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第一單元化石燃料與有機(jī)化合物
第1課時天然氣的利用甲烷問題導(dǎo)學(xué)、甲烷的化學(xué)性質(zhì)活動與探究1活動與探究1某化學(xué)小組為探究甲烷的化學(xué)性質(zhì)分別做了如下實(shí)驗(yàn)。1.甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)操作ch4=3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)物方法罩一只干燥的燒杯罩一只內(nèi)壁用澄清石灰水潤洗過的燒杯檢驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論熱化學(xué)方程式1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時可以放出890kJ的熱量,其燃燒的熱化學(xué)方程式為。2.甲烷與氯氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作{C12+:必JJ八、、飽和食乂#鹽水<y實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋現(xiàn)象解釋A.集氣瓶內(nèi)黃綠色逐漸,最后變?yōu)闊o色b.集氣瓶內(nèi)壁有附著C.集氣瓶內(nèi)的液面d?集氣瓶內(nèi)有出現(xiàn)e.水槽內(nèi)有少量析出反應(yīng)原理、、、思考與交流取代反應(yīng)與置換反應(yīng)有何區(qū)別?甲烷與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)項(xiàng)目情況反應(yīng)條件光照(放在光亮處,日光直接照射爆炸)反應(yīng)物要求所用的鹵素單質(zhì)必須是純凈物,甲烷與鹵素單質(zhì)的水溶液不反應(yīng)。鹵素單質(zhì)一般選用Cl2,因?yàn)閒2與ch4反應(yīng)太劇烈,而Br2>12與CH4反應(yīng)過于緩慢反應(yīng)特點(diǎn)224逐步取代,即CH4分子中的氫原子被氯原子逐步取代,乙烷二、烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)初探吧活動與探究2下面是分子中碳原子數(shù)為1乙烷二、烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)初探吧活動與探究2下面是分子中碳原子數(shù)為1?4的烷烴的結(jié)構(gòu)式,結(jié)合結(jié)構(gòu)式探究后面的問題。甲烷丙烷HHHFJU
.1^—卜
VIH但在同一個體系中,往往是各步反應(yīng)同時發(fā)生,得到的產(chǎn)物是含多種成分的混合物產(chǎn)物特點(diǎn)(以CH4與ci2反應(yīng)為例)(1)取代產(chǎn)物狀態(tài)常溫下CH3Cl為氣體,CH2C12、CHC13、CCl4為液體32234(2)產(chǎn)物的量5種產(chǎn)物中HC1的物質(zhì)的量最多根據(jù)碳原子守恒,4種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與參加反應(yīng)的ch4的物質(zhì)的量相等根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式,生成的HC1的物質(zhì)的量一定等于參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量2丁烷HHHIIHII丁烷(CH3CH2CH2CH3)分子中碳原子在同一條直線上嗎?請結(jié)合甲烷的性質(zhì),預(yù)測其余烷烴有哪些類似的性質(zhì)?SE遷移與應(yīng)用CH4和Cl2以物質(zhì)的量之比為1:1混合,在光照條件下,得到的有機(jī)產(chǎn)物是()①CH3C1②CH2C12③CHCI3④CC14A.①B.②C.①②③的混合物D.①②③④的混合物烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.烷烴又叫飽和鏈烴,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀,碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合而達(dá)到“飽和”。簡言之,烷烴具有“單”“鏈”“飽”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如乙烷(CH3CH3)、丙烷(ch3ch2ch3)等。2?烷烴的分子組成通式為CH2七(n±1)。3?烷基:烴分子失去1個氫原子所剩余的原子團(tuán)叫烴基(一R)。若失去氫原子的烴為烷烴,剩余的原子團(tuán)叫做烷基。如甲基(一ch3)、乙基(—ch2ch3)等。烷烴的物理性質(zhì)。烷烴的相對分子質(zhì)量越大,烷烴的熔、沸點(diǎn)越高;相對分子質(zhì)量相同時,一般支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。分子中碳原子數(shù)W4的烷烴在常溫常壓下是氣體,其他烷烴在常溫常壓下一般是液體或固體。烷烴的密度都小于水的密度。烷烴不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。烷烴的化學(xué)通性。烷烴的化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定,與CH4的性質(zhì)相似。在通常狀況下,烷烴跟酸、堿及
氧化劑都不發(fā)生反應(yīng),也難與其他物質(zhì)反應(yīng)。但在特定的條件下烷烴能發(fā)生下列反應(yīng):取代反應(yīng)。CnH2n+2+%2—匚營2“X+HX氧化反應(yīng)。CnH2n+2+警02二nC°2+(n+1)電0分解反應(yīng)。CH――劑CH+CH1634加熱、加壓818816答案:【問題導(dǎo)學(xué)】活動與探究1:答案:1.安靜地燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰燒杯內(nèi)壁變模糊澄清石灰水變渾濁有H2灰水變渾濁有H2O生成有CO2生成890kJ?mol—1CH4(g)+2O2(g)――*CO2(g)+2H2O(l)AH=—2.變淺Cl2參與反應(yīng)生成無色物質(zhì)油狀液滴有不溶于水的液體物質(zhì)產(chǎn)生上升隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的總體積減小白霧反應(yīng)生成的HCl與水蒸氣結(jié)合產(chǎn)生酸霧晶體反應(yīng)有HC1產(chǎn)生,使飽和食鹽水中氯離子濃度增大,溶液過飽和,析出NaCl晶體CH4+C1—光^CHCl+HClCHCl+Cl――CHCl+HClCHCl+Cl—光^CHC1+HCl2332222223CHC1+Cl—光-CC1+HCl324思取代反應(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)物和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性順序分步取代,很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行活動與探究2:答案:(1)烷烴分子中的碳原子以單鍵與其他原子相連,因此與之成鍵的四個原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu),烷烴分子中碳原子數(shù)三3的碳原子不在同一條直線上,即分子中碳原子數(shù)三3的直鏈烷烴中碳鏈呈鋸齒狀。(2)烷烴通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定,不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。①氧化反應(yīng)。2I1烷烴的氧化反應(yīng)一般指燃燒反應(yīng),其通式為CH2x+』2—O2—1燃*nCO2+(n+1)H2On2n+22222②取代反應(yīng)。烷烴的取代反應(yīng)同甲烷的取代反應(yīng),烷烴在光照的條件下可與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),其通式為CH+C1――*CHCl+HClon2n+22n2n+1遷移與應(yīng)用:D解析:若對甲烷與氯氣反應(yīng)的原理認(rèn)識不清,錯誤地認(rèn)
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