第一单元 化石燃料与有机化合物优质课教案设计

中小学文化课精准培优机构

有机化合物的获得与应用

不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海

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学

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学

校：

3-1 化石燃料与有机化合物

知识点回顾：

重点（包含知识简介，及如何学懂该知识，如何解题，一般是考点等内容）

一、

有机化合物的概述

1 有机化合物的定义:

含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。无机化合物通常指不含碳元素的化合物，但少数含碳元素的化合物，如二氧化碳、碳酸、一氧化碳、碳酸盐等不具有有机物的性质，因此这类物质也属于无机物。

2

化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下不能再生的燃料资源. 3

化石燃料的组成

•

煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素和无机矿物质。

•

石油主要含有碳元素和氢元素，是由多种化合物组成的混合物。

•

天然气是主要成分为甲烷的混合物。

二、

甲烷的结构、性质和用途

1

甲烷的分子结构

甲烷的分子式为CH4，电子式为，结构式为。甲烷以C为为正四面体中心，以4个H为正四面体的顶点结构的分子，，键角为109度28分。

2

物理性质

无色无味的气体，在相同条件下密度比空气小，难溶于水。

3

化学性质

(1)

氧化反应：由于甲烷的分子结构稳定，所以通常不与强酸、强碱、强氧化剂（如KMnO4）反应，但能燃烧。

(2)

高温分解：甲烷高于1000℃时才能分解为氢气和炭黑。

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(3)

甲烷的取代反应

取代反应与置换反应的比较

a．概念上的区别

取代反应：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代替的反应。

置换反应：一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。

b．比较

【取代反应】

（1）可与化合物发生反应，产物中不一定有单质。

（2）反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大。

（3）逐步取代：很多反应是可逆的。由于共用电子对破裂而交换原子或原子团。

【置换反应】

（1）反应物、产物中一定有单质。

（2）在水溶液中进行的置换反应应遵循金属或非金属活动性的顺序。

（3）反应一般单向进行。单质与化合物通过电子的转移而发生氧化还原反应。

4烷烃

（1定义：仅由碳和氢两种元素组成的一类有机化合物总称为烃，也叫碳氢化合物。

（2饱和烃：像甲烷乙烷丙烷等分子中，探员组都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢原子结合而达到饱和结构的一系列化合物。烷烃的通式：CnH2n+2

(n≥1) 。

（3烷烃的命名：烷烃可以根据分子里所含碳原子的数目来命名，碳原子数在十以下的，用甲、乙、

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丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的，就用数字表示。例如，C5H12叫戊烷，C17H36叫十七烷。

5 烷烃的性质：

（1烷烃的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。

（2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。

（3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－。

（4烷烃的物理性质：各种烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增，发生规律性的变化。

①常温下的状态是由气态（1～4个碳原子）、液态（5～16个碳原子）到固态（17个碳原子以上）②沸点逐渐增加③液态时的密度逐渐增加

（5烷烃的化学性质（与甲烷相似）

①通常状况下，很稳定，与酸、碱和氧化剂都不反应，也难与其它物质化合

②可燃：在空气中燃烧生成水和二氧化碳

③取代：在光照条件下，都能与氯气等发生取代反应

三、

石油炼制

乙烯

1 石油炼制原理

经过脱水、脱盐的石油主要是烃类的混合物，因此没有固定的沸点。在烃分子里，一般是含碳原子数越少的，沸点越低；含碳原子数越多的，沸点越高。因此给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷凝先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。这样继续加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法叫做石油的分馏。分馏出来的各种成分叫馏分（每一种馏分仍然是多种烃的混合物）。

2催化裂化

用石油分馏产品为原料，在加热、加压和催化剂存在条件下使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。

3裂解

以比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短烃。

目前石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。

乙烯，被称为“石化工业之母”，是石油化工基础性原料。目前约有75%的石油化工产品由乙烯生产，

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它主要用来生产聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷、醋酸乙烯等多种重要的有机化工产品，实际上，乙烯产量已成为衡量一个国家石油化工发展水平的标志，其生产能力被看作是一个国家经济实力的体现。

4乙烯

（1物理性质：无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气略小。

（2乙烯的结构

（3化学性质

与氧气反应

与酸性高锰酸钾反应

与溴反应

与氢气反应

与盐酸反应

与水反应

5乙炔

（1物理性质：无色、稍有无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。

（2乙炔的结构

（3化学性质

与氧气反应

与酸性高锰酸钾反应

与溴反应

与氢气反应

四

煤的综合利用

1

煤的综合利用

课本p65 （1）煤的气化和液化

高温

煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程。如: C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)

煤化是把煤转化成燃料油、含氧有机物等液态燃料的过程。

（2）煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。主要产品为固体(焦炭)、液体(煤焦油、粗氨 水)和气体(焦炉气)。

2 苯

（1物理性质：苯在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，有强烈的芳香气味，并具有较强的挥发性，有毒，也是一种致癌物质。密度比水小，难溶于水，熔沸点低。

（2苯的结构

A 苯分子是平面六边形的稳定结构；

B 苯分子中碳碳之间的键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键；

C 苯分子中六个碳原子等效，六个氢原子等效。

（3化学性质

取代反应（与卤素，与无机酸）

加成反应（与卤素，与氢气）

氧化反应（与氧气，明亮带有浓烟的火焰）

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典型例题

1

发现苯后，经过法国化学家日拉尔等人的精确测定，发现这种液体的相对分子质量为78，而含碳量却高达92.3%，请计算该物质的分子式。

2

苯是否具有烯烃、炔烃类似的化学性质？可设计怎样的实验来证明？

3

某烃中碳和氢的质量比是24∶5，该烃在标准状况下的密度是2.59g/L，写出该烃的分子式。

4 室温时20mL某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复到室温，气体体积减少了50mL，剩余气体通过苛性钠溶液，体积又减少了40mL。求气态烃的分子式。

5

下列各组物质中能用一种试剂鉴别的是

A、己烯、苯、己烷 B、苯、己烯、四氯化碳

C、甲烷、乙烯、乙烷 D、乙炔、乙烯、乙烷

6

下列关于苯的结构的说法不正确的是

A、苯分子中所有原子处于同一平面 B、苯分子中含有双键，属于烯烃

C、苯分子中6个碳原子之间的键是相同的 D、碳原子之间是一种介于单键和双键之间的独特的键

学生对于本次课的评价：

○

特别满意 ○

满意

○

一般 ○

差

学生签字：

五、教师评定：

1、

学生上次作业评价：

○

好 ○

较好

○

一般 ○

差

2、

学生本次上课情况评价：

○

好

○

较好

○

一般 ○

差

教师签字：

教导主任签字：

日期：201 年

月

日

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