2013-2020学年高一下学期化学人教版必修2学案-第三章第1节.docx

第三章 有机化合物第一节 最简洁的有机化合物甲烷【学习目标】1、甲烷的分子结构；2、甲烷的性质；3、烷烃及其性质规律；4、同系物及烷烃的通式；5、同分异构现象及同分异构体。【学习重点】甲烷的结构特点和甲烷的取代反应【学习过程】一、甲烷的结构【问题探究】利用化学键的学问，结合碳原子和氢原子的原子结构，分析甲烷的成键状况，写出其电子式及结构式。甲烷的分子式为 ，分子中碳原子分别与4个氢原子形成4个 共价键，其电子式为 ，结构式为 ，空间构型为 型。二、甲烷的性质通常状况下，甲烷比较 ，与 等强氧化剂不反应，与 、 也不反应。但在特定条件下，甲烷也会发生某些反应。1甲烷的氧化反应【问题探究】甲烷是自然气的主要成分，依据甲烷的燃烧特点分析：为什么自然气是清洁燃料？甲烷在空气中燃烧，火焰 且呈 色，放出 ，生成物无污染，化学方程式为： 。2甲烷的取代反应【试验探究】演示教材中甲烷与氯气的反应，记录试验现象并分析产生缘由。试验现象记录：室温时，混合气体无光照时， 发生反应；光照时，试管内气体颜色 ，试管壁消灭 ，试管中有 。试验现象分析：试管壁消灭 ，说明产生了 的物质；试管中有 ，推断有 生成。反应机理分析：光照条件下，甲烷与氯气发生反应，生成的 可与氯气进一步反应，依次生成 、 和 。当氯气过量时，甲烷最终的取代产物为 。化学反应： 甲烷的四种氯代产物都 溶于水，常温下只有 是气体，其他3种都是 。油状液滴为反应生成的 ，少量白雾是反应生成的 。三、烷烃1烷烃的结构特点【资料分析】依据教材供应的几种烷烃的分子模型，从烷烃分子中碳原子的成键状况归纳烷烃分子结构的特点。【归纳总结】碳原子之间均以 结合，剩余价键均与 结合，每个碳原子均达到 状态。2烷烃的物理性质【资料分析】依据教材供应的几种烷烃的物理性质，归纳烷烃的状态、熔沸点和密度等物理性质的递变规律。【归纳总结】随着碳原子数的递增，烷烃的物理性质呈现规律性的变化：状态由 体 体 体，熔沸点渐渐 ，密度渐渐 。3烷烃的化学性质烷烃的化学性质与甲烷类似，在空气中点燃发生 反应，光照下与卤素发生 反应，假设烷烃的分子式为CxHy，其燃烧的化学方程式： 。四、同系物和同分异构体1烷烃的通式：相邻烷烃分子在组成上均相差一个 原子团，假如烷烃中的碳原子数为n，则氢原子数为 ，烷烃的分子式可以用通式 表示。2同系物： 的物质互称为同系物。3同分异构体【问题探究】依据正丁烷和异丁烷的分子结构以及物理性质，归纳同分异构体的概念及性质。 互称为同分异构体，同分异构体的物理性质 。参考答案一、CH4 CH 正四周体二、稳定 酸性高锰酸钾 强酸 强碱 1光明 淡蓝 大量的热 无污染 CH42O2CO22H2O 2不 渐渐变浅 油状液滴 少量白雾 油状液滴 不溶于水 少量白雾 氯化氢 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷 四氯甲烷 CH4Cl2CH3ClHCl CH3ClCl2CH2Cl2HCl CH2Cl2Cl2CHCl3HCl CHCl3Cl2CCl4HCl 不 一氯甲烷 液体 二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷 HCl气体与空气中的水蒸气形成的盐酸小液滴三、1单键 氢原子 饱和 2气 液 固 上升 增大 3氧化 取代 CxHy（x）O2xCO2H2O四、1CH2 2n2 CnH2n2 2结构相像，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团 3具有相同的分子式但具有不同结构的化合物 不同第2课时一、烷烃1概念：分子中碳原子之间只以_结合，剩余的价键全部跟_结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫_，也叫_。2通式：_。3烷烃的结构特点烷烃分子里的碳原子间都以_相连接，每个碳原子最多能以_个共价单键与其他碳(或氢)原子相连接。每个碳原子的化合价都得到充分的利用。烷烃都是_结构，非平面或直线结构，碳原子_一条直线上，而是呈_型或_状。碳碳单键可以旋转，因此烷烃(主链的碳原子数4)的碳链外形可以转变。4物理性质递变性熔、沸点烷烃的熔、沸点较低，且随碳原子数的增加而_；碳原子数相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越低状态碳原子数_的烷烃在常温常压下是_，其他烷烃在常温常压下是_相对密度烷烃的相对密度都较小，且随碳原子数的增加而_相像性烷烃难溶于_而易溶于_；液态烷烃的密度均小于1 gcm35.化学性质稳定性烷烃通常较稳定，不能被_氧化，也不能与_ 、_发生反应氧化反应在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成_在相同状况下，随着烷烃分子里碳原子数的增加，往往燃烧越来越不充分，燃烧火焰光明，甚至伴有黑烟烷烃的燃烧通式为_取代反应在_条件下，烷烃与_发生取代反应，生成种类更多的有机物和相应的卤化氢气体。可简洁表示如下：CnH2n2X2CnH2n1XHX6.简洁烷烃的命名习惯命名法(1)n10时，从一到十依次用_表示为“某烷”，如C8H18命名为_。(2)n10时，用汉字数字表示，如C18H38命名为_。(3)对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称之前再加“_”、“_”、“_”等字加以区分。如命名为_。二、同系物、同分异构现象和同分异构体1同系物结构_，在分子组成上相差_的物质互称为同系物。(1)同系物概念的内涵有两个：一是分子结构_，二是分子组成上相差一个或若干个_。两者要联系在一起，缺一不行。同系物的外延是有机物，也就是说，不仅在烷烃类物质内存在同系物关系，在其他类有机物中也存在同系物关系；(2)同系物具有相同的_，但是通式相同的有机物_互为同系物，同系物的前提是_物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团；(3)同系物的组成元素相同，同系物之间相对分子质量相差_(n1,2,3，)。(4)同系物的推断规律：一差(分子组成至少相差一个_)；一同(具有相同的_)；二相像(_相像，_相像)。2同分异构现象和同分异构体(1)同分异构现象化合物具有相同_，但具有不同_的现象。(2)同分异构体具有相同分子式而结构不同的化合物互称为同分异构体。(3)常见烷烃同分异构体的数目随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体的数目也渐渐增加。只有_、_、_仅有一种结构，没有同分异构体。其他烷烃如戊烷有_种、己烷有_种、庚烷有9种，而癸烷则有75种之多。(4)同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较见下表：概念定义分子式结构性质同位素_相同，_不同的_元素的不同原子元素符号表示式不同，如：H、H、H_相同，_不同_性质不同，_性质几乎相同同素异形体_元素形成的_单质_相同，_不同。如O2和O3单质的组成与结构_性质不同，_性质基本相同同系物_相像，分子组成相差一个或若干个_的有机物_不同，但具有相同的_性质不同，_性质相像同分异构体_相同，_不同的化合物_性质不同，_性质不肯定相同(5)有机化合物种类繁多的缘由是什么有机物中每个碳原子可与其他_个原子形成_个共价键；而且碳碳之间也能相互形成共价键，不仅可以形成_，还可形成_或_。多个碳原子可相互结合形成长长的_，还可形成_结构。有机物中可含_碳原子，也可含有_个碳原子，并且在分子组成相同时，还可以有众多的_。一、1碳碳单键氢原子饱和烃烷烃2CnH2n2(n1)3单键四立体不在折线锯齿4上升4气体液体或固体增大水有机溶剂5酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂强酸强碱CO2和H2OCnH2n2O2nCO2(n1)H2O光照Cl2、Br2等卤素单质的气体6(1)甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸辛烷(2)十八烷(3)正异新异丁烷二、1相像一个或若干个CH2原子团(1)相像CH2原子团(2)通式不肯定同一类(3)14n(4)CH2原子团通式结构化学性质2(1)分子式结构(3)甲烷乙烷丙烷35(4)从左到右，从上到下：质子数中子数同一种电子层结构原子核结构物理化学同种不同元素符号分子式不同物理化学结构CH2原子团分子式通式相像物理化学分子式结构相同不同物理化学(5)四4单键双键三键碳链环状一个成千上万同分异构体