化石燃料與有機(jī)化合物-完整版獲獎?wù)n件

1、第1課時甲烷、烷烴第1課時課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案探究整合應(yīng)用課前自主學(xué)案自主學(xué)習(xí)一、化石燃料化石燃料天然氣石油煤組成元素主要有C、H主要有_，還有少量S、O、N等主要有_，還有少量S、P、N等主要成分_和_組成的復(fù)雜混合物C、HC、H、O甲烷碳?xì)浠衔镉袡C(jī)化合物無機(jī)物二、甲烷1存在：是_、_、瓦斯、坑道氣、可燃冰的主要成分。2分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式電子式空間構(gòu)型CH4CHHHHHC H天然氣沼氣3物理性質(zhì)顏色：_；氣味：_；狀態(tài)：氣體；溶解性：難溶于水；密度：比空氣小。4化學(xué)性質(zhì)(1)燃燒反應(yīng)甲烷燃燒的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作燃燒現(xiàn)象_無色無味安靜燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰產(chǎn)物檢驗(yàn)方法罩一只干燥的燒

2、杯罩一只內(nèi)壁用澄清石灰水潤洗過的燒杯現(xiàn)象_結(jié)論_燒杯內(nèi)壁有水珠生成石灰水變渾濁有H2O生成有CO2生成甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式1 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時可以放出890 kJ的熱量，其燃燒的熱化學(xué)方程式為： _ 。(2)取代反應(yīng)定義有機(jī)化合物分子中的某種_被另一種_所取代的反應(yīng)。原子(或原子團(tuán))原子(或原子團(tuán))甲烷與氯氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a.黃綠色逐漸消失，最后變?yōu)闊o色；b.集氣瓶內(nèi)壁有_出現(xiàn)；c.集氣瓶內(nèi)液面_，水槽內(nèi)有少量_析出油狀液滴上升固體反應(yīng)原理CO、H2CH3OH【思考】(1)若把甲烷分子中的一個氫原子換成氯原子，還是正四面體結(jié)構(gòu)嗎？(2)在甲烷和氯氣的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，集氣

3、瓶內(nèi)液面為什么會上升？【提示】(1)因CH鍵與CCl鍵的鍵長不同，故CH3Cl是四面體結(jié)構(gòu)，但不是正四面體結(jié)構(gòu)。(2)該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，而且生成的HCl極易溶于水，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，水槽內(nèi)的飽和食鹽水將會被壓入集氣瓶中，導(dǎo)致液面上升。思考感悟三、烷烴1烴僅含_兩種元素的有機(jī)化合物，又叫_。2烷烴(1)結(jié)構(gòu)：碳原子都以_相連，其余的價鍵全部與_結(jié)合，達(dá)到“飽和”。(2)通式：_。碳和氫碳?xì)浠衔锾继紗捂I氫原子CnH2n2(n1)(3)命名：n10：依次稱為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷n11：直接根據(jù)碳原子數(shù)稱為某烷，如C16H34稱為_。(4)性質(zhì)：和甲烷相似。

4、可與O2發(fā)生燃燒反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：十六烷取代3同系物分子結(jié)構(gòu)_，組成上相差1個或若干個“_”原子團(tuán)的有機(jī)化合物互稱為同系物。如甲烷(CH4)、乙烷(_)、丙烷(_)互為同系物。CH3CH2CH2CH3分子中碳原子在同一條直上？【提示】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原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)，碳原子不在同一條直線上，直鏈烷烴碳原子之間呈鋸齒形。相似CH2CH3CH3CH3CH2CH3自主體驗(yàn)思考感悟1第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，在海底蘊(yùn)藏著大量的天然氣水合物，俗稱“可燃冰”。其蘊(yùn)藏量是地球上煤和石油的幾百倍，因而是一種等待開發(fā)的巨大能源物質(zhì)。有關(guān)可燃冰的下列預(yù)測中

5、錯誤的是()A高壓、低溫有助于可燃冰的形成B可燃冰的主要成分是甲烷C可燃冰是一種比較清潔的能源D可燃冰的微粒間存在著離子鍵答案：D2判斷下列敘述中錯誤的是()A點(diǎn)燃甲烷必須事先進(jìn)行驗(yàn)純B甲烷燃燒能放出大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C煤礦的礦井要注意通風(fēng)和嚴(yán)禁煙火，以防爆炸事故的發(fā)生D在空氣中，將甲烷加熱到1500 以上，能分解成炭黑和氫氣答案：D3甲烷和氯氣以物質(zhì)的量比11混合，在光照條件下得到的有機(jī)產(chǎn)物是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HClA只有 B和的混合物C只有 D的混合物答案：D課堂互動講練要點(diǎn)一甲烷與鹵素單質(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

6、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)镕2與CH4反應(yīng)太劇烈，而Br2、I2與CH4反應(yīng)過于緩慢反應(yīng)特點(diǎn)逐步取代，即CH4分子中的氫原子被氯原子逐步取代，但在同一個體系中，往往是各步反應(yīng)同時發(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Cl2反應(yīng)為例)(1)取代產(chǎn)物狀態(tài)常溫下CH3Cl為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體。(2)產(chǎn)物的量5種產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。根據(jù)碳原子守恒，4種取代產(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HCl的物質(zhì)的量一定等于參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的

7、量 (2011年福州高一檢測)如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為14)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請寫出化學(xué)方程式：_。例1(2)若題目中甲烷與氯氣的體積比為11，則得到的產(chǎn)物為_(填字母代號)。ACH3ClHClBCCl4HClCCH3ClCH2Cl2DCH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是_(填字母代號)。A升高 B降低C不變 D無法確定(4)若水中含有Na2S

8、iO3，則在U形管左端會觀察到_。(5)右端玻璃管的作用是_。【思路點(diǎn)撥】解答該題需注意以下三點(diǎn)：(1)甲烷的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng)，第一步反應(yīng)一旦開始后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行。(2)產(chǎn)物HCl易溶于水，會引起壓強(qiáng)變小。(3)硅酸是難溶性弱酸。(4)因左側(cè)生成HCl溶于水后發(fā)生反應(yīng)2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，所以觀察到有白色膠狀沉淀生成。(5)為了平衡氣壓，在U形管右側(cè)插有一個玻璃管。變式訓(xùn)練1把1體積CH4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中，將此試管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽里，放在光亮處。預(yù)測可能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)試管中：_；_；_。(2)水槽中：_。解析：C

9、H4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質(zhì)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，Cl2不斷消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下均為無色液體，Cl2易溶于有機(jī)溶劑，使試管壁上有黃色油滴。因生成的HCl易溶于水，導(dǎo)致反應(yīng)后，試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，水位在試管內(nèi)上升。HCl溶于水后，與Na2SiO3反應(yīng)生成白色膠狀沉淀。答案：(1)氣體顏色逐漸褪去水面上升試管壁上有黃色油狀液滴要點(diǎn)二烷烴的化學(xué)性質(zhì)1氧化反應(yīng)通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定，不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)。烷烴的氧化反應(yīng)一般指燃燒反應(yīng)，其通式為： (2011年龍巖高一檢測

10、)下列有關(guān)烷烴的敘述中，不正確的是()A在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都為單鍵B所有的烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)C烷烴的分子通式為CnH2n2，符合該通式的烴不一定是烷烴D隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔、沸點(diǎn)逐漸升高例2【解析】烷烴中的碳碳鍵、碳?xì)滏I均為單鍵；烷烴都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，這是烷烴的主要特性之一；隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的分子間作用力增大，使其熔、沸點(diǎn)逐漸升高；因分子通式中CnH2n2中的氫原子已達(dá)飽和，故符合CnH2n2的有機(jī)物只可能是烷烴。【答案】C變式訓(xùn)練2科學(xué)家對中國首顆探月衛(wèi)星發(fā)回的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)月球形成時可能存在稀薄的原始大氣層，主要由氖、氫、氦、氬等

11、氣體組成，不含甲烷等碳?xì)浠衔?。下列關(guān)于碳?xì)浠衔锏恼f法正確的是()A碳?xì)浠衔锏耐ㄊ綖镃nH2n2B燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物一定是碳?xì)浠衔顲碳原子間以單鍵相連的烴是烷烴D碳?xì)浠衔锓肿拥南鄬Ψ肿淤|(zhì)量一定是偶數(shù)解析：選D。CnH2n2是烷烴的通式，A錯誤；燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物不一定是碳?xì)浠衔?，化學(xué)式為CxHyOz的有機(jī)物的燃燒產(chǎn)物也是二氧化碳和水，B錯誤；碳原子間全部以單鍵相連的鏈烴才是烷烴，C錯誤；因?yàn)樘荚拥南鄬υ淤|(zhì)量(12)為偶數(shù)，烴分子中的氫原子數(shù)也為偶數(shù)，所以碳?xì)浠衔锓肿拥南鄬Ψ肿淤|(zhì)量一定是偶數(shù)是正確的。探究整合應(yīng)用如何確定烴類的分子式1最簡式法最簡式，又叫實(shí)驗(yàn)式，與分子式在數(shù)值上相差n倍，如乙烷的實(shí)驗(yàn)式為CH3。根據(jù)烴中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或元素的質(zhì)量比)，求出該烴的實(shí)驗(yàn)式，再根據(jù)該烴的相對分子質(zhì)量求n的值，即可確定分子式。2物質(zhì)的量法根據(jù)烴的摩爾質(zhì)量和烴中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或元素的質(zhì)量比)，推算出1 mol該烴中各元素的原子的物質(zhì)的量，從而確定分子中各原子的個數(shù)。3原子守恒法主要思路是：首先要判斷有機(jī)物中所含元素的種類，然后根據(jù)題目所給條件確定有機(jī)物中各元素的原子數(shù)目，從而得到分子式。例如