新教材高中化学第3章第1节认识有机化合物第1课时有机化合物的一般性质与结构特点教案鲁科版第二册.docx

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新教材高中化学第3章第1节认识有机化合物第1课时有机化合物的一般性质与结构特点教案鲁科版第二册

第1课时　有机化合物的一般性质与结构特点

核心素养发展重点

学业要求

体会有机化合物在元素组成、分子结构及性质与无机物的区别。

1.了解有机化合物的结构特点。

2．掌握甲烷的化学性质，了解取代反应。

3．了解烷烃的概念、通式、结构特点。

学生自主学习

有机化合物的一般性质

1．定义：

大多数含

碳元素的化合物。

2．性质

有机物的结构特点

1．烃

仅由

碳和氢两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。

CH4是组成最简单的烃。

2．甲烷的分子组成和结构

3．有机化合物的结构特点

4．烷烃

（1）几种常见的烷烃

（2）命名——习惯命名法

烷烃可以根据所含碳原子数的多少来命名，小于等于10个碳原子的烷烃以天干（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）命名为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，大于10个碳原子的烷烃则以碳原子数命名，如十一烷、十二烷等。

5．同系物

（1）概念：

结构相似，在分子组成上相差一个或若干个

CH2原子团的有机化合物互称为同系物（烷烃中甲烷、乙烷、丁烷等互为同系物）。

（2）性质：

同系物之间由于结构相似，只是碳链长度不同，故它们的物理性质随碳原子数的增加呈规律性变化，而化学性质相似。

有机化学反应——取代反应

　有机物分子里的

某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）代替的反应叫做取代反应。

光照条件下，甲烷与Cl2发生反应：

CH3Cl＋Cl2

CH2Cl2＋HCl

CH2Cl2＋Cl2

CHCl3＋HCl

CHCl3＋Cl2

CCl4＋HCl

课堂互动探究

一、有机化合物的结构特点

1．CH4及其氯代物都是正四面体结构吗？

提示：

CH4和CCl4是正四面体结构，而CH3Cl、CH2Cl2和CHCl3不是正四面体结构。

2．含有多个碳原子的烷烃（碳原子个数大于或等于3）的所有碳原子都在一条直线上吗？

提示：

碳原子个数大于或等于3的烷烃分子中的碳原子不在一条直线上。

这是因为每两个C—C之间的夹角不是180°。

1．有机物组成和结构的表示方法

2．烷烃的结构与性质

（1）通式：

CnH2n＋2（n≥1，且n为整数），符合此通式的烃一定是烷烃。

（2）结构特点：

每个碳原子都达到价键饱和，烃分子中的碳原子之间以单键结合呈链状，剩余价键全部与氢原子结合。

（3）物理性质

①随着碳原子个数的增加，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。

②常温下，碳原子个数≤4的烷烃及新戊烷为气态。

（4）化学性质

①稳定性：

通常情况不与强酸、强碱、强氧化剂反应。

②可燃性：

CnH2n＋2＋

O2

nCO2＋（n＋1）H2O。

③取代反应：

CH3CH3＋Cl2

CH3CH2Cl＋HCl。

知识拓展

（1）烷烃分子里只含有C、H两种元素。

（2）烷烃分子里只含有两种键：

碳碳单键和碳氢键。

每个碳原子都以四个共价单键与其他碳原子或氢原子相连。

（3）烷烃是饱和烃，碳原子数一定的烷烃分子中氢原子数已达到最大值，其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比烷烃的少。

（4）烷烃分子中的氢原子数一定是偶数。

（5）烷烃分子中，碳原子与碳原子之间以单键相连成链状，不能形成环状。

链状不是“直线状”，而是呈“锯齿状”，链上还可分出支链，如图所示。

1．下列说法正确的是（　　）

A．碳碳间以单键结合，碳原子的其他价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃

B．分子组成符合CnH2n＋2（n为正整数）的烃一定是烷烃

C．正戊烷分子中所有原子均在一条直线上

D．碳氢原子个数比为1∶3的烃有2种

答案　B

解析　符合条件的还可以是环烷烃，如

，A错误。

在烷烃分子中，与饱和碳原子相连的4个原子，一定位于四面体的4个顶点上，所以正戊烷中的所有原子不可能在一条直线上，C错误。

碳氢原子个数比为1∶3的烃只有乙烷，D错误。

2．下列性质中，属于烷烃特征性质的是（　　）

A．完全燃烧的产物为二氧化碳和水

B．它们几乎不溶于水

C．它们是非电解质

D．分子通式为CnH2n＋2（n为正整数），可与氯气发生取代反应

答案　D

解析　烃类化合物完全燃烧的产物均为二氧化碳和水，因此A项不是烷烃的特征性质。

烃类化合物几乎不溶于水，都是非电解质，所以B、C项也不是烷烃的特征性质。

符合通式CnH2n＋2（n为正整数）的烃一定是烷烃，且取代反应是烷烃的特征反应，故D项是烷烃的特征性质。

二、甲烷的性质及用途

1．所有的含碳化合物都是有机化合物吗？

提示：

不是。

绝大多数含碳化合物属于有机化合物，而像CO、CO2和所有的碳酸盐均属于无机物。

2．取代反应与置换反应有何不同？

提示：

取代反应是有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所代替的反应，生成的都是化合物；而置换反应是一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。

甲烷的性质及用途

1．存在和用途

2．物理性质

颜色

状态

气味

密度（与空气相比）

水溶性

无色

气体

无味

比空气小

难溶于水

3．化学性质

（1）氧化反应（燃烧）

①现象：

甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。

②化学方程式：

CH4＋2O2

CO2＋2H2O。

（2）取代反应

①甲烷与氯气反应的实验探究

实验操作

②甲烷与氯气取代反应的产物性质

知识拓展

1．有机物与无机物性质的区别

2.有机溶剂

有机溶剂是一类以有机物为介质的溶剂，在常温常压下呈液态，具有较大的挥发性，能溶解一些不溶于水的物质（如油脂、蜡、树脂、橡胶、染料等）。

3．沼气

沼气是各种有机物质在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃性气体。

3．若甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合，在光照下得到的有机取代产物是（　　）

①CH3Cl　②CH2Cl2　③CHCl3　④CCl4

A．只有①B．只有③

C．①②③的混合物D．①②③④的混合物

答案　D

解析　甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，一旦有CH3Cl生成，后续反应立即进行，因此反应进行到哪一步与甲烷和氯气的物质的量之比无关，其有机取代产物不是纯净的CH3Cl，而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物。

4．下列反应属于取代反应的是（　　）

A．CH4

C＋2H2

B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2

C．CH4＋2O2

CO2＋2H2O

D．C2H6＋Cl2

C2H5Cl＋HCl

答案　D

解析　取代反应是指有机化合物分子里的某些原子（或原子团）被其他原子（或原子团）所代替的反应。

A项是分解反应，错误；取代反应是有机反应类型，反应物中至少有一种是有机物，而B项为无机反应，错误；C项为氧化反应，错误；D项，乙烷分子中的一个氢原子被一个氯原子代替，属于取代反应，正确。

规律方法

取代反应、置换反应的比较

本课小结