第一单元 化石燃料与有机化合物优质课教学设计

(1)天然气的主要成分是_______; (2)石油的组成元素主要是____ 和_____ ，还含有少量的硫、氧、氮;石油的化学成分主要是__，其中还溶有气态和固态的碳氢化合物; (3)煤中含量最高的元素是___ ，其次是___和_，另外还含有少量的硫、磷、氮等; 煤是由____ 和____

所组成的复杂的___物. 什么叫有机物

定义：绝大多数含碳的化合物

注意：少数含碳物质的组成和性质与无机物相似，属于无机物。如：

碳的氧化物：CO

CO2

碳酸、碳酸盐以及碳酸氢盐：H2CO3、Na2CO

、NaHCO3

氰化物、硫氰化物：HCN、KSCN 金属碳化物：CaC2

1、已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g/L ，含碳75%，含氢25%。请同学们利用这些数据推出甲烷中的碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式。

2、甲烷分子的电子式和结构式，说明它的分子结构特点。

一、甲烷的分子结构

1.分子式：2、电子式3、结构式：

甲烷分子不是平面四边形结构

4.甲烷分子呈正四面体结构

键角：109°28′

具有正四面体结构的分子还有：白磷（P4），四氯化碳（CCl4）

二、物理性质：

无色无味的气体，标准状况下密度为0.717g/L，密度比空气小（向下排空气法），难溶于水（排水法）。

三、甲烷的化学性质

通常情况下，甲烷稳定。一般不与强酸、强碱和强氧化剂等发生化学反应。

1.氧化反应（燃烧）

安静燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热。CH4 + 2O2-----CO2 + 2H2O 因此，甲烷可作燃料（点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。）

你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？

燃烧现象

检验产物

方法

甲烷安静的燃烧，产生淡蓝色火焰

用干燥的小烧杯罩在火焰上

向烧杯注入澄清石灰水

澄清石灰水变浑浊

有二氧化碳生成

现象

烧杯内壁有液珠生成

结论

有水生成

若1molCH4在通常情况下完全燃烧生成液态水时放出889.6KJ热量，请写出CH4在O2中完全燃烧的热化学方程式。

【实验探究】甲烷与氯气的反应

现象：

集气瓶中黄绿色逐渐变浅，瓶壁上有油状液滴生成，集气瓶内液面上升，溶液中有

白色固体析出。

说明：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应

2.取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被另一种原子或原子团所取代的反应，叫取代反应。

1

CH4 + Cl2 ----CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 ---- CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2---- CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2-----CCl4 + HCl 产物简介

一氯甲烷: 无色气体

二氯甲烷：难溶于水、密度比水大的无色液体

三氯甲烷：又叫氯仿，无色不溶于水、密度比水大的液体，常用作有机溶剂

四氯甲烷：又叫四氯化碳，无色不溶于水、密度比水大的液体，常用作有机溶剂、灭火剂

甲烷与氯气反应最多可能有几种产物？

答：五种。最多可能有

CH3Cl ，CH2Cl2

，CHCl3，CCl4，HCl五种产物。

在光照条件下，将1 mol 甲烷与氯气反应，待反应完成后测得四种取代物的物质的量相等,则消耗的氯气为（

）

A.1.0 mol

B.1.5 mol

C.2.0 mol

D.2.5 mol 3、甲烷的分解反应

甲烷常温时很稳定，但在隔绝空气时，在高温条件下可分解

CH4 -----C＋2H2

产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。

四、甲烷的用途

①做气体燃料。②甲烷热分解的产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨和油漆等。

③从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。CHCl3 + HF-----CHFCl2 + HCl ④甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气的混合物，用它们可以合成甲醇。

取代反应与置换反应的比较：

乙烷:C2H6

丙烷:C3H8

苯：C6H6

丁烷:C4H10

乙炔:C2H2

乙烯：C2H4

甲苯：C7H8

二、烷烃

1.烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃，又称碳氢化合物。

2.烷烃(1）定义：在烃的分子里，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，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。

3.结构特点:

碳碳单键、链状、C原子剩余价键全部和氢结合

4.烷烃的通式

CnH2n+2(n≥1)

5.烷烃的命名（1）n≤10时：按分子中碳原子数依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示为某烷，如C7H16命名为庚烷。

（2）n>10时：直接根据碳原子数命名为某烷，如C17H36为十七烷。

比较甲烷CH4、乙烷C2H6与丙烷C3H8，在分子组成上有什么差异？

6、同系物：

结构相似、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。

烷烃的结构相似是指：①通式相同；②是同一类物质:碳、碳以单键形成链状；

③化学式量相差14n；

④化学性质相似。

练习：判断下列是否为同系物？

7.烃基：烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用

“R—”表示。

2

常用的几个烷基：

甲基：－CH3

乙基：－CH2CH3

丙基：－CH2CH2CH3

异丙基：

8、有机物的表示方法——结构简式

例：C6H14

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