1、化学同步新增分方案苏教版必修2课件+讲义+精练专题三 有机化合物的获得与应用 8专题3有机化合物的获得与应用第一课时天然气的利用甲烷1天然气的主要成分是什么？你能写出天然气燃烧的化学方程式吗？提示：CH4；CH42O2CO22H2O2你能写出甲烷的电子式和结构式吗？3写出乙烷(C2H6)、正丁烷(C4H10)的结构式。新知探究探究1最简单的有机物是什么？含碳的化合物都是有机物吗？提示：甲烷；含碳的化合物不一定都是有机物，如CO2、CaCO3属于无机物。探究2石油的主要组成元素是什么？石油的化学成分主要是什么？提示：石油的组成元素主要是碳和氢；石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物。探究3煤是
2、纯净物还是混合物？提示：煤是由有机化合物和无机物所组成的复杂混合物。必记结论1石油、天然气、煤的组成元素和成分。化石燃料组成元素主要成分石油主要是C、H，含少量S、O、N等溶有气态和固态的各种液态碳氢化合物天然气C、HCH4续表化石燃料组成元素主要成分煤主要是C，其次为H、O，还有少量S、P、N等有机物和无机物组成的复杂混合物2.天然气的主要成分是CH4，是最简单的有机化合物；石油、煤经过加工可得到多种有机物。3天然气、石油、煤是常见的化石燃料，属不可再生资源。4CO2、CH4及碳氢化合物是形成温室效应的气体。成功体验1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)有机物都含有碳元素，则含有碳
3、元素的化合物都是有机物。()(2)煤主要含有碳元素，煤是纯净物。()(3)石油主要的组成元素是碳和氢，同时还含有少量的硫、氧、氮等。()(4)天然气的主要成分是甲烷，其属于可再生能源。()答案：(1)(2)(3)(4)2在西部大开发中，国家投巨资兴建“西气东输”工程，将西部蕴藏的丰富资源通过管道输送到东部地区。这里所指的“西气”的主要成分是()ACOBCH4CH2 DNH3解析：选B“西气”指天然气，即CH4。新知探究探究1已知标准状况下，甲烷的密度是0.717 gL1，你能确定甲烷的相对分子质量吗？甲烷中含碳75%、含氢25%，则甲烷的分子式是什么？提示：甲烷的相对分子质量是0.71722.
4、416，甲烷分子中碳原子数为 1，氢原子数为4，故甲烷的分子式为CH4。探究2写出甲烷的结构式，判断甲烷分子的空间构型是什么？提示：；甲烷分子呈正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，氢原子位于正四面体的四个顶点上。探究3什么是取代反应？1 mol甲烷与 1 mol Cl2在光照条件下充分反应，所得的产物只有一氯甲烷吗？提示：有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应叫做取代反应。1 mol CH4与1 mol Cl2光照条件下发生取代反应得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物。必记结论1甲烷的分子结构2.甲烷的存在及物理性质甲烷是天然气、沼气、
5、可燃冰、瓦斯、坑道气的主要成分，是无色无味气体，难溶于水，密度比空气小。3.甲烷的化学性质(1)氧化反应：甲烷在空气中燃烧的化学方程式为CH42O2CO22H2O；现象为安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。(2)取代反应：甲烷与氯气的反应：取代反应：有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。4甲烷的利用成功体验3下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况() 解析：选D这几种形式都可表示甲烷分子，其中分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型，但比例模型更能形象的表达出甲烷分子中H、C原子的位置及所占比例。电子式只反映出原子的最外层电
6、子的成键情况。4用“短线”将甲烷与Cl2光照条件下发生反应的实验现象和产生这些现象的原因连接起来。广口瓶内气体颜色变浅ACH2Cl2、CHCl3、CCl4都是难溶于水的油状液体 BHCl极易溶于水，导致试管内气体压强减小广口瓶中有少量白雾产生 CCl2被消耗，产生无色物质广口瓶内液面上升 D反应中产生的HCl与水蒸气结合形成盐酸小液滴答案：CADB新知探究探究1什么是烷烃？烷烃的分子通式是什么？烷烃分子中能形成多少条共价键？提示：碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键均用于与氢原子结合，达到“饱和”，这一系列化合物称为烷烃。烷烃的通式为CnH2n2(n为碳原子数)；能形成3n1(n为碳原子数)条共
7、价键。探究2乙烷、丙烷、正丁烷的结构式、结构简式如何书写？依据教材P61信息提示，填写下表：探究3相对分子质量相差14的化合物是否属于同系物？提示：不一定；如乙烷(相对分子质量30)和CO2(相对分子质量44)相差14，但二者不属于同系物。必记结论1两个概念2烷烃(1)分子通式：CnH2n2(n1)。(2)习惯命名：(3)化学性质与CH4类似，如CH3CH3与Cl2在光照时生成CH3CH2Cl的反应为CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl。3同系物(1)概念：“相似”分子结构相似；“相差”分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团。(2)实例：CH4与CH3CH3、丙烷(CH3CH2CH3)、
8、正丁烷(CH3CH2CH2CH3)互为同系物。成功体验5下列有关简单烷烃的叙述中正确的是()都是易燃物；特征反应是取代反应；相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH3原子团A BC D解析：选D烷烃含有碳和氢两种元素，都能燃烧生成二氧化碳和水，正确；烷烃都易发生取代反应，正确；相邻两个烷烃在分子组成上相差一个“CH2”，不正确。6填空。(1)分子式为CxH10的烷烃，x_，名称_；(2)分子式为C9Hy的烷烃，y_，名称_；(3)同温同压条件下，与CO2密度相同的烷烃分子式为_。解析：烷烃分子通式为CnH2n2，当2x210时，x4，即C4H10，为丁烷；n9时，y20，分子式为C9H20，为壬烷
9、；CO2的相对分子质量为44，故14n244，n3，即C3H8。答案：(1)4丁烷(2)20壬烷(3)C3H8关键语句小结1甲烷分子是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于四个顶点。烷烃中与碳原子相连的四个原子构成四面体结构。2甲烷的氧化反应：甲烷可在空气中安静的燃烧，但不能被酸性KMnO4溶液氧化。3甲烷的特征性质取代反应：(1)生成一氯甲烷的反应：CH4Cl2CH3ClHCl；(2)量的关系：1 mol H被取代，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl。4烷烃的分子通式是CnH2n2，在烷烃分子中，碳原子间以碳碳单键相连，其余价键均与氢原子相连，并达到饱和。例1甲烷
10、分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是()ACH3Cl只有一种结构BCH2Cl2只有一种结构CCHCl3只有一种结构DCH4中含有4个CH共价键解析：选B甲烷分子无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构，A、C、D三项都是成立的，CH2Cl2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种，即，若是正四面体结构，则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是正方形结构，CH4中含有4个CH极性键。甲烷分子结构的特殊性CH4分子的空间构型为正四面体，4条CH键的长度、强度和夹角完全相同，因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子替
11、代，则该原子形成的分子结构仍为正四面体，如CCl4；(2)若CH4分子中的4个氢原子被其他不同的原子替代，则该原子形成的分子结构仍为四面体，但不属于正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。1氟利昂12()分子中的所有原子是否处于同一平面上？提示：CF2Cl2可视为甲烷分子中的4个氢原子被2个氯原子和2个氟原子替代，形成的分子为四面体结构，分子中所有原子不在同一平面上。1反应要求2反应特点3产物的性质例2在标准状况下，22.4 L CH4与氯气在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为()A0.5 molB2 molC2.5 mol D4 mo
12、l解析：选C1 mol CH4与氯气发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol，该四种取代物中 n(Cl)0.25 mol(1234)2.5 mol，根据取代反应特点，1/2的氯原子进入氯化氢，所以n(HCl)2.5 mol，故生成物中所含氯原子共2.5 mol2.5 mol5 mol，参加反应的氯气为n(Cl2)2.5 mol。CH4与Cl2发生取代反应时，1 mol CH4分子中的H原子被完全取代，消耗4 mol Cl2，同时生成4 mol HCl。1下列物质能和甲烷发生取代反应的是()A氯化氢B水C氯水D溴蒸气解析：选DHCl是CH4与Cl2发生取
13、代反应的产物，故不能与甲烷发生取代反应，CH4也不与氯水反应，A、C不对；CH4难溶于水，也不与水反应，B不对；只有Br2像Cl2一样能和CH4发生取代反应。例3下列有关烷烃的叙述中，不正确的是()A在烷烃分子中，所有的化学键都是单键B烷烃在光照条件下能与Cl2发生取代反应C烷烃的分子通式为CnH2n2，符合该通式的烃不一定是烷烃D随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高解析：选C烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键；烷烃都能与Cl2发生取代反应；随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力增大，使其熔、沸点逐渐升高；因分子通式CnH2n2中的氢原子已达饱和，故符合CnH2n2的有机物只能是烷烃。烷烃的
14、状态：常温下，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷(包括新戊烷)为气体，其余烷烃随碳原子数递增，呈液态、固态，熔、沸点逐渐升高。2某烷烃的相对分子质量是58，该烷烃的分子式是什么？其结构有几种？试写出其结构简式。提示：烷烃的通式为CnH2n2，则14n258，解得n4，即分子式为C4H10，其结构有2种，结构简式分别为CH3CH2CH2CH3，。例4下列叙述正确的是()A分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质B通式相同的不同物质一定属于同系物C分子式相同的不同物质一定是同分异构体D同系物的性质完全相同解析：选C分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物
15、，也可能是同分异构体或是其他关系；同系物的化学性质相似，物理性质不同。同系物的“相似”与“不同”2下列数据是有机物的相对分子质量，可能互为同系物的一组是()A16、30、58、72 B16、28、40、52C16、32、48、54 D16、30、42、56解析：选A由于同系物在组成上相差若干个CH2原子团，因此在相对分子质量上相差14的整数倍，只有A符合。1下列物质中不属于烷烃的是()ACH4BC2H4CC3H8 DC4H10解析：选BC2H4不符合烷烃通式，不属于烷烃。2下列关于甲烷的说法不正确的是()A甲烷分子具有正四面体结构B甲烷分子中的四个CH键相同C甲烷分子是平面正方形结构D甲烷分子
16、的结构式是解析：选C甲烷分子的空间结构是正四面体，不是平面正方形。3下列关于同系物的说法中，错误的是()A同系物具有相同的分子式B同系物符合同一通式C相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团D同系物的化学性质基本相似解析：选A同系物结构相似，必属于同一类物质，因此有同一通式，但一定不具有相同的分子式，A错误；B正确；相邻同系物在分子组成上相差一个CH2原子团，C正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，D正确。4(好题共享选自人教版教材P65T3)将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是()ACH3Cl BCH2Cl2CCCl4 DHCl解析：选D甲烷与Cl2在光照条件下生成各种氯代甲烷和HCl，其中生成物中物质的量最大的是HCl。5已知某烷烃的相对分子质量为30。(1)该烷烃的分子式为_；(2)该烷烃在光照时与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式为_，属于_反应。解析：烷烃的通式为CnH2n2，则14n230，则n2，即C2H6。答案：(1)C2H6(2)CH3CH3Cl2光,CH3CH2ClHCl取代
