化学必修 第二册第1节 认识有机化合物第1课时导学案

这是一份化学必修 第二册第1节 认识有机化合物第1课时导学案，共11页。学案主要包含了有机化合物的结构特点，甲烷的性质及用途等内容，欢迎下载使用。
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











学生自主学习


有机化合物的一般性质


1．定义：大多数含eq \(□,\s\up3(01))碳元素的化合物。


2．性质








有机物的结构特点


1．烃


仅由eq \(□,\s\up3(01))碳和氢两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。eq \(□,\s\up3(02))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：eq \(□,\s\up3(20))结构相似，在分子组成上相差一个或若干个eq \(□,\s\up3(21))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eq \(□,\s\up3(01))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：





eq \(□,\s\up3(02))CH3Cl＋Cl2eq \(――→,\s\up17(光照))CH2Cl2＋HCl


eq \(□,\s\up3(03))CH2Cl2＋Cl2eq \(――→,\s\up17(光照))CHCl3＋HCl


eq \(□,\s\up3(04))CHCl3＋Cl2eq \(――→,\s\up17(光照))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＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \(――→,\s\up17(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O。


③取代反应：CH3CH3＋Cl2eq \(――→,\s\up17(光))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





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＋2O2eq \(――→,\s\up17(点燃))CO2＋2H2O。


(2)取代反应


①甲烷与氯气反应的实验探究











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．CH4eq \(――→,\s\up17(高温))C＋2H2


B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2


C．CH4＋2O2eq \(――→,\s\up17(点燃))CO2＋2H2O


D．C2H6＋Cl2eq \(――→,\s\up17(光))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


eq \a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(认识有机,化合物))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(有机化合物的一般性质,\a\vs4\al(有机化合物,的结构特点)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(饱和链烃：单键,不饱和链烃：双键或三键,环烃：碳环)),有机化学反应——取代反应))














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。
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
实验操作