《認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物》第3課時(shí)示范公開(kāi)課教學(xué)課件【高中化學(xué)】

第七章有機(jī)化合物第一節(jié)認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物第3課時(shí)了解烷烴主要的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。知道甲烷能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)，掌握取代反應(yīng)的概念。重點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)難點(diǎn)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和初中化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，說(shuō)一說(shuō)烷烴可能具有哪些性質(zhì)。甲烷蠟燭凡士林蠟筆可以燃燒不溶于水思考討論寫出下列烷烴的分子式，觀察表格，說(shuō)一說(shuō)烷烴的物理性質(zhì)有什么規(guī)律。名稱分子式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度(ρ水=1)水溶性甲烷氣-182-164不溶乙烷氣-183.3-88.6不溶丙烷氣-189.7-42.1不溶丁烷氣-138.4-0.50.5788不溶戊烷液-13036.10.6262不溶癸烷液-29.7174.00.7298不溶十七烷固22301.80.7767不溶成果展示名稱分子式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度(ρ水=1)水溶性甲烷氣-182-164不溶乙烷氣-183.3-88.6不溶丙烷氣-189.7-42.1不溶丁烷氣-138.4-0.50.5788不溶戊烷液-13036.10.6262不溶癸烷液-29.7174.00.7298不溶十七烷固22301.80.7767不溶CH4C2H6C3H8C4H10C5H12C10H22C17H36烷烴的物理性質(zhì)溶解性：難溶于水、易溶于有機(jī)溶劑。C1~C4為氣態(tài)，C5~C16為液態(tài)，C17以上為固態(tài)。常溫下的狀態(tài)：由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，再到固態(tài)。熔沸點(diǎn)：一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加(同時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量也在增大)而升高。

密度：均比水輕。思考討論甲烷可以作為燃料，與甲烷類似，烷烴也可以在空氣中完全燃燒，請(qǐng)寫出甲烷、丙烷燃燒的化學(xué)方程式，并說(shuō)說(shuō)如何驗(yàn)證燃燒產(chǎn)物。甲烷燃燒：CH4+2O2CO2+2H2O丙烷燃燒：C3H8+5O23CO2+4H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃通入澄清石灰水，石灰水變渾濁干冷的燒杯，有水滴出現(xiàn)烷烴的化學(xué)性質(zhì)1.穩(wěn)定性通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)。2.氧化反應(yīng)(可燃性)CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O點(diǎn)燃23n+1

有機(jī)化合物參加的反應(yīng)往往比較復(fù)雜，常有副反應(yīng)發(fā)生。因此，有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式中，常用“

”代替“

”。點(diǎn)燃前要驗(yàn)純空氣中含甲烷5%~15%，氧氣中含甲烷5.4%～59.2%時(shí)，遇火花將發(fā)生爆炸。煤礦中的瓦斯爆炸多數(shù)是甲烷氣體爆炸引發(fā)的。為預(yù)防瓦斯爆炸，應(yīng)該采取哪些措施呢?思考討論建立良好的通風(fēng)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；嚴(yán)禁明火、電火花等。煤層瓦斯爆炸烷烴的化學(xué)性質(zhì)3.分解反應(yīng)在隔絕空氣并加熱1000℃的高溫下，甲烷分解。CH4C

+2H2高溫橡膠工業(yè)的原料合成氨、汽油的原料其它烷烴可以發(fā)生分解反應(yīng)嗎？烷烴的化學(xué)性質(zhì)3.分解反應(yīng)高級(jí)烷烴適當(dāng)條件下也會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)。C18H38C10H22+C8H16十八烷癸烷催化劑加熱、加壓C8H18C4H10+C4H8辛烷丁烷催化劑加熱、加壓C4H10CH4+C3H6丁烷甲烷催化劑加熱、加壓C4H10C2H6+C2H4丁烷乙烷催化劑加熱、加壓演示實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象：氣體顏色如何變化？物質(zhì)狀態(tài)如何變化？試管內(nèi)液面如何變化？演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象AB分析上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出哪些結(jié)論？試寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。氣體顏色如何變化？物質(zhì)狀態(tài)如何變化？試管內(nèi)液面如何變化？氣體顏色變淺，試管壁上有油狀液體出現(xiàn)，試管液面上升，有白霧出現(xiàn)無(wú)現(xiàn)象成果展示氣體顏色變淺氯氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，逐漸被消耗試管壁上有油狀液滴出現(xiàn)生成不溶于水的液體試管中液面上升試管內(nèi)反應(yīng)物氣體逐漸減少，壓強(qiáng)減小有白霧出現(xiàn)生成HCl氣體遇水蒸氣形成小液滴CH4+Cl2CH3Cl+HCl光烷烴的化學(xué)性質(zhì)4.取代反應(yīng)有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)，叫做取代反應(yīng)。一氯甲烷(沸點(diǎn)：-24.2℃)+光+HCl烷烴在一定條件下，可以與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。氣態(tài)烷烴的化學(xué)性質(zhì)4.取代反應(yīng)二氯甲烷(沸點(diǎn)：39.8℃)+光+HCl光+HCl+光+HCl+四氯甲烷(沸點(diǎn)：76.5℃)三氯甲烷(沸點(diǎn)：61.7℃)液態(tài)液態(tài)液態(tài)思考討論7種，HCl最多。不能。CH4與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。產(chǎn)物有5種，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，所得的產(chǎn)物有哪幾種？能否用CH4與Cl2按體積比1:1混合來(lái)制取純凈的CH3Cl？其他烷烴也可以與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，乙烷與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物有幾種？哪種產(chǎn)物最多？請(qǐng)同學(xué)們思考下列問(wèn)題，并作出回答。問(wèn)題一問(wèn)題二問(wèn)題三烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律反應(yīng)物：反應(yīng)物為鹵素單質(zhì)，如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，但可以與氯氣、溴蒸氣反應(yīng)。反應(yīng)條件：冷暗處不反應(yīng)，反應(yīng)條件為光照(漫射光)，強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸。反應(yīng)產(chǎn)物：雖然反應(yīng)物的比例、反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)短等因素會(huì)造成各種產(chǎn)物的比例不同，但甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2C12、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物。反應(yīng)產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。歸納總結(jié)反應(yīng)特點(diǎn)：連鎖反應(yīng)。甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代，第一步反應(yīng)一旦開(kāi)始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，且各步反應(yīng)可同時(shí)進(jìn)行。學(xué)以致用判斷下列化學(xué)反應(yīng)是否屬于取代反應(yīng)。CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr光照CH3OH+HCl

CH3Cl+H2O光照

CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBrNaOH置換反應(yīng)H—OH注意置換反應(yīng)一定有單質(zhì)參與，而取代反應(yīng)的反應(yīng)物為有機(jī)化合物與單質(zhì)或化合物。烷烴代表物甲烷結(jié)構(gòu)性質(zhì)有機(jī)化合物母體烷烴結(jié)構(gòu)性質(zhì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)性質(zhì)方法導(dǎo)引大多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)比較低，且難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑。大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒，受熱會(huì)發(fā)生分解。有機(jī)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

使用催化劑的條件下進(jìn)行。B1.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(diǎn)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溶液褪色烷烴的密度隨碳原子數(shù)增多而增大，但都比水小2.某種烷烴完全燃燒后生成了17.6gCO2和9.0gH2O。請(qǐng)據(jù)此推測(cè)其分子式，并寫出可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。n(CO2)==0.4mol17.6g44g/moln(H2O)==0.5mol9.0g18g/moln(C)=0.4moln(H)=0.5×2=1mol根據(jù)N=n·NA，烷烴分子中碳?xì)湓觽€(gè)數(shù)比為：根據(jù)烷烴通式：CnH2n+2該烷烴分子式為：C4H10結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH3CH2CH2CH3(CH3)3CHN(C):N(H)=0.4:1=2:53.下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是()A.甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1:1，混合發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3ClB.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多C.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物D.1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯氣CCH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2CCl4+HCl光1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol1mol4mol氯氣HCl最多產(chǎn)物為混合物

4.如圖所示，U型管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混和氣體，假定氯氣在水中溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混和氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混和氣體緩慢的反應(yīng)一段時(shí)間。(1)反應(yīng)的生成物有：

。(2)經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U型管右端的玻璃管中水柱變化是：

。(3)右端玻璃管的作用是：

。CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4和HCl降低平衡氣壓甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)，生成物為混合物；U形管左端生成的氯化氫氣體易溶于水，壓強(qiáng)減小，U形管右端液面下降，左端液面上升。甲烷與氯氣的取代反應(yīng)歷程實(shí)驗(yàn)證明，甲烷與氯氣的反應(yīng)屬于游離基取代反應(yīng)，包括三個(gè)反應(yīng)階段：引發(fā)階段、生長(zhǎng)階段和終止階段，其具體歷程如下：生長(zhǎng)階段當(dāng)反應(yīng)中的CH3Cl濃度增高，Cl?游離基與CH3Cl生成?CH3Cl，并按上述類似過(guò)程生成CH2Cl2，進(jìn)而再生成CHCl3、CCl4等。Cl?+Cl

?C12

(4)?CH3+?CH3CH3CH3

(5)

Cl?+Y

?YCl(Y=?CH3 (6)

?CH2Cl、?CHCl2、?CCl3)氯氣分子首先在光的作用下，分解