2022-2023學(xué)年新教材高中化學(xué)第7章有機化合物第1節(jié)認(rèn)識有機化合物第2課時烷烴的性質(zhì)課件新人教版必修第二冊

1、第七章有機化合物第一節(jié)認(rèn)識有機化合物第2課時烷烴的性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.認(rèn)識甲烷的結(jié)構(gòu)及其主要性質(zhì)和應(yīng)用。2了解有機化合物的性質(zhì)特點。宏觀辨識與微觀探析：1能從原子、分子水平分析烷烴及其反應(yīng)的微觀特征。2能從烷烴的微觀結(jié)構(gòu)解釋化學(xué)性質(zhì)的相似性和物理性質(zhì)的遞變性。3能識記烷烴的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：1能有較強的問題意識。根據(jù)已有烷烴的性質(zhì)，獨立完成實驗探究。2能用簡單實驗探究烷烴取代反應(yīng)的條件和反應(yīng)方式。3能依據(jù)教材給出的問題，設(shè)計簡單的實驗方案。課前素能奠基課堂素能探究 課堂達標(biāo)驗收新課情景呈現(xiàn) 名師博客呈現(xiàn)新課情景呈現(xiàn) 天然氣水合物是一種由氣體和水形成的冰狀白色固態(tài)晶體，

2、水分子一般通過氫鍵合成多面體籠，籠中含有固體的天然氣分子。其分子式是MnH2O，式中M是氣體分子，主要是甲烷、乙烷和丙烷等烴類同系物及CO2、N2和H2S等；n是水分子數(shù)。水分子組成籠形類冰晶格架，氣體分子充填在格架空腔中，組成單一或復(fù)合成分的天然氣水合物。這種類冰氣水合物遇火即可燃燒。課前素能奠基 新 知 預(yù) 習(xí)一、烷烴的性質(zhì)1物理性質(zhì)(隨分子中碳原子數(shù)增加)(1)熔、沸點：逐漸_； (2)狀態(tài)：由氣態(tài)液態(tài)固態(tài)，其中常溫、常壓下碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴為氣態(tài)；(3)密度：逐漸_且均比水的密度_，_于水。逐漸升高增大小難溶nCO2(n1)H2O(2)以甲烷為例探究烷烴的取代反應(yīng)變淺油狀液體上

3、升無明顯現(xiàn)象光照CH3Cl產(chǎn)物性質(zhì)水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均_溶于水。狀態(tài)：常溫下除_是氣體，其余三種均為液體取代反應(yīng)概念有機物分子里的某些原子或原子團被其他_所替代的反應(yīng)原子或原子團難二、有機物的性質(zhì)1物理性質(zhì)：大多數(shù)有機物的熔點比較低，難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機溶劑。2化學(xué)性質(zhì)：大多數(shù)有機物容易燃燒，受熱會分解；有機物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生，很多反應(yīng)需要在加熱、光照或催化劑的條件下進行。應(yīng) 用 體 驗1關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A烷烴同系物的熔沸點隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)遞變到液態(tài)，再遞變到固態(tài)B烷烴

4、同系物的密度隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，從比水輕遞變到比水重C烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照下能發(fā)生取代反應(yīng)D烷烴同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色解析：烷烴的結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，密度越大，但都比水輕，故B不正確。B2“可燃冰”是天然氣與水相互作用形成的晶體物質(zhì)，主要存在于凍土層和海底大陸架中。據(jù)測定每0.1 m3固體“可燃冰”能釋放20 m3的甲烷氣體，則下列說法中不正確的是()A“可燃冰”釋放的甲烷屬于烴B“可燃冰”是水變的油，屬于化學(xué)變化C“可燃冰”將成為人類的后續(xù)能源D青藏高原可能存在巨大體積的“可燃冰”解析：可燃冰是天然氣與水的混合物，水不可能變成油，B

5、項不正確，選B。B3實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實驗。光照下反應(yīng)一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是()D解析：甲烷和Cl2在光照條件下反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，試管內(nèi)壓強減小，外壓大于內(nèi)壓，試管內(nèi)液面上升，且試管內(nèi)出現(xiàn)白霧和油狀液滴，綜合上述分析，D項正確。要 點 歸 納課堂素能探究 知識點一 有機物的表示方法問題探究提示：分子式為C4H10；結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3。2結(jié)合化學(xué)鍵理論分析有機物的分子結(jié)構(gòu)中是否真像球棍模型一樣原子通過“棍”相互連接？球棍模型中的“棍”表示什么？提示：有機物分子中原子通過化

6、學(xué)鍵相互結(jié)合。球棍模型中的“棍”表示的是化學(xué)鍵。知識歸納總結(jié)典例1典例剖析下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，按要求回答下列問題。(1)填寫下列空白(填序號)：甲烷的球棍模型是_，甲烷的電子式是_。(2)如果甲烷是平面結(jié)構(gòu)，則CH2Cl2應(yīng)該有_種結(jié)構(gòu)，實際CH2Cl2有_種結(jié)構(gòu)，證明甲烷不是平面結(jié)構(gòu)，而是_結(jié)構(gòu)，上面_更能反映其真實存在狀況。解析：這幾種形式都可以表示甲烷這種物質(zhì)，其中分子結(jié)構(gòu)示意圖(A)、球棍模型(C)及空間填充模型(D)均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型，但其中空間填充模型更能形象地表示出H、C的相對位置及所占比例；電子式(B)只反映原子最外層電子的成鍵情況。CB兩一正四面體D1(1

7、)有機物M的球棍模型如圖所示，該有機物只含C、H、O三種元素。不同大小、顏色的小球代表不同的原子，小球之間的“棍”表示共價鍵。素養(yǎng)應(yīng)用判斷下列敘述是否正確。小黑球代表氫原子，白球代表氧原子，大黑球代表碳原子。()該有機物為飽和烴。()該有機化合物中只有極性共價鍵。()(2)已知碳原子與氧原子之間可以形成雙鍵。如圖是某有機物分子(含有C、H、O三種元素)的空間填充模型，則該有機物的分子式為_；結(jié)構(gòu)簡式為_。C3H6O3知識點二 認(rèn)識烷烴取代反應(yīng)的特點問題探究1甲烷和氯氣發(fā)生反應(yīng)時，所得的產(chǎn)物有幾種？其反應(yīng)類型是什么？提示：產(chǎn)物有5種，分別為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl；

8、取代反應(yīng)。2能否用CH4和Cl2按11的體積比混合來制取純凈的CH3Cl?提示：CH4和Cl2的反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，不可能只發(fā)生第一步取代反應(yīng)，生成物為混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與氯化氫形成的混合物，CH3Cl的產(chǎn)率低，因此不能用CH4和Cl2按11的體積比混合來制取純凈的CH3Cl。知識歸納總結(jié)1甲烷與氯氣的取代反應(yīng)歸納反應(yīng)物甲烷與氯氣(不能用氯水)反應(yīng)條件漫散光照射(不用太陽光直射，以防爆炸)生成物甲烷與氯氣反應(yīng)生成四種有機產(chǎn)物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和無機物HCl，其中HCl的產(chǎn)量最多反應(yīng)特點連鎖反應(yīng)甲烷中的氫原子被氯原子逐步取

9、代，各步反應(yīng)同時進行，即第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進行數(shù)量關(guān)系每取代1 mol氫原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl典例2典例剖析三個裝有CH4和Cl2混合氣體的集氣瓶，用玻璃片蓋好瓶口后，分別作如下處理，各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生？(1)置于黑暗中：_；將點燃的鎂條靠近集氣瓶外壁：_；放在有光線的房子里：_。(2)CH4和Cl2發(fā)生的一系列反應(yīng)都是_(填反應(yīng)類型)反應(yīng)，請寫出CH4和Cl2反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式：_。無明顯現(xiàn)象爆炸黃綠色逐漸變淺，有油狀液滴生成取代(3)若要使1 mol CH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的

10、物質(zhì)的量之比為1234，則需要Cl2的物質(zhì)的量為_。A2 molB2.5 molC3 molD4 mol解析：對于有機反應(yīng)，反應(yīng)條件非常重要，通過控制反應(yīng)條件，可使CH4和Cl2的取代反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象不同。1 mol CH4生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量之比為1234，即生成0.1 mol CH3Cl、0.2 mol CH2Cl2、0.3 mol CHCl3、0.4 mol CCl4，則所需n(Cl2)0.1 mol10.2 mol20.3 mol30.4 mol43 mol，故選C項。C2丙烷常用作燒烤、便攜式爐灶和機動車的燃料。丙烷通常被用來驅(qū)動火車、公交車、

11、叉車和出租車，也被用來充當(dāng)休旅車和露營時取暖和做飯的燃料。(1)丙烷是一種清潔能源，有同學(xué)認(rèn)為丙烷在任何情況下均不與強酸、強堿、氧化劑反應(yīng)，你同意嗎？說明原因。_。素養(yǎng)應(yīng)用不同意，丙烷不能被酸性KMnO4氧化，但是在點燃時能被氧氣氧化(2)丙烷分子中3個碳原子_(填“是”或“不是”)在一條直線上。(3)1 mol丙烷在光照條件下，最多可以與_mol Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。(4)丙烷(C3H8)發(fā)生取代反應(yīng)生成C3H7Cl的結(jié)構(gòu)有_種。不是82名師博客呈現(xiàn) 2等量的不同烴(CxHy)完全燃燒時的耗氧量與產(chǎn)物的量的關(guān)系即時訓(xùn)練120 時，1體積某烴和4體積O2混合，完全燃燒后，恢復(fù)到原來的溫度和壓強

12、，測得反應(yīng)前后氣體的體積不變。該烴分子中所含的碳原子數(shù)不可能是()A1B2C3D4D課堂達標(biāo)驗收1“燈會元宵初”打一化學(xué)詞語為“烷”。 下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是()在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去分子通式為CnH2n2的烴不一定是烷烴所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色ABCDC解析：烷烴分子中無論是碳碳鍵還是碳氫鍵，都是單鍵，說法正確；烷烴屬飽和鏈烴，其化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定，通常烷烴不與酸、堿、氧化劑(如酸性KMnO4溶液)反應(yīng)，也不能使溴水褪色，說法不正確；因分子通式CnH2n2中

13、的碳原子已達完全飽和，因此符合通式CnH2n2的有機物一定是烷烴，說法不正確；烷烴在光照下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，這是烷烴的主要特性之一，說法正確。C解析：A反應(yīng)不是有機反應(yīng)，不屬于取代反應(yīng)；B反應(yīng)為CH4的燃燒，是氧化反應(yīng)，而D反應(yīng)中沒有原子或原子團被替代，故B、D也不屬于取代反應(yīng)。3如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉著甲烷和氯氣(體積比為14)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉著甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機物，請寫出化學(xué)方程式：_。(2)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后，U形管右端玻璃管的水柱

14、變化是_(填字母序號，下同)。A升高B降低C不變D無法確定(3)U形管左端的氣柱變化是_。A體積增大B體積減小C消失D不變(4)試解釋U形管右端的玻璃管中水柱變化的原因：_ _。B解析：CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)是一個連續(xù)的取代過程，生成4種有機物。當(dāng)限定只產(chǎn)生1種有機物時，可認(rèn)為CH4中的氫原子完全被取代。BC(注意：體積消失是體積減小的極限)反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量減小，且生成的HCl能夠溶解于水中，所以左側(cè)壓強減小，故右側(cè)玻璃管中的水柱降低4為了充分利用資源，國家大力提倡在農(nóng)村建設(shè)沼氣池將糞便、垃圾、植物秸稈等轉(zhuǎn)化為沼氣。(1)沼氣的主要成分是什么？(2)已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.717 gL-1，含碳75%，含氫25%，利用這些數(shù)據(jù)怎樣確定它的分子式？(3)按照如圖裝置進行甲烷的取代反應(yīng)實驗。請根據(jù)圖示回答下列問題：把1體積的甲烷和4體積的氯氣組成的混合氣體充入大試管中，并將試管倒立在盛有硝酸銀溶液的燒杯中，然后放置在光亮處，預(yù)測觀察到的現(xiàn)象。寫出上述過程中反應(yīng)的