高中化学必修二第三章第一节

1鲁科版化学必修2第三章重要的有机化合物青岛一中高一化学集备组2015.4【本章教材分析】1.地位和功能必修模块的有机化学内容是以典型有机物的学习为切入点，让学生在初中有机物常识的基础上，能进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。选取的代表物有甲烷、乙烯、苯、乙醇（酒）、乙酸（醋）、糖、油脂、蛋白质等，这些物质都与生活联系密切，是学生平常都能看到、听到的、用到的，使学生感到熟悉、亲切，可以增加学生的兴趣和热情。2.内容结构本章的内容结构可以看成是基础有机化学的缩影或概貌，可表示如下：蛋白质油脂糖类乙酸乙醇烃的衍生物苯乙烯甲烷烃有机化合物、、为了帮助学生认识典型物质的有关反应、结构、性质与用途等知识，教材采用了从科学探究或生活实际经验入手，充分利用实验研究物质的性质与反应，再从结构角度深化认识。如甲烷、乙烯的研究，乙醇结构的研究，糖和蛋白质的鉴定等，都采用了较为灵活的引入方式。同时注意动手做模型，指导学生根据分子结构模型中原子间的连接顺序及方式，正确书写烷烃的同系列及同分异构体的结构式、结构简式。【教学建议】把握以下三点：1.教材的起点低，强调知识与应用的融合，以具体典型物质的主要性质为主。2.注意不要随意扩充内容和难度，人为增加学生的学习障碍和负担。3.尽量从实验或学生已有的生活背景知识出发组织或设计教学，激发学习兴趣，使学生感到有机化学就在实际生活之中。2第一节认识有机化合物第一课时有机化合物的性质【教材分析】本节内容是有机化学学习的开始，建议慢一点进行，要求不要太高，重点是让学生理解有机化合物中碳的成键特点，学习有机物的基础知识。【学习目标】（1）掌握甲烷的化学性质（燃烧反应和取代反应）。（2）了解取代反应的特征，了解有机和无机反应类型的关系。（3）了解甲烷的存在和用途，认识化学的重要作用。【重、难点】重点：甲烷的化学性质。难点：甲烷跟氯气的取代反应。【课前预习区】阅读教材58页至60页：1.什么是有机物？你知道在日常生活中涉及的哪些物质是有机化合物？他们有哪些共同的特点?2.有机物与无机物在性质上的区别：性质和反应有机物无机物溶解性（填“易”、“不易”）多数不易溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂多数易溶于水，不易溶于有机溶剂可燃性（填“易”、“不易”）多数易燃烧多数不易燃烧是否电解质多数非电解质多数是电解质化学反应方程式反应一般比较复杂、反应较慢、有副反应，一般用→表示。一般比较简单，副反应少，反应速率较快，一般用=表示。3.已知在标准状况下，甲烷的密度是0.717g/L,含碳75%，含氢25%（均为质量分数），利用这些数据，通过计算确定甲烷的分子组成。CH44.甲烷有哪些物理和化学性质？与以往你学习的无机化合物有什么明显的区别吗？5.置换反应有何特征？取代反应就是置换反应吗？取代反应不一定有单质参加或生成；而置换反应中一定有单质参加或生成【课堂互动区】【问题组1】1.有人认为：含碳元素的化合物就是有机物，你认为此观点是否正确？2.有机物及有机反应有哪些特点？【归纳小结】一、有机化合物的性质有机化合物的共同点（1）都含有C，多数都有H、O元素；（2）多数有机物可以燃烧；3（3）熔点沸点低；（4）难溶于水，易溶于酒精、汽油等；（5）化学反应比较复杂，很多化学反应有副反应，多需要催化剂。【观察思考】装有甲烷气体的储气瓶（瓶中留有少量水），简单介绍仪器名称。通过观察，总结甲烷的物理性质都有哪些？【归纳小结】二、甲烷的性质1.物理性质甲烷是一种色味气体，密度比空气，溶于水。【问题组2】1.点燃甲烷前应进行什么操作？2.怎样检验甲烷燃烧的产物？3.甲烷能否与酸性高锰酸钾溶液反应？甲烷能否与溴的四氯化碳溶液反应？【演示实验1】点燃甲烷，观察实验，填写下表【探究一】甲烷可燃性，并证明产物是CO2和H2O实验步骤实验现象实验结论1.点燃纯净的甲烷2.在火焰的上方罩干燥洁净的烧杯3.向反应后的烧杯中注入澄清的石灰水2.化学性质（1）可燃性写出甲烷燃烧反应方程式：用“→”不用“＝”【迁移应用】我国的许多煤矿都是瓦斯型煤矿，容易发生瓦斯爆炸事故，造成巨大的财产损失和人员伤亡。请你分析一下，在什么情况下容易发生瓦斯爆炸？对此应该采取哪些安全措施？【探究二】【演示实验2】将甲烷气体通入酸性高锰酸钾溶液溶液现象：结论：【补充探究实验】[实验1]将甲烷气体通入溴的四氯化碳溶液现象：[实验2]气体通入含酚酞的NaOH溶液中现象：[实验3]气体通入含石蕊的H2SO4溶液中现象：【归纳小结】甲烷能被氧气氧化，但不能被强氧化剂如氧化，也不与、、等其它物质反应，由此说明甲烷的化学性质。4（2）相对稳定性【视频演示】甲烷和氯气的反应，通过观察描述实验现象【探究三】取代反应实验步骤实验现象实验结论V(甲烷)∶V(氯气)=1∶4的试管用闪光灯照射把试管倒立在盛满水的水槽中，取下橡皮塞取试管中的水少许，滴入蓝色石蕊试液〖问题组2〗：（1）为什么反应容器中液面上升?（2）瓶中的溶液显酸性,你推测可能的产物是什么?如何验证？（3）瓶壁上附着的油状液体又可能是什么?反应方程式为：（从化学键角度分析氯代反应过程中的断键与成键）依照上式，仿写另外两个方程式、。【归纳小结】（3）取代反应：取代反应：的反应。取代反应和置换反应的区别和联系取代反应（甲烷与氯气的反应）置换反应（锌与稀硫酸反应）5生成物都是化合物生成物中一定有单质反应受温度、压强催化剂等外界条件的影响多数在水溶液中进行，遵循金属（或非金属）活动顺序反应逐渐进行，多数是可逆的反应多数为一步单向进行甲烷与氯气的取代反应有种产物，除HCl外，其它产物比较如下：名称分子式俗名状态水溶性用途一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷【迁移应用】1.1mol甲烷与1molCl2反应，生成物质中，哪种物质最多？2.1molCH4中的H完全被取代，消耗Cl2_____mol，产生HCl_____mol。3.1mol甲烷与Cl2反应，若生成等量的四种有机物，需要Cl2的物质的量是多少？【课后巩固区】1.下列有关甲烷的说法中错误的是（）A．采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的B．天然气的主要成分是甲烷C．甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水D．甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂2．下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是（）A．氯气B．溴水C．氧气D．酸性KMnO4溶液3．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在光的照射下充分反应，所得产物中物质的量最大的是（）A．CH3ClB．CH2Cl2C．CCl4D．HCl4．下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是（）A．H2SB．CH4C．H2D．CO5．甲烷和氯气发生的一系列反应都是________反应，生成的有机物中常用作溶剂的____________，可用作灭火剂的是_____________，氯仿的化学式是___________。参照此类反应，试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸汽反应的化学方程式6.若1mol甲烷和足量的氯气反应生成等物质的量的四种取代产物，则需要消耗的氯气的物质的量是多少？7.向甲烷和氯气进行取代反应后的集气瓶中滴入几滴浓氨水,看到的现象是________________，产生此现象的化学方程式是。第二课时有机化合物的结构特点【教材分析】本节主要内容是学习有机化合物的结构特点，其载体是烷烃的结构，通过对烷烃的6结构特点认识以及同分异构现象的理解来了解有机化合物的结构特点，所以“结构”是本节课的核心。一定要结合学生已学过的原子结构和共价键的知识，引导学生分析碳原子的成键特点，从而发现有机化合物种类繁多的原因。但是一定要把握好同分异构体的题目，不能太深太难，且本阶段只要求学生掌握六个碳原子烷烃同分异构体的书写和判断，不要求学生进行命名的训练。【学习目标】（1）掌握烷烃的分子组成、结构等的特征；（2）理解同分异构体概念，学会烷烃同分异构体的分析方法，能够书写6个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。（3）以1-6个碳原子烷烃为例，认识有机物分子具有立体结构，建立空间想象能力。（4）从甲烷的性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同一类有机物性质的方法。【教学重点】重点、难点：烷烃的性质及同分异构现象与有机物结构多样性的关系。【课前预习区】预习教材61页至64页：1.列表说明甲烷的组成、结构、性质和主要用途组成结构物理性质化学性质主要用途2.碳原子最外层有几个电子？它可以和其他原子形成几个共价键？3.什么是烃？什么是烷烃？烷烃的结构特点如何？4.什么是同分异构现象？请辨析同分异构体、同素异形体、同位素三个概念。5.怎样从碳原子的成键特点和同分异构现象理解有机化合物种类繁多？【课堂互动区】【问题组1】1.甲烷的分子式为CH4，请同学们大胆地想象并预测甲烷分子中各原子在空间的排布情况可能有几种？2.请你判断甲烷的结构如何？（知识支持：科学家通过实验测出CH2Cl2只有一种结构）7【实物展示】甲烷分子的球棍模型和填充模型【归纳小结】一、甲烷的结构：①写出甲烷的电子式：②写出甲烷的结构式：写出甲烷的结构简式：烃的概念：。〖问题组2〗：1.什么是烷烃？你能结合甲烷的化学性质归纳出烷烃的化学通性吗？2.请根据以下几种烷烃的分子式，请推出烷烃的组成通式（碳原子数用n表示）。甲烷CH4乙烷C2H6丙烷C3H8丁烷C4H10烷烃的分子通式：3.你能结合碳原子的成键特点，分别写出乙烷、丙烷的结构式吗？4、请结合甲烷、乙烷、丙烷的结构式，找出烷烃的结构特点是什么？【归纳小结】二、烷烃的结构与性质1.烷烃的结构特点：2.烷烃的化学通性：【问题组3】1.请用准备好的材料，结合烷烃的结构特点，探究4个碳原子有哪几种连接方式？2.根据碳原子的结构特点，将氢原子连接在上面的碳骨架上，分别写出分子式、结构式、结构简式，并比较以上结构是否相同？【归纳小结】三、同分异构现象和同分异构体同分异构体同分异构现象【问题组4】1.分析以下数据，同分异构体的性质是否相同？有何规律？名称分子式熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷C4H10－138.4－0.50.5788异丁烷C4H10－159.6－11.70.557名称分子式结构式结构简式82.请写出含有5个碳原子的烷烃的分子式、结构式、结构简式。3.形成同分异构现象的实质是什么？有机物种类繁多的主要因素是什么？【归纳小结】【反馈检测】1.下列各组物质属于同位素的是；属于同素异形体的是；属于同分异构体的是。（1）O2和O3（2）3517Cl和3717Cl（3）CH3CH3和CH3CH2CH2CH3（4）金刚石和石墨（5）氕、氘、氚（6）CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH32.互称为同分异构体的物质不可能（）A.具有相同的相对分子质量B.具有相同的熔、沸点和密度C.具有相同的分子式D.具有相同的组成元素【课后巩固区】1．下列反应属于取代反应的是（）A.CH4+2O2CO2+2H2OB.CH4C+2H2C.CHCl3+HFCHFCl2+HClD.CH3Cl+H2OCH3OH+HCl2.为了减少大气污染,使用的清洁燃料主要有两类,一类是天然气,一类是液化石油气.这两类燃料的主要成分是（）A.碳水化合物B.碳氢化合物C.氢气D.醇类3.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如图所示，它属于（）A.无机物B.烃C.有机物D.烷烃4．甲烷的电子式为________，结构式为________。1g甲烷含_______个甲烷分子，4g甲烷与____________g水分子数相等，与___________g一氧化碳原子数相等。5.正己烷的碳链是()A．直线形B．正四面体形C．锯齿形D．有支链的直线形6．烃完全燃烧生成二氧化碳和水。若以CxHy表示任意烃的分子式，写出CxHy完全燃烧的化学方程式。7.已知在标准状况下乙烯的密度是1.25g/L,含碳85