1、第三单元 化石燃料与有机化合物最简单的有机物最简单的有机物-甲烷甲烷教学目标教学目标知识与技能知识与技能 了解甲烷的主要性质及其化工上的应用，重点认识取代了解甲烷的主要性质及其化工上的应用，重点认识取代反应的特点。反应的特点。过程与方法过程与方法 引导学生通过对甲烷分子结构的学习，了解有机物分子引导学生通过对甲烷分子结构的学习，了解有机物分子结构的特点对性质的影响，初步培养学生空间想象能力结构的特点对性质的影响，初步培养学生空间想象能力。情感态度与价值观情感态度与价值观 让学生感受化学与实际生活紧密联系，从而关注社会与化让学生感受化学与实际生活紧密联系，从而关注社会与化学有关的问题，培养安全意
2、识。学有关的问题，培养安全意识。教学重点及难点 甲烷结构特点及取代反应，从化学键层面认识甲烷结构和性质第三单元有机化合物有 机 物 概 述一、什么叫有机物？1、定义：2、组成元素：含有碳元素的化合物为有机物。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等但：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物。因为：性质和无机物相似主要元素其他元素3、烃及烃的衍生物：二、有机物的主要性质特点1、大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂。2、绝大多数有机物受热容易分解，而且容易燃烧。3、绝大多数有机物不易导电，熔点低。4、有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有副反应发生。有机物的以上性质特点与其结
3、构密切相关。有机物和无机物是否有明显的界限呢?比较尿素和碳酸尿素碳酸分子式：结构简式：CO(NH2)2H2CO3有机物无机物结论：有机物和无机物并无绝对的界限。人工合成的第一个有机物O+ H2NCNH2H2OCO2+ 2NH3有机物与无机物没有绝对的界限(1828德国维乐) 有机化合物种类繁多有机化合物种类繁多(超过超过2000万种万种),分布分布广泛广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。在人类的生活及生产中发挥重要作用。燃料: 汽油、煤油、柴油建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂食物: 糖类、油脂、蛋白质课堂练习一1、下列物质中属于有机物的是： （ ）A、二氧
4、化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵2、下列说法中不正确 的是： （ ）A、大多数有机物 难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。B、有机物的熔点低，受热易分解，都能燃烧。C、绝大多数有机物是非电解质，不易导电。D、有机物的化学反应比较复杂，一般较慢，且常伴有副反应发生。B 、CB 仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。碳碳tng烃烃tng氢氢qng西气东输工程你知道吗？让我让我好好想想好好想想？甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。 沼气沼气煤矿坑道气天然气油田气甲烷在自然界的存在
5、 物理性质： 无色、无臭的气体， =0.717g/L（S.T.P） 极难溶于水 （密度求算公式：M=22.4 ） 俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）练习练习:写出甲烷的电子式。写出甲烷的电子式。分子式分子式:CH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。 甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？（让学生自己组装模型）比例模型比例模型球棍模型球棍模型裁一段长裁一段长25cm、宽、宽8.7cm的矩形纸的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图头的小三角，按虚线向内折成如图所示的正四面体，其顶点分别为甲烷所示的正四面体，其
6、顶点分别为甲烷中个氢原子的位置，中心是碳原子。中个氢原子的位置，中心是碳原子。观察图所示的与空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。球棍模型球棍模型化学性质化学性质1.甲烷的氧化反应：OHCOOCH222422点燃注意:甲烷不能使酸化的KMnO4溶液褪色继续其它性质2.取代反应：科学探究 你从实验中得到哪些信息？ 从所得的实验信息中你能得到哪些启示？： 混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升。出现油滴，量筒内的液面上升。讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？2
7、 量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。且不溶与水。 1 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 3 量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小。甲烷与氯气光照条件下的取代反应氯气甲烷甲烷与氯气光照条件下的取代反应氯气甲烷甲烷与氯气光照条件下的取代反应氯气甲烷甲烷与氯气光照条件下的取代反应氯气甲烷甲烷与氯气光照条件下的取代反应氯气甲烷返 回甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气光照条件下的取
8、代反应甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气光照条件下的取代反应返 回光照下甲烷与氯气发生取代反应返 回w 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。取代反应与置换反应的区别取代反应取代反应置换反应置换反应 生成物中不一定有单质。反应物和生成物中一定有单质。反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大。在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性顺序等。（强弱律）反应逐步进行，很多反应是可逆的。反应一般为单方向进行。 甲烷的四种氯代产物都不溶于水，在常温下，一氯甲烷是气体，其他三种都是液体 三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂（
9、它们的密度都大于水的密度），四氯甲烷也是实验室里常用的溶剂，四氯甲烷还是消防用的灭火剂。 三氯甲烷的俗名是“氯仿”，四氯甲烷又名“四氯化碳”。3.3.高温下分解高温下分解（隔绝空气，（隔绝空气，1000以上以上）：）： CH4 C + 2H2 ； H0 生成的生成的H2和和C都是重要的工业原料。都是重要的工业原料。高温高温光照条件下，将1molCH4和1molCl2混合，充分反应后。1、得到的产物为： 。2、其中物质的量最多的产物是： 。3、如将 1molCH4完全和氯气发生取代反应，并且生成相同物质的量的四种有机取代产物，则需Cl2的物质的量是： 。课堂练习一CH3Cl；CH2Cl2；CHC
10、l3；CCl4；HClHCl2.5 mol学习目标： 1、了解烷烃的组成、结构和通式，了解烷烃同系物物理性质的递变规律和化学性质的相似性。 2、了解结构简式、烃基的概念，初步学会用结构简式、电子式表示烷烃和烃基。 3、理解同系物的概念。重点：同系物的概念。难点：有机物立体结构模型的建立。烷烃 1、烷烃：烃分子中的碳原子之间都以单键结合成链状，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。烷烃的结构特点： 碳原子之间都以单键结合成链状。 碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到“饱和”。 2、结构简式：
11、结构式的简化形式。如：CH3CH3 、 CH3CH2CH3、CH3(CH2)16CH3 逐 渐 升 高 气 液 固 逐 渐 增 大什么原因？ 结构相似，相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大。 在常温下，C14的烷烃为气态， C516的烷烃为液态， C17以上的烷烃为固态。3、烷烃的物理性质，随着碳原子数的增加呈规律性递变： 4、烷烃的化学性质与甲烷相似 （1）稳定性：不与强酸、强碱反应，不能使酸性KMnO4溶液褪色。（2）可燃性，完全燃烧生成CO2和H2O（3）在光照条件下与卤素单质发生取代反应。（4）热稳定性逐渐减弱。 5、烷烃的通式：CnH2n+2 （ n1） 6、同系物：结构相似，在分
12、子组成上相差 一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 如：甲烷、乙烷、丙烷、十七烷、三十烷等互为同系物。CnH2n+2+ O2nCO2+(n+1)H2O3n+126、烃基： 烃分子里去掉一个或几个氢原子，剩余的部分叫做烃基。 烷烃分子里去掉氢原子后，剩余的部分叫做烷基。如：甲基：CH3、 乙基: CH2CH3、 丙基： CH2CH2CH3、 异丙基： CH(CH3)2 亚甲基或二价甲基： CH2 烃基是有机物分子中的组成部分，不能单独存在。7、根与基的区别？ 根指的是电解质由于电子得失或电子对偏移而离解成的部分；从结构上看，根一般不含未成对电子，显电性，大多数能在溶液或熔化状态下稳定存在
13、，根与根之间可“异性相吸”结合成共价分子或离子化合物。例：OH-；NH4+等 基指的是非电解质失去原子或原子团后剩余的部分；从结构上看，基含有未成对电子，不显电性，也不能单独稳定存在，基与基之间可直接结合形成共价分子。例：NO2；OH；CH3；CHO；COOH等思考：3、如何理解同分异构体？1、什么是同分异构体现象？2、什么是同分异构体？7、同分异构体 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。3理解：三个相同：分子组成相同、分子量相同、分子式相同二个不同：结构不同、性质不同1同分异构体现象：2同分异构体：试比较：同系物、同
14、分异构体、同素异形体、同位素、同一种物质的含义分子相差一个或几个CH2原 子团分子组成相同分子组成不同质子数相同，中子数不同结构相似结构不同结构不同化合物单质化合物同一元素的不同种原子分子组成相同结构相同单质 化合物例：C7H16 的同分异构体书写5同分异构体的书写法、支链为乙基A、两甲基在同一个碳原子上A、两甲基在同一个碳原子上B、两甲基在不同一个碳原子上支链邻位支链间位提问：主链的碳原子可以是三个吗？主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布由对到邻再到间。一边走，不到端，支链碳数小于挂靠碳离端点位数。练习1、下列哪些物质属于同一物质？(A)(D)(H)(G)(F)(E)(C)(B)练
15、习2、下列各对物质中：、属于同分异构体的是、属于同系物的是、属于同位素的是、属于同素异形体的是、属于同一物质的是A、126C与136CB、O2与O3C、CH4与C4H10DCABE 8、环烷烃环烷烃（1） 烃分子中的碳原子之间烃分子中的碳原子之间都都以以单键单键结合成结合成环环状状，碳原子的剩余价键均与氢原子结合结合，使，碳原子的剩余价键均与氢原子结合结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，达到每个碳原子的化合价都已充分利用，达到“饱饱和和”。这样的烃叫做。这样的烃叫做饱和环烃饱和环烃，又叫，又叫环烷烃环烷烃。如：环丙烷：如：环丙烷： CH2 环丁烷环丁烷 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2（2）环烷烃的通式：环烷烃的通式： CnH2n （ n3）
