个性化教案1甲烷和乙烯适用学科化学适用年级高中一年级适用区域通用课时时长(分钟)120知识点有机化合物的性质特征与结构特点;烷烃的概念、通式和结构特点;烷烃的命名;同分异构体的判断和书写;甲烷的物理性质和化学性质、;甲烷的存在于用途、;甲烷的取代反应;烃的分子式的确定。乙烯的分子结构;乙烯的化学性质:氧化反应、加成反应。教学目标了解有机化合物的结构特征;掌握同分异构现象以及简单的命名规律,会书写简单烷烃的同分异构体;掌握烷烃的化学性质;通过观察实验掌握甲烷的性质;掌握取代反应的特点及反应机理。了解乙烯的结构,掌握乙烯的化学性质——氧化反应、加成反应。教学重点甲烷的性质、取代反应。同分异构体的书写。乙烯的分子结构;乙烯的化学性质——氧化反应、加成反应。教学难点同分异构体的书写。烷烃和烯烃的性质差异。教学过程一、课堂导入有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物,还有大量合成有机物。目前已知的有机物达8000多万种,数量远远超过无机物。你知道最简单的有机物是什么吗?你知道煤矿的坑道气或瓦斯的主要成分是什么吗?池沼底部产生的沼气以及家庭使用的天然气的主要成分是什么吗?它是什么颜色,什么气味的?你还知道它的哪些性质?个性化教案2二、复习预习引导学生对自己熟悉的种类不同的有机物进行分析,学会从中归纳、总结有机化合物性质的一半规律;引导学生对有机物与无机物的性质进行对比。三、知识讲解、考点1有机物(1)有机物的定义:含碳.化合物叫做有机化合物...,简称有机物。(除CO、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)它们虽然含碳,但性质和组成与无机物很相近,所以把它们看作为无机物。也就是说,有机物一定含碳元素,但含碳元素的物质不一定是有机物。而且有机物都是化合物,没有单质。(2)有机物与无机物的主要区别(3)有机物的组成C、H、O、N、S、P、卤素等元素。构成有机物的元素只有少数几种,但有机物的种类确达三千多种有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因:①碳原子最外电子层上有4个电子,可形成4个共价键;性质和反应有机物无机物溶解性多数不溶于水,易溶于有机溶剂,如油脂溶于汽油,煤油溶于苯。多数溶于水,而不溶于有机溶剂,如食盐、明矾溶于水。耐热性多数不耐热;熔点较低,(400°C以下)。如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热分解;C20H42熔点36.4°C,尿素132°C。多数耐热难熔化;熔点一般很高。如食盐、明矾、氧化铜加热难熔,NaCl熔点801°C。可燃性多数可以燃烧,如棉花、汽油、天然气都可以燃烧。多数不可以燃烧,如CaCO3、MnCl2不可以燃烧。电离性多数是非电解质,如酒精、乙醚、苯都是非电解质、溶液不电离、不导电。多数是电解质,如盐酸、氢氧化钠、氯化镁的水溶液是强电解质。化学反应一般复杂,副反应多,较慢,如生成乙酸乙酯的酯化反应在常温下要16年才达到平衡。石油的形成更久。一般简单,副反应少,反应快,如氯化钠和硝酸银反应瞬间完成。个性化教案3②有机化合物中,碳原子不仅可以与其他原子成键,而且碳碳原子之间也可以成键;③碳与碳原子之间结合方式多种多样,可形成单键、双键或叁键,可以形成链状化合物,也可形成环状化合物;④相同组成的分子,结构可能多种多样。(4)有机物的分类(标准不一样,所得结果不同)(5)有机物的表示方法:分子式、电子式、结构式、结构简式、键线式、最简式(实验式)等(6)有机物的密度①小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯(包括油脂)。②大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯。考点2甲烷(1)烃:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又叫烃。在烃中最简单的是甲烷,所以我们就先从甲烷开始学起。(2)甲烷的物理性质无色、无味,难溶于水的,比空气轻的,能燃烧的气体,天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。收集甲烷时可以用方法(1.向下排空气法,2.排水法)(3)甲烷的分子结构甲烷的分子式:CH4电子式:结构式:用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。得出结论:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体结构。甲烷是非极性分子,所以甲烷极难溶于水,这体现了相似相溶原理。CH4:正四面体(4)甲烷的化学性质HHCHH||个性化教案4①甲烷的氧化反应CH4+2O2点燃CO2+2H2Oa.方程式的中间用的是“”(箭头),而不是“====”(等号),主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂,常有副反应发生。b.火焰呈淡蓝色:CH4、H2、CO、H2Sc.甲烷气体不能被酸性KMnO4溶液氧化。在通常条件下,甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂不反应,而且与强酸、强碱也不反应,所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。但稳定是相对的,在一定条件下也可以与一些物质如Cl2发生某些反应。②甲烷的取代反应现象:i.量筒内Cl2的黄绿色逐渐变浅,最后消失。ii.量筒内壁出现了油状液滴。iii.量筒内水面上升。iv.量筒内产生白雾a.注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射,否则会因为发生如CH4+2Cl2强光C+4HCl而爆炸。b.在常温下,一氯甲烷为气体,其他三种都是液体,三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)是工业重要的溶剂,四氯化碳还是实验室里常用的溶剂、灭火剂,氯仿与四氯化碳常温常压下的密度均大于1g·cm-3,即比水重。c.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所代替的反应③甲烷的受热分解CH4高温C+2H2(这么高的温度才分解,说明甲烷的热稳定性很强)考点3烷烃的结构和性质1.物理性质:(1)烷烃的概念:碳原子跟碳原子都以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合。这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用,都已达到“饱和”,这种结合的链烃叫做饱和链烃,或称烷烃。(2)烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)(3)烷烃物理性质:①状态:一般情况下,1—4个碳原子烷烃为气态,5—16个碳原子为液态,16个碳原子以上为固态。个性化教案5②溶解性:烷烃不溶于水,易溶于有机溶剂。③熔沸点:分子结构相似(同系列中的同系物)随分子量的增大(或C原子数增多);分子间作用力增大,熔沸点增高。分子式相同的烃,支链越多,熔沸点越低(如戊烷的3种同分异构体的沸点:正戊烷异戊烷新戊烷),C原子5个以上的烷烃唯独新戊烷为气态。④密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐增加。注意:(1)烷烃均为无支链的烷烃,常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4的几种分子之外,还有一种碳原子数为5的分子,但分子中含有支链的新戊烷。(2)烷烃分子均为非极性分子,故一般不溶于水,而易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。原因:由于随着相对分子质量的增大,分子之间的范德华力逐渐增大,从而导致烷烃分子的熔沸点逐渐升高。2.化学性质:(1)通常状况下,它们很稳定,跟酸、碱及氧化物都不发生反应,也难与其他物质化合;(2)在空气中都能点燃;(3)它们都能与氯气发生取代反应。注意①烷烃与氯气也可以在光照条件下发生的取代反应,由于碳原子数的增多而使生成的取代产物的种类将更多;例如:甲烷的氯代物有:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物。同学们算乙烷的氯代物有几种?②在空气或氧气中点燃烷烃,完全燃烧的产物为CO2和H2O,相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越不充分,使燃烧火焰明亮,甚至伴有黑烟;③烷烃分子也可以分解,但产物不一定为炭黑和氢气,考点4石油的成分和炼制1.石油的成分按元素来看:碳、氢含量为97%--98%按物质来看:烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物2.石油的炼制过程原理产品及用途脱水、脱盐除去原油中的盐和水,减少对设备的腐蚀。分馏利用加热和冷凝,把石油分成不同沸点范围的产物。石油气,汽油,煤油,柴油,石蜡油、润滑油、重油。裂化在一定条件下加热,把相对分子质量大、沸点高轻质液体燃料(裂化汽油)个性化教案6的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。催化裂化在一定条件下使用催化剂并加热,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料(裂化汽油)裂解以石油分馏产品为原料,采用更高的温度,使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯(有机化工的原料)考点5乙烯的组成与结构,性质和用途1.组成与结构分子式:C2H4电子式:H:CH::C:HH结构式:HCHCHH||结构简式:CH2=CH22.乙烯的性质和用途1:物理性质:物理性质:无色稍有气味的气体,比空气轻,难溶于水。2:化学性质:(1)氧化反应○1可燃性KJ1411)l(OH2)g(CO2)g(O3)g(HC22242点燃CHOCH2OCHCH23222催化剂加热加压(PdCl2-CuCl2作催化剂)○2使高锰酸钾溶液褪色(酸化目的是增强氧化性,因生成高锰酸)CH4通入酸性KMnO4溶液中溶液不褪色,证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。(3)加成反应①定义:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。Br|HC|HBr|CH|HBrBrHC|HCH|H1,2-二溴乙烷②乙烯与溴水、H2、HCl、H2O反应的化学方程式分别为个性化教案7③加聚反应:由分子量小的化合物(单体)生成分子量很大的化合物(高分子化合物)的反应叫聚合反应。聚合反应中,又分为加聚反应和缩聚反应。由不饱和的单体分子相互加成且不析出小分子的反应,叫加聚反应;单体间相互反应而生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、氯化氢等)的反应叫缩聚反应。乙烯可发生加聚反应:3.用途:制取酒精、橡胶、塑料等,并能作为植物生长调解剂和水果的催熟剂等。考点6乙烯和甲烷的性质对比1.乙烯的典型反应及现象实验现象结论通入KMnO4(H+)溶液褪色乙烯可被KMnO4氧化通入Br2水溶液褪色乙烯可与溴水中的Br2反应点燃火焰明亮,有黑烟乙烯中的C含量较高2.乙烯与甲烷性质对比CH4CH2=CH2通常情况下性质稳定。C=C双键中有一根键易断裂,性质较活泼氧化反应:不能使高锰酸钾溶液褪色能燃烧能使高锰酸钾溶液褪色能燃烧特征反应:取代反应加加成反应分解反应:聚合反应:个性化教案83.加成反应与取代反应对比取代反应加成反应概念有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应有机物分子中不饱和键两端的原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应特点有上有下或断一下一上一(断了一个化学键,下来一个原子或原子团,上去一个原子或原子团)只上不下或断一加二,从哪里断从哪里加(断了一个化学键,加上两个原子或原子团,应该加在断键两端的不饱和碳原子上)反应前后分子数目一般相等减少考点7烃的分子式的确定1、化学方程式法:写出烃(CxHy)燃烧生成CO2和H2O的化学方程式:CxHy+(x+)O2==xCO2+H2O,根据化学方程式,结合已知条件可计算烃的分子式。2、.原子守恒法:根据烃(CxHy)燃烧的化学方程式可直接找到烃(CxHy)、CO2、H2O之间的定量关系,若1mol烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量为n(CO2)、n(H2O),则有x=n(CO2),y=2n(H2O)。3、最简式法:根据分子式为最简式的整数倍,因此利用相对分子质量和最简式可确定分子式。即n(C)∶n(H)==a∶b(最简整数比)。最简式为CaHb,则分子式为(CaHb)n,n=(M为烃的相对分子质量,12a+b为最简式的式量)。【补充】求算烃分子式的其他方法(1)直接求算法:直接计算出1mol气体中各元素原子的物质的量,推出分子式。步骤:密度(或相对密度)→摩尔质量→1mol气体中各元素的原子个数→分子式。(2)商余法:方法一:用烃的相对分子质量除以14,看商数和余数。其中商数A为烃分子中碳原子的个数。方法二:若烃的类别不确定,可用相对分子质量M除以12,看商数和余数。个性化教案9方法三:平均值法:当烃为混合物时,一