高一化學學案：專題第一單元化石燃料與有機化合物第課時

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第一單元化石燃料與有機化合物第1課時天然氣的利用甲烷問題導學一、甲烷的化學性質(zhì)活動與探究1某化學小組為探究甲烷的化學性質(zhì)分別做了如下實驗。1．甲烷的燃燒實驗操作實驗現(xiàn)象產(chǎn)物檢驗方法罩一只干燥的燒杯罩一只內(nèi)壁用澄清石灰水潤洗過的燒杯現(xiàn)象結論熱化學方程式1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時可以放出890kJ的熱量，其燃燒的熱化學方程式為________________________.2．甲烷與氯氣的反應實驗操作實驗現(xiàn)象及解釋現(xiàn)象解釋a．集氣瓶內(nèi)黃綠色逐漸______，最后變?yōu)闊o色b．集氣瓶內(nèi)壁有______附著c．集氣瓶內(nèi)的液面______d．集氣瓶內(nèi)有______出現(xiàn)e．水槽內(nèi)有少量______析出反應原理__________________________________________________、__________________________________________________、__________________________________________________、__________________________________________________思考與交流取代反應與置換反應有何區(qū)別？甲烷與鹵素單質(zhì)的取代反應項目情況反應條件光照（放在光亮處,日光直接照射爆炸）反應物要求所用的鹵素單質(zhì)必須是純凈物，甲烷與鹵素單質(zhì)的水溶液不反應。鹵素單質(zhì)一般選用Cl2，因為F2與CH4反應太劇烈，而Br2、I2與CH4反應過于緩慢反應特點逐步取代，即CH4分子中的氫原子被氯原子逐步取代,但在同一個體系中，往往是各步反應同時發(fā)生,得到的產(chǎn)物是含多種成分的混合物產(chǎn)物特點（以CH4與Cl2反應為例)（1)取代產(chǎn)物狀態(tài)常溫下CH3Cl為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體（2)產(chǎn)物的量①5種產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多②根據(jù)碳原子守恒,4種有機產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與參加反應的CH4的物質(zhì)的量相等③根據(jù)反應關系式,生成的HCl的物質(zhì)的量一定等于參加反應的Cl2的物質(zhì)的量二、烷烴的結構與性質(zhì)初探活動與探究2下面是分子中碳原子數(shù)為1～4的烷烴的結構式，結合結構式探究后面的問題。甲烷乙烷丙烷丁烷(1)丁烷(CH3CH2CH2CH3)分子中碳原子在同一條直線上嗎？（2)請結合甲烷的性質(zhì)，預測其余烷烴有哪些類似的性質(zhì)？遷移與應用CH4和Cl2以物質(zhì)的量之比為1∶1混合，在光照條件下，得到的有機產(chǎn)物是(）①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A．①B．②C．①②③的混合物D．①②③④的混合物烷烴的結構和性質(zhì)1．烷烴又叫飽和鏈烴,其結構特點是：碳原子之間都以碳碳單鍵結合成鏈狀,碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結合而達到“飽和”。簡言之,烷烴具有“單"“鏈”“飽”的結構特點。如乙烷（CH3CH3）、丙烷(CH3CH2CH3）等.2．烷烴的分子組成通式為CnH2n＋2(n≥1)。3．烷基：烴分子失去1個氫原子所剩余的原子團叫烴基（—R)。若失去氫原子的烴為烷烴,剩余的原子團叫做烷基。如甲基（—CH3）、乙基(-CH2CH3)等。4．烷烴的物理性質(zhì)。（1）烷烴的相對分子質(zhì)量越大,烷烴的熔、沸點越高；相對分子質(zhì)量相同時，一般支鏈越多,熔、沸點越低.(2)分子中碳原子數(shù)≤4的烷烴在常溫常壓下是氣體，其他烷烴在常溫常壓下一般是液體或固體。(3)烷烴的密度都小于水的密度。（4)烷烴不溶于水而易溶于有機溶劑。5．烷烴的化學通性。烷烴的化學性質(zhì)一般比較穩(wěn)定,與CH4的性質(zhì)相似。在通常狀況下，烷烴跟酸、堿及氧化劑都不發(fā)生反應,也難與其他物質(zhì)反應。但在特定的條件下烷烴能發(fā)生下列反應：（1)取代反應.CnH2n＋2＋X2eq\o（→，\s\up7（光））CnH2n＋1X＋HX（2)氧化反應。CnH2n＋2＋eq\f（3n＋1,2)O2eq\o(→，\s\up7（點燃）)nCO2＋（n＋1)H2O（3）分解反應.C16H34eq\o（→，\s\up7（催化劑)，\s\do5(加熱、加壓）)C8H18＋C8H16答案：【問題導學】活動與探究1：答案：1．安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍色的火焰燒杯內(nèi)壁變模糊澄清石灰水變渾濁有H2O生成有CO2生成CH4(g）＋2O2(g)eq\o（→，\s\up7（點燃))CO2（g）＋2H2O（l)ΔH＝－890kJ·mol－12．變淺Cl2參與反應生成無色物質(zhì)油狀液滴有不溶于水的液體物質(zhì)產(chǎn)生上升隨著反應的進行，氣體的總體積減小白霧反應生成的HCl與水蒸氣結合產(chǎn)生酸霧晶體反應有HCl產(chǎn)生，使飽和食鹽水中氯離子濃度增大，溶液過飽和，析出NaCl晶體CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光））CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光)）CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7（光））CCl4＋HCl思考與交流：答案：取代反應與置換反應的區(qū)別是:取代反應置換反應可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)反應物和生成物中一定有單質(zhì)反應能否進行，受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進行的置換反應遵循金屬或非金屬活動性順序分步取代，很多反應是可逆的反應一般單向進行活動與探究2:答案:（1)烷烴分子中的碳原子以單鍵與其他原子相連，因此與之成鍵的四個原子構成四面體結構，烷烴分子中碳原子數(shù)≥3的碳原子不在同一條直線上，即分子中碳原子數(shù)≥3的直鏈烷烴中碳鏈呈鋸齒狀。（2)烷烴通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定,不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水因發(fā)生化學反應而褪色,不能與強酸、強堿反應。①氧化反應。烷烴的氧化反應一般指燃燒反應，其通式為CnH2n＋2＋eq\f（3n＋1，2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃)）nCO2＋(n＋1）H2O②取代反應。烷烴的取代反應同甲烷的取代反應，烷烴在光照的條件下可與Cl2發(fā)生取代反應，其通式為CnH2n＋2＋Cl2eq\o（→,\s\up7(光照)）CnH2n＋1Cl＋HCl。遷移與應用：D解析：若對甲烷與氯氣反應