第一单元 化石燃料与有机化合物名师教学视频（文字实录）

扬州大学附属中学导学案 高一化学必修二 主备：王建军

辅备：蒋艳旻

专题3

有机化合物的获得与应用

第一单元

化石燃料与有机化合物

【学习目标】

1．认识化石燃料与有机物的关系；

2．认识化石燃料的综合利用对于合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展的意义；

3．了解甲烷、乙烯、乙炔、苯等物质的主要性质与用途，认识取代反应与加成反应；

4．引导同学们关注人类面临的与化学相关的能源短缺、环境保护等社会问题，培养大家的社会责任感。

【学习指导】

由于本单元与工业生产结合紧密，希望同学们能通过阅读课本、查阅资料，在学习有关有机物的基本知识的同时，了解化学燃料开发利用对国家现代化建设所发挥的作用，了解化学在帮助人类合理利用自然资源方面的重要性。老师设计并录制了部分实验微视频，让同学们边观看实验，边分析、整理、归纳。同学们在自主学习时要做好学习笔记，记下学习的思考、心得和注意点等，学习中发现了问题也要做记录并先独立思考。

第1课时

天然气的利用

甲烷

[学习导言]甲烷的分子组成很简单：每一个甲烷分子中只有一个碳原子和四个氢原子，是最简单的有机化合物分子。可是甲烷很不简单：它是重要的清洁能源之一，是重要的化工原料；甲烷能体现有机化合物的许多重要特点，学好它，有利于我们进一步学好更复杂的有机化合物呢。

在这节课的学习中我们要注意掌握甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式；掌握甲烷的化学性质，了解取代反应的特征；了解烷烃及同系物的概念。

【微单元1：个别学习】阅读教材P58-61，概括学习要点

◆甲烷的存在与物理性质

◆书写甲烷的电子式，结构式，你能说说甲烷的结构特点吗？

◆已知某碳氢化合物，含碳75%，含氢25%，你能利用这些数据确定该化合物中碳、氢元素的质量比和原子个数比吗？分子式呢？

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辅备：蒋艳旻

【微单元2：实验观察】

◆观察甲烷燃烧时火焰的颜色，并验证生成的产物是什么？

◆用排饱和食盐水的方法收集体积比约1：4的甲烷与氯气，放在光亮的地方，观察发生的现象。

[学习与整理] 实验

1 实验现象

结论

2

◆甲烷和氯气的反应有什么特点？它和置换反应有什么区别？

【微单元3：烷烃及其同系物】

◆什么是烷烃？

除甲烷外，常见的烷烃还有乙烷、丙烷、丁烷等，它们的命名规律？

◆观察教材P61页乙烷、丙烷和正丁烷的结构式，你能说说碳原子成键的特点吗？

◆结合以前学习过同分异构体知识，请进一步思考有机化合物数目众多的原因。

【微单元4：交流合作】将学习中的困惑和问题在班级与同学交流

【微单元5：知识拓展】甲烷的用途

甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一，可直接用作气体燃料。甲烷也是一种重要的化工原料，它高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等；氯仿（CHCl3）和CCl4都是重要的溶剂；还是制造氢、一氧化碳、乙炔、及甲醛等物质的原料。

2

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【微单元6：达标测评】

1．1．下列气体的主要成分不是甲烷的是(

) A．沼气

B．煤气

C．天然气

D．坑道气

2．下列叙述中错误的是

A．点燃甲烷不必事先进行验纯

B．甲烷燃烧放出大量的热，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．点燃甲烷不一定会爆炸

3．下列反应属于取代反应的是

A．CH4――→C＋2H2

B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2

C．CH4＋2O2――→CO2＋2H2O

D．CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl 4．仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位烃的分子式是（

）

点燃光高温1 2 3 4 5 6 7 8 9 C2H2

C2H4

C2H6

C3H4

C3H6

C3H8

C4H6

C4H8

C4H10

A．C6H12

B．C6H14

C．C7H12

D．C7H14

【自主阅读材料：可燃冰，低碳社会的清洁能源】

…

…

“可燃冰”是天然气水合物，分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，因为天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，外观像冰一样而且遇火即可燃烧。在标准状况下，1个单位体积的气水合物分解最多可产生164个单位体积的甲烷气体，是其他非常规气源岩（如煤层、黑色页岩）能量密度的10倍，是常规天然气能量密度的2-5倍。据了解，全球天然气水合物的储量是现有天然气、石油储量的两倍，而且美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采出天然气水合物。

据测算，我国南海天然气水合物的资源量为700亿吨油当量，约相当于我国目前陆上石油、天然气资源总量的一半，具有广阔的开发前景。2011年3月15日，可燃冰已经被纳入我国“十二五”能源发展规划。

我国目前是国际上较为领先的在海洋和陆地都发现可燃冰的国家。专家指出，由于陆上开采技术更为简单，作为世界第三冻土大国，我国应先从青藏高原多年冻土区可燃冰的开发研究入手，等技术手段成熟之后，再转向海域。

日本一直重视对可燃冰的研究。福岛核事故之后，日本国内能源供应更为紧张，对可燃冰的开发也更加迫切。据估算，日本周边海域的可燃冰总含量可能达到7.4万亿立方米，相当于日本全国100年的天然气消耗量。2001年7月，日本经济产业省发布了一个为期18年的“可燃冰开发计划”，目前正处于该计划的第二阶段。日本是现在离商业化开采最近的国家，但仍然要解决安全开采的难题，这也是困扰全世界的共同难题。

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巩固学案3-1-1 1．已知天然气的主要成份CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者更大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的

A．是①、②、③

B．只有①

A．只测定它的C、H比

B．只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2

C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质量的比值

D．测定试样质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量

3．下列物质中不属于烷烃的是

A．CH4

B．C3H8

C．C4H8

D．C5H12

4．如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是

A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构

B．CH4、CCl4都是正四面体结构

C．CH4和CCl4中的化学键完全相同

D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同

5．某有机物2.8g完全燃烧后，只生成8.8gCO2和3.6gH2O。则下列说法正确的是

A．该有机物含有C、H、O三种元素

B．该有机物中是否含氧元素不能确定

C．该有机物的分子式为CH4

D．该有机物的碳氢原子个数比为1：2 6．1mol甲烷在光照情况下，最多可以与几摩氯气发生取代反应

A．2mol

B．4mol

C．6mol

D．8mol

7．在常温常压下取下列气态烃各1mol，分别在足量氧气中燃烧，消耗氧气最多的是

A．甲烷

B．乙烷

C．

丙烷

D．丁烷

8．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是

A．CH3Cl不存在同分异构体

B．CHCl3不存在同分异构体

C．CH2Cl2不存在同分异构体

D．CH4中的四个键相同

9．取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840mL，点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重0.600g。计算：（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况下）；（2）原混合气体中CH4和O2的体积比。

C．是①和②

D．只有③

2．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是

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