【導(dǎo)學(xué)案】2021年高中化學(xué)魯科必修2教師用書-3.1.1有機(jī)化合物的性質(zhì)

第1節(jié)生疏有機(jī)化合物第1課時(shí)有機(jī)化合物的性質(zhì)1.了解有機(jī)化合物的性質(zhì)。2.了解甲烷的組成和基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.生疏甲烷的主要化學(xué)性質(zhì)(燃燒反應(yīng)、取代反應(yīng))。1.以已有化學(xué)學(xué)問(wèn)為基礎(chǔ),引導(dǎo)同學(xué)對(duì)有機(jī)化合物與無(wú)機(jī)物的溶解性、耐熱性、可燃性等方面加以比較?？梢龑?dǎo)同學(xué)收集身邊(廚房、居室、服飾、文具等)接觸到的有機(jī)化合物,并就某一化合物性質(zhì)(溶解性、耐熱性、可燃性等)進(jìn)行試驗(yàn),與常見無(wú)機(jī)化合物(如食鹽、食用堿)對(duì)比,寫出觀看報(bào)告以便課堂上進(jìn)行小組內(nèi)溝通,為“聯(lián)想·質(zhì)疑”供應(yīng)豐富翔實(shí)的素材,同時(shí)培育同學(xué)的試驗(yàn)、觀看、概括力量。2.可將“觀看·思考”中的演示試驗(yàn)改為分組試驗(yàn),以增加同學(xué)探究學(xué)習(xí)的力量。在試驗(yàn)內(nèi)容上,還可以增加將甲烷通入酸性KMnO4溶液的試驗(yàn),用以說(shuō)明甲烷在通常狀況下性質(zhì)穩(wěn)定,不與強(qiáng)氧化劑反應(yīng),在肯定條件(如點(diǎn)燃)下可與氧氣發(fā)生反應(yīng)。3.關(guān)于甲烷與氯氣的反應(yīng),需特殊引導(dǎo)同學(xué)觀看取下橡皮塞后試管中水面馬上上升和隨后連續(xù)上升的現(xiàn)象,進(jìn)一步引導(dǎo)同學(xué)思考、爭(zhēng)辯,并得出相應(yīng)結(jié)論。4.取代反應(yīng)是本課時(shí)的核心內(nèi)容,建議在此處教學(xué)中引導(dǎo)同學(xué)將甲烷的取代反應(yīng)與無(wú)機(jī)化學(xué)中的置換反應(yīng)加以對(duì)比,進(jìn)一步生疏有機(jī)化合物、有機(jī)反應(yīng)的特殊性。一、有機(jī)化合物的共性熔沸點(diǎn)水溶性可燃性①低②難溶③易燃燒二、甲烷(CH4)1.存在:甲烷是④自然?氣、⑤沼氣、坑道氣(或⑥瓦斯)的主要成分。2.物理性質(zhì):甲烷是一種密度比空氣⑦小、⑧難溶于水、⑨無(wú)色的氣體。3.化學(xué)性質(zhì)通常狀況下,甲烷性質(zhì)比較穩(wěn)定,與⑩強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)。(1)燃燒反應(yīng)試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象火焰光明且呈淡藍(lán)色,燒杯內(nèi)壁有水珠澄清石灰水變渾濁化學(xué)方程式CH4+2O2CO2+2H2OCa(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O(2)取代反應(yīng)①定義:有機(jī)化合物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)代替的反應(yīng)。②甲烷與氯氣的取代反應(yīng)試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象a.氣體顏色變淺b.試管內(nèi)壁有油狀液滴消滅c.試管內(nèi)液面漸漸上升有關(guān)化學(xué)方程式CH4+Cl2CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl③甲烷氯代物的性質(zhì)CH4的四種氯代物均不溶于水;常溫下,只有一氯甲烷是氣體,其他均為油狀液體;CHCl3曾被用作麻醉劑,它和CCl4都是重要的工業(yè)溶劑。1.含碳化合物肯定是有機(jī)物嗎?【答案】不是,如CO、CO2、H2CO3、Na2CO3、NaHCO3等物質(zhì)雖然含有碳元素,但由于其性質(zhì)與無(wú)機(jī)物相近,仍屬于無(wú)機(jī)物。2.甲烷是可燃性氣體,可燃性氣體在點(diǎn)燃前要留意什么?【答案】可燃性氣體在點(diǎn)燃前要驗(yàn)純,由于可燃性氣體和空氣混合后,假如在爆炸極限內(nèi),點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸。3.點(diǎn)燃甲烷前如何檢驗(yàn)甲烷的純度?【答案】用排水法收集一小試管甲烷,用拇指堵住管口移向火焰,當(dāng)管口靠近火焰時(shí)松開拇指,若聽到尖銳的爆鳴聲,說(shuō)明甲烷的純度不符合點(diǎn)燃要求。需再收集、再檢驗(yàn),直到聽到很小的響聲,才說(shuō)明收集到的甲烷氣體的純度符合點(diǎn)燃的要求。4.如何用最簡(jiǎn)潔的方法和操作驗(yàn)證CH4燃燒有H2O和CO2生成?【答案】可在火焰上方罩一冷而干燥的燒杯,若消滅水霧,證明有水產(chǎn)生;取下燒杯,加入澄清石灰水,振蕩變渾濁,證明有CO2產(chǎn)生。1.下列物質(zhì)屬于有機(jī)化合物的是()。A.硫氰酸鉀B.大理石C.尿素 D.碳酸氫銨【解析】碳氧化物、碳酸鹽、氰化物、硫氰酸鹽等含碳化合物屬于無(wú)機(jī)物。【答案】C2.下列說(shuō)法中正確的是()。A.易溶于汽油、酒精等有機(jī)溶劑的物質(zhì)肯定是有機(jī)化合物B.全部的有機(jī)化合物都是非電解質(zhì)C.有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)物在性質(zhì)上的差別并不是確定的D.全部的有機(jī)化合物都易燃燒【解析】有機(jī)化合物大多數(shù)難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,但有些無(wú)機(jī)物如單質(zhì)溴、單質(zhì)碘等也易溶于有機(jī)溶劑,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;有機(jī)化合物大部分是非電解質(zhì),但也有的屬于電解質(zhì)如乙酸等,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;有機(jī)化合物與無(wú)機(jī)物之間沒(méi)有確定的界限區(qū)分,在性質(zhì)上有些是類似的,有些是不同的,故C項(xiàng)正確;有機(jī)化合物大部分易燃燒,但有少數(shù)例外,如CCl4等,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾3.將裝有甲烷和氯氣混合氣體的三個(gè)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)①置于黑暗中:;

②將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶外壁:;

③放在有光線的房子:。

(2)甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是(填反應(yīng)類型),請(qǐng)寫出甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式:。

【解析】(1)對(duì)于有機(jī)反應(yīng),反應(yīng)條件格外重要,通過(guò)轉(zhuǎn)變反應(yīng)條件,可使CH4和Cl2發(fā)生的取代反應(yīng)的現(xiàn)象不同。(2)甲烷與氯氣在光照下發(fā)生的取代反應(yīng),是甲烷的特征反應(yīng)。【答案】(1)①無(wú)明顯現(xiàn)象②爆炸③黃綠色漸漸變淺,有油狀液滴生成(2)取代反應(yīng);CH4+Cl2CH3Cl+HCl探究:甲烷的取代反應(yīng)下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是()。A.甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),甲烷完全轉(zhuǎn)化為一氯甲烷后,一氯甲烷再與氯氣取代生成二氯甲烷B.甲烷與氯氣的取代反應(yīng),生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多C.1mol甲烷全部生成CCl4最多消耗2mol氯氣D.甲烷與氯氣反應(yīng)時(shí),每消耗1molCl2必生成1molHCl【解析】甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的特點(diǎn)是逐步取代,各步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,其中產(chǎn)物最多的是HCl,故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤;甲烷與氯氣的取代反應(yīng)中,每1mol氯氣參與反應(yīng)時(shí),其中1mol氯原子與氫原子發(fā)生取代,另外1mol氯原子與氫原子結(jié)合成氯化氫,故1molCH4全部生成CCl4時(shí),需要4molCl2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;每消耗1molCl2,生成1molHCl,D項(xiàng)正確。【答案】D1.甲烷與氯水、溴蒸氣能反應(yīng)嗎?【答案】甲烷與氯水不反應(yīng);與溴蒸氣在光照條件下能反應(yīng),原理同與氯氣的反應(yīng)。2.甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí),有機(jī)產(chǎn)物中只含有CH3Cl嗎?【答案】不是,四種有機(jī)產(chǎn)物都存在。甲烷的取代反應(yīng)1.反應(yīng)條件甲烷只能與純潔的鹵素單質(zhì)且為氣態(tài)在光照(室溫冷暗處不反應(yīng),日光直射會(huì)發(fā)生爆炸)條件下發(fā)生取代反應(yīng),不能與鹵水發(fā)生取代反應(yīng)。鹵素單質(zhì)一般選Cl2,F2與CH4反應(yīng)太猛烈,而Br2、I2與CH4反應(yīng)過(guò)于緩慢。2.反應(yīng)產(chǎn)物甲烷和氯氣按體積比1∶1混合光照發(fā)生取代反應(yīng)得到的不只是一氯甲烷,由于甲烷分子中的四個(gè)氫原子都可被氯原子取代,同時(shí)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)物。3.物質(zhì)的量關(guān)系甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng),每有1molH原子被取代,生成1molHCl,消耗1molCl2,因此參與反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量與生成的HCl的物質(zhì)的量相等,生成物中HCl最多。1.在下列條件下,能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是()。A.甲烷與氧氣混合并置于光照下B.甲烷與氯氣混合并置于光照下C.將甲烷通入酸性KMnO4溶液中D.將甲烷通入熱的強(qiáng)堿溶液中【解析】甲烷與氧氣需要點(diǎn)燃才能發(fā)生反應(yīng),光照不反應(yīng);甲烷與氯氣混合光照下發(fā)生取代反應(yīng);甲烷性質(zhì)穩(wěn)定,不與KMnO4溶液、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng)?！敬鸢浮緽2.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()。A.CH4C+2H2B.2HI+Cl22HCl+I2C.CH4+2O2CO2+2H2OD.CH4+Cl2CH3Cl+HCl【解析】A項(xiàng)中的反應(yīng)屬于分解反應(yīng);B項(xiàng)中的反應(yīng)屬于置換反應(yīng);C項(xiàng)中的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng);D項(xiàng)中的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)?！敬鸢浮緿3.某校化學(xué)愛好小組的同學(xué)將等體積的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中,用玻璃片蓋嚴(yán)后置于光亮處,一段時(shí)間后不行能觀看到的現(xiàn)象是()。A.集氣瓶中氣體的黃綠色漸漸變淺B.集氣瓶?jī)?nèi)