化學(xué)高中必修2高中化學(xué)必修二,第三章,第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合物——甲烷

1、第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合物 甲烷第 1 課時(shí)教學(xué)目標(biāo)： 1、了解自然界中甲烷的存在及儲(chǔ)量情況2、通過實(shí)踐活動(dòng)掌握甲烷的結(jié)構(gòu)式和甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)3、通過實(shí)驗(yàn)探究理解并掌握甲烷的取代反應(yīng)原理4、了解甲烷及其取代反應(yīng)產(chǎn)物的主要用途5、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力 重點(diǎn)、難點(diǎn)：甲烷的結(jié)構(gòu)和甲烷的取代反應(yīng)教學(xué)過程：通過簡單計(jì)算確定甲烷的分子式 畫出碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，推測甲烷分子的結(jié)構(gòu)。 一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)化學(xué)式：CH4電子式：結(jié)構(gòu)式：二：甲烷的性質(zhì) 1：物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，不溶于水，比空氣輕，是天然氣、沼氣（坑氣）和石油氣的主要成分（天然氣中按體積計(jì)，CH4

2、占80%97%。2 ：化學(xué)性質(zhì)：甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)，在一定條件下能發(fā)生以 下反應(yīng)：（ 1）可燃性（甲烷的氧化反應(yīng)）學(xué)生實(shí)驗(yàn)： CH4通入酸性KMnO4溶液中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：不褪色證明甲烷不能使酸性高錳酸溶液褪色。結(jié)論：一般情況下，性質(zhì)穩(wěn)定 ,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑等不起反應(yīng)（ 2）取代反應(yīng)： 取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象：色變淺、出油滴、水上升、有白霧、石蕊變紅。在室溫下，甲烷和氯氣的混合物可以在黑暗中長期保存而不起任何反應(yīng)。 但把混合氣體放在光亮的地方就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，黃綠色的氯氣就會(huì)逐漸變淡，有 水上升、有白霧、石蕊試液變紅，證明有 HCl 氣體生成，出油滴，證明有不溶 于水的有機(jī)物生成。定

3、義 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的 反應(yīng)叫取代反應(yīng)。CH4CH3CICH2CI2CHCI3C均不溶于水化學(xué)式 CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名稱（俗名）溶解性常溫狀態(tài)用途取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：取代反應(yīng)置換反應(yīng)可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn) 行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬活動(dòng)順序。分步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行3、用途： 甲烷是一種很好的氣體燃料，可用于生產(chǎn)種類繁多的化工產(chǎn)品。4補(bǔ)充練習(xí)1. 下列有關(guān)甲烷的說法中錯(cuò)誤的是（）A.采煤礦井中的甲烷氣體是

4、植物殘?bào)w經(jīng)微生物發(fā)酵而來的B. 天然氣的主要成分是甲烷C. 甲烷是沒有顏色、沒有氣味的氣體，極易溶于水D. 甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)所生成的產(chǎn)物四氯甲烷是一種效率較高的滅火 劑2. 下列關(guān)于甲烷性質(zhì)的說法中，錯(cuò)誤的是（）A.甲烷是一種非極性分子B.甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C.甲烷分子具有極性鍵D.甲烷分子中H C-H的鍵角為90 C3. 下列物質(zhì)在一定條件下可與 CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是（）A.氯氣B.溴水C.氧氣D.酸性KMnO4溶液4. 將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后，在漫射光的照射下充分反應(yīng)，所得 產(chǎn)物中物質(zhì)的量最大的是（） A. CH3ClB. CH2Cl2C. CCl4D. HCl5.

5、下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無水硫酸銅變藍(lán)，又可使 澄清石灰水變渾濁的是（） A. H2SB. CH4C. H2D. CO6. 甲烷的電子式為 ，結(jié)構(gòu)式為。1g甲烷含 甲烷分子，4g甲烷與g水分子數(shù)相等，與 g氧化碳原子數(shù)相等。7. 甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是 反應(yīng)，生成的有機(jī)物中常用作溶劑的 ，可用作滅火劑的是 ，氯仿的化學(xué)式是。參照此類反應(yīng)，試寫出三溴甲烷在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng)的化 學(xué)方程式8. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12 L某氣態(tài)烴（密度為0.717g/L）充分燃燒后，將生 成的氣體先通過無水氯化鈣，再通過氫氧化鈉溶液，經(jīng)測定前者增重1.8 g,后者增重2.2 g,求該烴的

6、分子式。第 2 課時(shí)教學(xué)目標(biāo)： 1、掌握烷烴、同系物、同分異構(gòu)體、同分異構(gòu)現(xiàn)象等概念2、了解常溫下常見烷烴的狀態(tài)3、通過探究了解烷烴與甲烷結(jié)構(gòu)上的相似性和差異性4、培養(yǎng)學(xué)生的探究精神及探究能力重點(diǎn)、難點(diǎn)：同分異構(gòu)體的寫法教學(xué)過程：一：烷烴：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式：烴的分子里碳原子間都以單鍵互相連接成鏈狀,碳原子的其余的價(jià)鍵全部 跟氫原子結(jié)合，達(dá)到飽和狀態(tài)。所以這類型的烴又叫飽和烴。由于C-C連成鏈狀，所以又叫飽和鏈烴，或叫烷烴。（若 C-C連成環(huán)狀，稱為環(huán)烷烴。）分別書寫甲烷、乙烷、丙烷等烷烴的結(jié)構(gòu)式。同系物：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。甲烷、乙烷、丙烷等都

7、是烷烴的同系物。關(guān)于烷烴的知識(shí),可以概括如下： 烷烴的分子中原子全部以單鍵相結(jié)合，它們的組成可以用通式 CnH2n+2 表示。 這一類物質(zhì)成為一個(gè)系統(tǒng)，同系物之間彼此相差一個(gè)或若干個(gè)CH2 原子團(tuán)。 同系物之間具有相似的分子結(jié)構(gòu)，因此化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)則隨分 子量的增大而逐漸變化。（烴基：烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子所剩余的部分叫烴基，用“R表示；烷烴失去氫原子后的原子團(tuán)叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一價(jià)烷 基通式為CnH2n+1）二：同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體定義：化合物具有相同的化學(xué)式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu) 現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。如正

8、丁烷與異丁烷就是丁 烷的兩種同分異構(gòu)體，屬于兩種化合物。正丁烷異丁烷熔點(diǎn)（C ） -138.4-159.6沸點(diǎn)（C ） -0.5-11.7我們以戊烷（C5H12為例，看看烷烴的同分異構(gòu)體的寫法：先寫出最長的碳鏈：C-C-C-C-（正戊烷（氫原子及其個(gè)數(shù)省略了）然后寫少一個(gè)碳原子的直鏈：（然后再寫少兩個(gè)碳原子的直鏈：把剩下的兩個(gè)碳原子當(dāng)作一個(gè)支鏈加在主 鏈上：（即探究C6H14的同分異構(gòu)體有幾種？補(bǔ)充練習(xí)1下列有機(jī)物常溫下呈液態(tài)的是（） A CH3（CH2）2CH3B CH3（CH2）15CH3 CCHCl3DCH3Cl2. 正己烷的碳鏈?zhǔn)牵ǎ〢.直線形B.正四面體形C.鋸齒形D.有支鏈的 直線

9、形3. 下列數(shù)據(jù)是有機(jī)物的式量，其中可能互為同系物的一組是（）A. 16、 30、58、 72B. 16、 28、40、52C. 16、32、48、54D. 16、30、42、564. 在同系物中所有同系物都是（）A.有相同的分子量B.有相同的通式C.有相同的物理性質(zhì)D.有相似的化學(xué)性質(zhì)5. 在常溫常壓下，取下列4種氣態(tài)烴各1mol，分別在足量的氧氣中燃 燒，其中消耗氧氣最多的是（） A. CH4B. C2H6C. C3H8D. C4H106. 請用系統(tǒng)命名法命名以下烷烴 C2HA CH- CH- （CH2）, CH32）CH3CHCHCHCH3- CH- C- CH3CH3- C- CH2- C- CH37. 根據(jù)有機(jī)化學(xué)命名原則，判斷下列命名是否有錯(cuò)誤，若有錯(cuò)誤請根據(jù)所 要反映的化合物的結(jié)構(gòu)給予重新命名。（ 1 ） 2-乙基丙烷：（ 2） 2， 4-二乙基戊烷（ 3） 3， 3-二甲基- 4-乙基己烷（ 4） 2， 4-二甲基- 6， 8-二乙基壬烷8. 室溫時(shí)20 mL某氣態(tài)烴與過量的氧氣混合，完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫 酸，再恢復(fù)至室溫，氣體體積減少了 50 mL,剩余氣體再通過氫氧化鈉溶液，體 積又減少了