第三章重要的有机化合物第一节认识有机化合物一教材分析〔-〕知识脉络有机物是人类赖以生存的重要物质基础,它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。
在初中已有的个别有机化合物的初步概念的基础上,本节进一步了解有机化学的研究范畴、发展过程以及对科研、生产、生活、环境的重要作用。
进一步掌握有机化合物的典型性质和有机化合物基础知识利用已有的原子结构和化学键的知识了解有机化合物的性质与结构的关系,了解有机化合物多样性的原因。
认识生活中接触到的高分子材料以及环境与化学的关系〔二〕知识框架〔三〕新教材的主要特点:本节教材表达了“从生活到化学,从化学到社会”的认识逐步深入的过程。
从培养学生终身发展所必备的知识和能力出发,新教材较旧教材更符合知识的逻辑关系,同时注重学生的能力培养。
二、教学目标1、了解有机化合物的性质特征、结构特征与多样性的关系2、通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。
3、掌握同分异构现象以及简单的命名规律,初步培养学生空间想像能力。
三、教学重点和难点甲烷的性质、有机物结构的多样性四、教学准备教师准备1、教学媒体、课件;2、编制“活动·探究”活动报告及评价表。
五、教学方法问题推进法、实验探究法六、课时安排3课时七、教学过程第一课时认识有机化合物教学准备学生:预习教材第一节第一部分〔60页---62页〕;要求提前准备一种有机材料了解它的性质、用途并向同学做介绍。
教师:要求对学生可能找到的材料做到充分考虑;适当的补充实验,例如溶解性、受热时状态变化等,有利于学生进行归纳、总结。
教学过程〔一〕学生活动“联想……质疑”问题:你认识的有机物是什么?它有什么性质?什么用途?这个问题由学生充分讨论、发言;介绍生活中接触到的有机物讨论:1、哪些是有机物的共同性质?2、从溶解性、耐热性、可燃性、电离性等五个方面比较无机物有哪些区别?3、研究有机物的性质用到哪些方法?演示实验:归纳:有机物性质特征大多数有机物:1、难溶于水易溶于有机溶剂。
2、易燃烧。
3、大多数是非电解质,难电离。
4、熔点低,易熔化。
5、反应慢、反应复杂、副反应多。
〔二〕师生共同活动“观察……思考”〔能进行学生探究实验更好〕以甲烷为例进一步研究有机物的性质1、完成书中实验1、实验2;2、按小组讨论、记录实验现象。
3、归纳甲烷的性质。
〔1〕可燃性〔2〕取代反应甲烷的结构特点:阅读63页知识点击板书设计:一、有机化合物和烃概念组成元素有机化合物 大部分含有碳元素的化合物 一定含有C ,常含有H 、O ,有的还含有N 、S 、P 、Cl 等(写元素符号,下同)。
烃仅含有C 、H 元素的有机物有机化合物都含有C 元素,但含有C 元素的物质不一定都是有机物,如CO 、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物。
二、甲烷1.存在和用途。
(1)存在:甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途:天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,还是一种重要的化工原料。
2.物理性质。
颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 水溶性无色气态无味小极难溶3.化学性质。
通常状况下,甲烷比较稳定,与KMnO4等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应。
纯洁的甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈淡蓝色,放出大量的热,反应的化学方程式为CH4+2O2――→点燃CO2+2H2O 。
(2)取代反应。
①定义: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。
实验操作实验现象a.气体颜色变浅,最后消失 b .试管内壁有油状液滴出现 c .试管内液面逐渐上升 d .试管中有少量白雾 有关化学方程式CH4+Cl2――→光照CH3Cl +HCl ; CH3Cl +Cl2――→光照CH2Cl2+HCl ;CH2Cl2+Cl2――→光照CHCl3+HCl ; CHCl3+Cl2――→光照CCl4+HCl③ 取代产物。
水溶性:甲烷的四种氯代产物均不溶于水。
状态:常温下除一氯甲烷是气体,其余三种均为液体。
第二课时 有机化合物的结构特点教学准备学生:预习教材第一节第二部分〔63页---65页〕; 用球棍模型组合丁烷分子,体会有机物的样性。
教师:教学媒体、课件; 教学过程阅读63页工具栏,由学生写出甲烷的结构式、甲烷的结构简式。
进行“活动与探究”动手组合乙烷、丙烷、丁烷的结构模型,写出它们的结构式、结构简式。
给烷烃的概念,找烷烃的通式。
阅读64页知识支持,让学生发现问题,当碳原子数较多时组合方式不只一种,碳原子数越多,可能的结构越多;带着疑问进入下面的讨论。
有机物的命名和同分异构现象 可以根据学生情况,控制深度。
总结有机化合物的结构特点:〔1〕原子之间共价键相连。
〔2〕碳原子之间可以连成链状或环状。
〔3〕碳原子与碳原子之间可以是单键、双键、三键。
〔4〕分子式相同时,可以出现多种结构。
板书: 二、 烷烃 1.结构特点。
(1)烷烃定义:烃分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都到达“饱和”的烃叫做饱和烃,也叫烷烃。
(2)结构特点:碳原子间以单键结合,其余价键与氢原子结合,每个碳原子均处于四面体中心,直链烷烃为锯齿状或折线状。
其通式为:CnH2n +2(n ≥1)。
2.物理性质(随分子中碳原子数增加)。
3.化学性质。
(1)稳定性:通常状态下烷烃性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂不反应。
(2)可燃性:烷烃都能燃烧,燃烧通式为CnH2n +2+3n +12O2――→点燃nCO2+(n +1)H2O 。
(3)取代反应:烷烃都能与卤素单质发生取代反应。
写出乙烷(CH3CH3)与Cl2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式:CH3CH3+Cl2――→光CH3CH2Cl +HCl 。
4.习惯命名法。
(1)当碳原子数N ≤10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;假设N>10,用数字表示。
如C8H18命名为辛烷,C18H38命名为十八烷。
(2)当碳原子数N 相同时,用正、异、新来区别。
如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,CH3CHCH2CH3CH3 称为异戊烷,CCH3CH3H3CCH3称为新戊烷。
第三课时 概括与整合教学准备学生准备:书上及练习册上的有关练习,教师准备:课件〔命名练习题、同分异构体书写规律〕 基础训练1.以下说法中正确的选项是(C)A .相对分子质量相同的有机物是同分异构体B .烷烃分子中,相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上C .每个碳原子的化合价都已“饱和”,碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃D .分子组成上相差一个或假设干个CH2原子团的物质,互为同系物解析:同分异构体特点是分子式相同,结构不同,所以A 选项是错误的;烷烃的结构是锯齿状的,并不在同一直线上,所以B 选项是错误的;同系物是指结构相似在分子组成上相差一个或假设干个CH2原子团的物质,因此D 选项是错误的;C 显然正确;答案为C 。
2.丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9),丁基的结构共有(C) A .2种 B .3种 C .4种 D .5种3.以下说法正确的选项是(B)A .相对分子质量相同的物质是同种物质B .分子式相同的不同有机物一定是同分异构体C .具有同一通式的物质属于同系物D .同分异构现象只存在于有机物中解析:同系物的特点是结构相似,在分子组成上相差一个或多个CH2原子团(即通式相同),为同一类物质。
同分异构体的特点是具有相同的分子组成,不同分子结构。
相对分子质量相同的有机物可能既不是同种物质,也不是同分异构体。
同分异构现象不但在有机物中存在,在无机物中也存在。
4.以下说法正确的选项是(D)A.甲烷与乙烯互为同系物B.32S与33S是同种核素C.正丁烷与异丁烷互为同素异形体D.乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同分异构体解析:A.甲烷是烷烃,乙烯是烯烃,二者不是同系物,错误;B.32S与33S是质子数相同,而中子数不同,是同一元素的不同种原子,二者互称同位素,错误;C.正丁烷与异丁烷分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,错误;D.乙醇和二甲醚(CH3-O-CH3)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D正确;答案为D。
A.1种 B.2种C.3种 D.4种解析:该分子可以看成是在第2位C原子上连接有2个甲基和1个乙基,所以该分子中有4种不同位置的C原子,由于第2位C原子上没有H原子可以被取代,所以只有3种不同位置的H原子,因此其一氯代物有3种。
6.在光照的条件下,氯气跟乙烷发生化学反应,以下表达中正确的选项是(A)A.发生的是取代反应B.发生的是燃烧C.生成的产物有8种D.生成的主要产物是一氯乙烷解析:乙烷和氯气发生的是取代反应,其产物有10种(9种有机物和1种无机物),很难确定生成的主要产物是哪一种。
能力提升7.主链上有5个碳原子,含甲基、乙基两个支链的烷烃有(D)A.5种 B.4种C.3种 D.2种8.一氯取代物的同分异构体有2种,二氯取代物的同分异构体有4种的烷烃是(A) A .丙烷 B .乙烷 C .正丁烷 D .正戊烷 解析:A.丙烷分子中有2种H 原子,其一氯代物有2种,为CH3CH2CH2Cl 、CH3CH(Cl)CH3,二氯代物有CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、 CH3CHClCH2Cl 、ClCH2CH2CH2Cl ,故A 选;B.乙烷分子中只有1种H 原子,一氯代物有1种,故B 不选;C.正丁烷分子中有2种H 原子,其一氯代物有2种,二氯代物有CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CCl2CH3、 CH3CH2CHClCH2Cl 、CH3CHClCH2CH2Cl 、ClCH2CH2CH2CH2Cl 、CH3CHClCHClCH3,故C 不选;D.正戊烷分子中含有3种H 原子,其一氯代物有3种,故D 不选;故答案选A 。
9.烷烃完全燃烧都可以生成CO2和H2O ,现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧为例,进行燃烧分析。
(1)取等物质的量的三种物质,在O2中完全燃烧,生成CO2最多的是________,生成H2O 最多的是________,消耗O2最多的是________。
由此可以得出结论:等物质的量的烷烃完全燃烧,生成CO2、H2O 以及消耗O2的量随着________________的增多而变大。
(2)取等质量的三种物质,在O2中完全燃烧,生成CO2最多的是________,生成H2O 最多的是________,消耗O2最多的是________。
由此可以得出结论:等质量的烷烃完全燃烧,生成CO2的量随着的________增大而变大,生成水的量随着________的增大而变大,消耗O2的量随着________的增大而变大。