2020新教材高中化学第3章简单的有机化合物

2020新教材高中化学第3章简单的有机化合物

第1课时　有机化合物的一般性质与结构特点 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。‎ 学生自主学习 ‎ 有机化合物的一般性质 ‎1．定义：大多数含碳元素的化合物。‎ ‎2．性质 ‎ 有机物的结构特点 ‎1．烃 仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物，又叫碳氢化合物。CH4是组成最简单的烃。‎ ‎2．甲烷的分子组成和结构 - 10 -‎ ‎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：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个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。‎ - 10 -‎ ‎ 有机化学反应——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)代替的反应叫做取代反应。‎ 光照条件下，甲烷与Cl2发生反应：‎ CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2CCl4＋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 - 10 -‎ - 10 -‎ ‎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＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。‎ ‎③取代反应：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋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 - 10 -‎ 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 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 ‎3．化学性质 - 10 -‎ ‎(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＋2O2CO2＋2H2O。‎ ‎(2)取代反应 ‎①甲烷与氯气反应的实验探究 实验操作 ‎②甲烷与氯气取代反应的产物性质 - 10 -‎ 知识拓展 ‎1．有机物与无机物性质的区别 - 10 -‎ ‎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① B．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．CH‎4‎C＋2H2‎ B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2‎ C．CH4＋2O2CO2＋2H2O D．C2H6＋Cl‎2‎C2H5Cl＋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 - 10 -‎ 本课小结 ‎　　 - 10 -‎