第一单元 化石燃料与有机化合物优质课教案

甲烷学案

一、什么叫有机物？

1、定义：

但：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物。

因为：性质和无机物相似

2、组成元素：

二、有机物的主要性质特点

1、大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂。

2、绝大多数有机物受热容易分解，而且容易燃烧。

3、绝大多数有机物不易导电，熔点低。

4、有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有副反应发生。

有机物的以上性质特点与其结构密切相关。有机物和无机物是否有明显的界限呢?? 比较尿素和碳酸

结构简式：

分子式：

结论：

有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。

燃料:

汽油、煤油、柴油

建材:

木材、黏结剂、涂料、油漆

日用品:

塑料、橡胶、纤维、清洁剂

食物:

糖类、油脂、蛋白质

练习1、下列物质中属于有机物的是：

（

）

A、二氧化碳

B、尿素

C、蔗糖

D、碳酸氢铵

2、下列说法中不正确

的是：

（

）

A、大多数有机物

难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。

B、有机物的熔点低，受热易分解，都能燃烧。

C、绝大多数有机物是非电解质，不易导电。

D、有机物的化学反应比较复杂，一般较慢，且常伴有副反应发生。

甲烷在自然界的存在

沼气

油田气

煤矿坑道气

天然气

俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）

探究活动：已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L，含碳75%，含氢25%。利用这些数据怎样确定甲烷的分子式？

一、分子式的确定

摩尔质量

（相对分子质量) 分子式

分子中各原子物质的量比

（各组成原子个数最简比）

一、甲烷的分子组成与结构

分子式

电子式

结构式

空间构型

1

结构特点

（1）CH4具有比较稳定的正四面体构型

（2）CH4中C—H键比较牢固，键能较大

二、物理性质

无色、无味、极难溶于水的气体。密度是0.717克/升，约为空气的一半。

三、化学性质

1、甲烷的氧化反应（燃烧）

实验：

现象

方程式

利用此性质，甲烷可作燃料

注意:甲烷不能使酸化的KMnO4溶液褪色

2.取代反应：

现象：

混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升。

讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？

1 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。

2 量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。

3 量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小。

光照条件下，甲烷与氯气发生了反应

反应机理：

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,叫取代反应. 特点：一上一下

甲烷的四种氯代产物都不溶于水，在常温下，一氯甲烷是气体，其他三种都是液体

★

三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂（它们的密度都大于水的密度），四氯甲烷也是实验室里常用的溶剂，四氯甲烷还是消防用的灭火剂。

★

三氯甲烷的俗名是“氯仿”，四氯甲烷又名“四氯化碳”。

3.高温下分解（隔绝空气，1000℃以上）：

生成的H2和C都是重要的工业原料。

取代反应与置换反应的区别

取代反应

生成物中不一定有单质。

置换反应

反应物和生成物中一定有单质。

反应能否进行，受温度、光照、催化剂

在水溶液中进行的反应，遵循金属活动等外界条件的影响较大。

性顺序等。（强弱律）

反应逐步进行，很多反应是可逆的。

反应一般为单方向进行。

光照条件下，将1molCH4和1molCl2混合，充分反应后。

1、得到的产物为：

。

2、其中物质的量最多的产物是：

。

3、如将

1molCH4完全和氯气发生取代反应，并且生成相同物质的量的四种有机取代产物，则需Cl2的物质的量是：

。

1、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是

[

]。

A．氯气与氢气反应

B．氯气与甲烷反应

C．次氯酸分解

D．甲烷与氧气反应

2、下列分子中呈正四面体结构的是[

]

A．甲烷

B．二氯甲烷

C．三氯甲烷

D．四氯化碳

3、物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体，光照后生成物质的量最多的是

[

] A．

一氯甲烷

B．二氯甲烷

C．三氯甲烷

D．四氯化碳

E．氯化氢

烃

仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。

1、烷烃：烃分子中的碳原子之间都以单键结合成链状，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。

烷烃的结构特点：①碳原子之间都以单键结合成链状。②碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到“饱和”。

③碳碳单键可以旋转，烷烃碳链形状可以改变非直线型

2、结构简式：结构式的简化形式。如：

CH3CH3 、

CH3CH2CH3、CH3(CH2)16CH3 3、烷烃的物理性质，随着碳原子数的增加呈规律性递变：熔沸点升高，密度增大

在常温下，C1—4的烷烃为气态，

C5—16的烷烃为液态，

C17以上的烷烃为固态。

4、烷烃的化学性质与甲烷相似

（1）稳定性：不与强酸、强碱反应，不能使酸性KMnO4溶液褪色。

（2）可燃性，完全燃烧生成CO2和H2O （3）在光照条件下与卤素单质发生取代反应。

（4）热稳定性逐渐减弱。

5、烷烃的通式：CnH2n+2

（

n≥1）

燃烧通式: 6、同系物：结构相似，在分子组成上相差

一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。

如：甲烷、乙烷、丙烷、十七烷、三十烷等互为同系物。

同系物的判断：同类不同碳

（1）同通式，同类物

（2）结构相似

（3）分子组成上相差n个CH2原子团

7、烷烃的命名法：

习惯命名法

甲乙丙丁戊己庚辛壬癸

2 例如：

CH4

C2H6

C5H12

C9H20

甲烷

乙烷

戊烷

壬烷

C12H26

C20H42

C36H74 十二烷

二十烷

三十六烷

CH3CH2CH2CH2CH3

CH3CH(CH3)CH2CH3

正戊烷

异戊烷

CH3C(CH3)2CH3

新戊烷

8、烃基：

烃分子里去掉一个或几个氢原子，剩余的部分叫做烃基。

烷烃分子里去掉氢原子后，剩余的部分叫做烷基。

如：甲基：—CH3、

乙基: —CH2CH3、

丙基：

—CH2CH2CH3、

异丙基：

—CH(CH3)2

亚甲基或二价甲基：

—CH2 —

……

烃基是有机物分子中的组成部分，不能单独存在。

9、根与基的区别？

根指的是电解质由于电子得失或电子对偏移而离解成的部分；

从结构上看，根一般不含未成对电子，显电性，大多数能在溶液或熔化状态下稳定存在，根与

根之间可“异性相吸”结合成共价分子或离子化合物。例：OH-；NH4+等

基指的是非电解质失去原子或原子团后剩余的部分；

从结构上看，基含有未成对电子，不显电性，也不能单独稳定存在，基与基之间可直接结合

形成共价分子。例：—NO2；—OH；—CH3；—CHO；—COOH等

试比较：同系物、同分异构体、同素异形体、同位素、同一种物质的含义

组成

结构

类别

同系物

同分异构体

同素异形体

同位素

——

同一种物质