高一化學(xué)必修2學(xué)案：專題3第一單元化石燃料與有機(jī)化合

第一單元化石燃料與有機(jī)化合物

第1課時(shí)天然氣的利用甲烷問(wèn)題導(dǎo)學(xué)、甲烷的化學(xué)性質(zhì)活動(dòng)與探究1活動(dòng)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(rùn)洗過(guò)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(shí)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?jī)?nèi)黃綠色逐漸，最后變?yōu)闊o(wú)色b.集氣瓶?jī)?nèi)壁有附著C.集氣瓶?jī)?nèi)的液面d?集氣瓶?jī)?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B(niǎo)r2>12與CH4反應(yīng)過(guò)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(dòng)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(dòng)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(wèn)題。甲烷丙烷HHHFJU

.1^—卜

VIH但在同一個(gè)體系中，往往是各步反應(yīng)同時(shí)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(qǐng)結(jié)合甲烷的性質(zhì)，預(yù)測(cè)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(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合而達(dá)到“飽和”。簡(jiǎn)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(gè)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(duì)分子質(zhì)量越大，烷烴的熔、沸點(diǎn)越高；相對(duì)分子質(zhì)量相同時(shí)，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(yíng)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(wèn)題導(dǎo)學(xué)】活動(dòng)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(wú)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(guò)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(duì)甲烷與氯氣反應(yīng)的原理認(rèn)識(shí)不清，錯(cuò)誤地認(rèn)