊，三者现象不同，可以鉴别。故答案 为C项。答案：C5 .下列叙述中错误的是（）A.点燃甲烷不必先验纯B.甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料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.在人类已知的化合物中，品种最多的是第IVA族元素的化合物解析：可燃性气体在点燃前都必须检验纯度，以防止因气体不纯而发生爆炸，A项错误。故 答案为A项。答案：A6 .下列分子式不只代表一种物质的是（）A. CH2Cl2B. CHCl3 C. CH3ClD. C解析：CH2C12 CHeI3、CH3Cl都以看作CH4分子中氢原子被氯原子取代的产物，CH4是正 四面体结构，4个氢的位置完