高中化学第三章有机化合物全章课时学案新人教版必修2.docx
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高中化学第三章有机化合物全章课时学案新人教版必修2
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第1课时 最简单的有机化合物——甲烷
学习目标
1.掌握甲烷分子的空间结构特征,能够书写甲烷分子的结构式、电子式。
2.掌握甲烷的化学性质。
3.了解取代反应的特征。
4.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
学习过程
[课前预习]
1.有机物的定义:
2.烃的定义:
[课内探究]
一、甲烷的物理性质及存在形式
思考一下实验室怎样收集甲烷?
二、甲烷的分子构成和空间结构
1.已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L,含碳75%,含氢25%,请利用这些数据确定它的分子式。
2.甲烷的空间构型
试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棒等代用品）,制作出你们认为甲烷可能的空间构型。
3.甲烷的分子式:
,电子式:
,结构式:
,空间结构:
。
三、甲烷的化学性质
1.CH4通入酸性高锰酸钾溶液中
观察实验现象:
,证明:
。
结论:
在常温下,甲烷化学性质 ,跟 、 或 都不能发生反应。
2.氧化反应
纯净的甲烷在空气里 燃烧,火焰呈 色,化学方程式:
。
空气中的甲烷含量在5%~15.4%（体积）范围内时,遇火花将发生 ,所以,点燃甲烷之前应 。
思考:
（1）如何检验甲烷燃烧的产物?
。
（2）此反应可用于定性判断甲烷的组成元素,一定含 、 元素,不能确定是否含有 。
（3）常见的燃烧火焰为蓝色或淡蓝色的有哪些?
3.取代反应——甲烷与氯气的反应
实验现象:
写出甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的化学方程式:
（1）
（2）
（3）
（4）
观察得出结论:
反应的产物有 种, 最多。
有机产物 种。
注意:
①反应条件:
（室温下在暗处不发生反应）。
②反应物质——纯卤素单质,例如甲烷与氯水、溴水不反应,与氯气、溴蒸气光照条件下发生取代反应。
③甲烷分子中的4个氢原子可逐一被取代,故甲烷的卤代物并非1种,而是几种卤代物的混合物。
4种氯代产物中, 为气体, 、 、 为液体,其中 、 为常用溶剂, 是一种高效灭火剂, 俗称氯仿。
四种卤代物均 溶于水。
思考:
以上四个反应均为取代反应,请根据其特点归纳出取代反应的定义。
取代反应:
思考:
取代反应与置换反应的比较。
类别
区别
取代反应
置换反应
定义
反应物
生成物
反应中电子得失
反应特点
四、甲烷的用途
随堂检测
1.已知天然气的主要成分是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的甲烷和二氧化碳生成的温室效应,前者大,下面是有关天然气的几种叙述:
①天然气与煤和柴油相比是较清洁的能源;②等质量的甲烷和二氧化碳产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。
其中正确的是（ ）
A.①②③B.只有①
C.①和②D.只有③
2.下列各组物质中均为有机物的是（ ）
A.氢气、氧气、二氧化碳B.甲烷、蔗糖、醋酸
C.碳酸、酒精、碳酸钙D.木炭、一氯甲烷、碳酸
3.下列物质中,不能和氯气发生取代反应的是（ ）
A.CH3ClB.CCl4
C.CH2Cl2D.CH4
4.有四种物质:
①金刚石,②白磷,③甲烷,④四氯化碳,其中具有正四面体结构的是（ ）
A.①②③B.①③④
C.②③④D.①②③④
5.把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶壁上有淡黄绿色液滴,此时,集气瓶内的物质最多可能有（ ）
A.4种B.5种C.6种D.7种
6.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,又可使澄清的石灰水变浑浊的是（ ）
A.NH3B.CH4
C.H2D.CO
7.为除去混在甲烷中的CO2和H2O,可将混合气体先通过盛有 的洗气瓶,除去 ,再通过盛有 的洗气瓶,除去 ;也可将混合气体通过盛有 的干燥管,一次性将杂质气体除去。
8.把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽里,放在光亮处。
片刻后发现试管中气体颜色 ,试管中的液面 ,试管壁上有 出现,水槽中还观察到 。
9.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是 ,可用作灭火剂的是 。
10.如下图,某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。
将X气体燃烧,把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。
试回答下列问题:
（1）若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则气体X是 。
（2）若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则气体X是 。
（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则气体X可能是 。
参考答案
学习过程
[课前预习]
1.含有碳元素的化合物为有机物
2.仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃
[课内探究]
一、无色、无味的气体、密度比空气小,极难溶于水。
存在:
天然气田、煤矿坑道、池沼等
向下排空气法（或排水法）
二、1.CH4
2.可能为正四面体的立体结构或平面正方形结构
3.CH4 H∶
∶H
正四面体
三、1.无明显现象 CH4与酸性高锰酸钾溶液不反应
比较稳定 强氧化剂 强酸 强碱
2.安静 淡蓝 CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l） 爆炸 验纯
（1）将一个干冷的烧杯罩在火焰上方,内壁有水珠,取下后加入的澄清的石灰水变浑浊
（2）碳 氢 氧元素
（3）H2、CO、C2H5OH、H2S、CH4、S
3.光照试管内气体颜色变浅,试管壁出现油状液滴,试管中有少量白雾。
（1）CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
（2）CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl （3）CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl （4）CHCl3+Cl2
CCl4+HCl 5 HCl 4 ①光照 ③一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳 三氯甲烷 四氯化碳 四氯化碳 三氯甲烷 难
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替代的反应。
类别
区别
取代反应
置换反应
定义
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应
一种单质跟一种化合物反应,生成另一种化合物和另一种单质的反应
反应物
一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有一种是有机物）
一种单质和一种化合物
生成物
一般生成两种化合物
另一种化合物和另一种单质
反应中电子得失
不一定发生电子转移,因此不一定是氧化还原反应
一定发生电子的转移
反应特点
很多反应是可逆反应,副反应较多,用“
”连接
一般是不可逆反应,用“
”连接
随堂检测
1.C 2.B 3.B 4.D 5.D 6.B
7.NaOH溶液 CO2 浓硫酸 H2O 碱石灰
8.变浅 上升 油状物 有白色胶状沉淀生成
9.取代 CHCl3和CCl4 CCl4
10.
（1）H2
（2）CO （3）CH4或者CH4、H2;CH4、CO;H2、CO;CH4、H2、CO
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第2课时 烷烃
学习目标
1.掌握烷烃的分子组成、结构和通式。
2.理解同系物、烃基等概念,学会烷烃的命名。
3.理解同分异构体概念。
4.了解烷烃的性质变化规律。
学习过程
一、烷烃
1.烷烃的概念:
,其通式为 。
2.烷烃的分类:
分为 烷烃和 烷烃（简称环烷烃）,环烷烃的通式为 。
3.烃基:
烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分。
如—CH3叫 ,—CH2CH3叫 ,丙基:
。
饱和链状烃基的通式:
。
4.结构简式的写法:
写出下列物质的结构简式:
乙烷 ;丙烷 ;丁烷 ;异丁烷 。
二、烷烃的结构特点和性质
1.烷烃的结构特点
在烷烃中,碳原子跟碳原子都是以 结合,碳原子剩余的价键全部与 相结合。
2.烷烃的物理性质
（1）状态:
常温下,1~4个碳原子的烷烃为 ,5~16个碳原子的烷烃为 ,16个碳原子以上的烷烃为 。
（2）溶解性:
烷烃 溶于水, （填“易”或“难”）溶于有机溶剂。
（3）熔沸点:
随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐 。
（4）密度:
随着碳原子数的递增,密度逐渐 。
烷烃在固态时均为分子晶体。
3.烷烃的化学性质
一般比较稳定,在通常情况下与酸、碱和酸性高锰酸钾溶液等都 反应。
（1）氧化反应:
在点燃条件下,烷烃能燃烧,燃烧通式:
。
（2）取代反应:
在光照条件下能跟卤素单质发生 反应。
4.烷烃的命名方法
根据分子里所含碳原子的数目来命名。
（1）碳原子数在十以下的,依次用 来表示。
如,戊烷、辛烷等。
（石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气,打火机里的液体主要是丁烷）
（2）碳原子数在十以上的,就用 来表示。
如:
十一烷、十七烷等。
（3）碳原子数n相同,结构不同时,用 表示。
如,正丁烷:
CH3CH2CH2CH3和异丁烷:
。
三、同系物和同分异构体
1.同系物的概念:
。
概念的三个关键:
（1）通式相同;
（2）结构相似;（3）组成上相差n个（n≥1）CH2原子团
2.同分异构现象和同分异构物体
（1）同分异构现象:
化合物具有相同的 ,但具有不同 的现象。
（2）同分异构体:
具有 的化合物互称为同分异构体。
（3）同分异构体的特点:
相同, 不同,性质也不相同。
（4）烷烃分子中,支链越多,熔沸点越 ,相对密度越 。
【归纳小结】
1.同系物、同位素、同分异构体、同素异形体的比较:
同系物
同位素
同分异构体
同素异形体
研究对象
相似点
不同点
2.烷烃同分异构体的书写
写出己烷的同分异构体的结构简式:
【思考与交流】
1.下列化合物互为同系物的是（ ）
A.
和
B.C2H6和C4H10
C.
和
D.CH3CH2CH3和
2.C5H12有3种同分异构体:
（1）正戊烷:
CH3CH2CH2CH2CH3
（2）异戊烷:
CH3CH2CH（CH3）2
（3）新戊烷:
CH3C（CH3）3
沸点由高到低的顺序是 。
3.有下列各组微粒或物质:
A.O2和O3 B
C和
C C.CH3CH2CH2CH3和
D.
和
E.CH3CH2CH2CH3和
（1） 组两种微粒互为同位素;
（2） 组两种物质互为同素异形体;
（3） 组两种物质属于同系物;
（4） 组两物质互为同分异构体;
（5） 组两物质是同一物质。
随堂检测
1.下列有机物常温下呈液态的是（ ）
A.CH3（CH2）2CH3B.CH3（CH2）15CH3
C.CHCl3D.CH3Cl
2.代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是（ ）
A.16、32、48、64B.16、30、44、58
C.16、17、18、19D.46、60、74、88、102
3.乙烷在光照条件下与氯气混合,最多可以生成几种物质（ ）
A.6种B.7种C.9种D.10种
4.主链上含有5个碳原子,分子中共有7个碳原子的烷烃,其结构式有（ ）
A.4种B.5种C.6种D.7种
5.有四种烷烃:
①
、②CH3（CH2）5CH3、③
、④正丁烷。
它们的沸点由高到低的顺序是（ ）
A.②>③>①>④B.③>①>②>④
C.②>③>④>①D.②>①>③>④
6.在同系物中所有同系物都是（ ）
A.有相同的相对分子质量B.有相同的通式
C.有相同的物理性质D.有相似的化学性质
7.C5H12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
8.分子中含有34个氢原子的烷烃是 ,分子式为 。
参考答案
学习过程
一、1.在烃的分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,剩余的价键均与氢原子结合,使得每个碳原子的化合价都达到“饱和”。
这样的烃叫做饱和烃,或称烷烃 CnH2n+2
2.链状 环状 CnH2n
3.甲基 乙基 —CH2CH2CH3或—CH（CH3）CH3 —CnH2n+1
4.CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH（CH3）CH3
二、1.单键 氢原子
2.
（1）气态 液态 固态
（2）不 易 （3）升高 （4）增大
3.不
（1）CnH2n+2+O2
nCO2+（n+1）H2O
（2）取代
4.
（1）甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
（2）数字 （3）正、异、新
三、1.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物
2.
（1）分子式 结构
（2）同分异构现象 （3）分子式 结构 （4）低 小
【归纳小结】
1.
同系物
同位素
同分异构体
同素异形体
研究对象
有机化合物之间
原子之间
化合物之间
单质之间
相似点
结构相似通式相同
质子数相同
分子式相同
同种元素
不同点
相差n个CH2原子团（n≥1）
中子数不同
原子排列不同
组成或结构不同
2.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
【思考与交流】1.BD
2.
（1）
（2）（3） 3.
（1）B
（2）A （3）C （4）E （5）D
随堂检测
1.C 2.B 3.C 4.B 5.A 6.BD 7.C 8.十六烷 C16H34
第三章 有机化合物
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
第1课时 乙烯
学习目标
1.了解乙烯的物理性质。
2.探究乙烯分子的组成和结构式;掌握乙烯的化学性质。
3.掌握加成反应的概念。
学习过程
阅读课本P66,体会乙烯的用途
乙烯可从 中获得,是一种重要的基本化工原料, 是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,它主要用于制取酒精、橡胶、塑料等,并能作为植物生长 剂和水果的 剂等。
【科学探究】石蜡油分解实验,并记录现象。
实验
现象
结论
Ⅰ.生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察现象
Ⅱ.生成的气体通入溴水中,观察现象
Ⅲ.用排水法收集一试管气体,点燃,观察现象
一、乙烯的分子结构
名称
乙烯
乙烷
分子式
电子式
结构式
结构简式
碳碳键的类别
乙烯分子的空间构型—— ,六个原子位于同一平面内。
二、乙烯的性质
1.物理性质:
乙烯是 色、 气味的 体,标准状况下的密度 ; 溶于水,能用 法收集。
[合作交流]一个碳碳双键等于两个碳碳单键吗?
如何判断?
这对乙烯的化学性质有影响吗?
（提示:
E（C—C）:
348kJ/mol,E（C
C）:
615kJ/mol）
2.化学性质
（1）氧化反应:
①燃烧:
点燃纯净的乙烯,它能在空气里燃烧,火焰 并伴有 ,生成 和 ,放出 ,反应的化学方程式为 。
②乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙烯易被 ,具有 性。
（2）加成反应
乙烯通入溴水中,现象为 ,化学方程式为 。
【归纳】加成反应:
有机物分子中的 碳原子与其他 结合生成新的化合物的反应叫加成反应。
（3）聚合反应:
聚合反应——由相对分子质量小的化合物（单体）分子互相结合生成相对分子质量很大的化合物（高分子化合物）的反应。
聚合反应,又分为加聚反应和缩聚反应。
由不饱和的单体分子相互加成且不生成小分子的反应,叫加聚反应;单体间相互反应而生成高分子,同时还生成小分子（如水、氨、氯化氢等）的反应叫缩聚反应。
乙烯可发生加聚反应:
nCH2
CH2
单体为
链节为
聚合度为
三、乙烯的用途
制取酒精、橡胶、塑料等,并能作为植物生长调节剂和水果的催熟剂等。
随堂检测
1.工业上生产乙烯最主要的途径是（ ）
A.乙炔加氢B.石油裂解
C.乙醇脱水D.煤炭干馏
2.通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是（ ）
A.石油的产量B.乙烯的产量
C.硫酸的产量D.合成纤维的产量
3.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是（ ）
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都应验纯
C.甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有黑烟生成
D.二者燃烧时都有黑烟生成
4.下列物质中,不能和乙烯发生加成反应的是（ ）
A.H2B.H2OC.KMnO4D.Br2
5.除去乙烷中混有的少量乙烯,应采用的简便方法是（ ）
A.将混合气体通过氢氧化钠溶液
B.将混合气体通过溴水
C.将混合气体在催化剂条件下跟氢气反应
D.使混合气体在催化剂条件下跟水反应
6.甲烷是最简单的烷烃,乙烯是最简单的烯烃,下列物质中,不能用来鉴别二者的是（ ）
A.水B.溴水
C.溴的四氯化碳溶液D.酸性高锰酸钾溶液
7.用作食品袋的塑料,要求既经济又无毒,这种塑料的原料通常是（ ）
A.涤纶B.锦纶
C.聚乙烯D.聚氯乙烯
8.关于乙烯的用途的有关说法不正确的是（ ）
A.制塑料B.生产有机溶剂
C.常作气体燃料D.作果实催熟剂
9.下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2
二氯乙烷的是（ ）
A.乙烷与氯气光照反应
B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气加成
D.乙烯通入浓盐酸
10.下列各反应中属于加成反应的是（ ）
A.CH2
CH2+H—OH
CH3—CH2—OH
B.C2H4+3O2
2CO2+2H2O
C.
+H2
CH3—CH2—OH
D.CH3—CH3+2Cl2
CH2Cl—CH2Cl+2HCl
参考答案
学习过程
石油 乙烯的产量 调节 催熟
【科学探究】
实验
现象
结论
Ⅰ.生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察现象
紫色褪去
乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化
Ⅱ.生成的气体通入溴水中,观察现象
溴水褪色
乙烯可与溴水中的Br2反应
Ⅲ.用排水法收集一试管气体,点燃,观察现象
燃烧、火焰明亮且伴有黑烟
乙烯的含碳量较高
一、
名称
乙烯
乙烷
分子式
C2H4
C2H6
电子式
H∶
∶∶
∶H
H∶∶H
结构式
结构简式
CH2
CH2
CH3CH3
碳碳键的类别
碳碳双键
碳碳单键
平面结构
二、1.无 稍有 气 比空气小 难 排水
[合作交流]C
C键的键能并不是C—C键的两倍,说明C
C键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。
2.
（1）①明亮 黑烟 CO2 H2O 热量 C2H4+3O2
2CO2+2H2O
②氧化 还原
（2）溴水褪色 CH2
CH2+Br2
CH2Br—CH2Br
【归纳】不饱和 原子或原子团
（3）CH2—CH2 CH2
CH2 —CH2—CH2— n
随堂检测
1.B 2.B 3.BC 4.C 5.B 6.A 7.C 8.C 9.C 10.AC
第三章 有机化合物
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
第2课时 苯
学习目标
了解苯的主要物理性质、结构特征、化学性质。
学习过程
【科学探究1】
实验步骤:
（1）在一试管中倒入1mL苯,观察苯的颜色与状态,认识苯在常温下的颜色和状态。
（2）再向试管中加入3mL水,振荡后静置,观察发生的现象。
（3）往另一支试管中加入2mL酒精,振荡后静置,观察发生的现象。
（4）苯放入冰水混合物中,观察现象。
苯的性质实验
实验现象
结论
实验一
实验二
实验三
实验四
1.苯的物理性质:
色、 气味的液体,易 ,密度比水 , 溶于水, 毒,是一种重要溶剂,沸点:
80.1℃易挥发,熔点:
5.5℃,若用冰冷却,可凝结成 色 体。
【科学探究2】法拉第发现苯以后,法国化学家日拉尔立即对苯的组成进行测定,他发现苯仅由碳、氢两种元素组成,其中碳元素的质量分数为92.3%,苯蒸气的密度为同温同压下乙炔的3倍,你能确定苯的分子式吗?
它可能有哪些结构式?
假设1:
若分子内有“碳碳双键（或碳碳三键）”,能否通过实验验证呢?
通过什么实验可以验证呢?
对于苯的分子式猜想的验证:
（1）试管中加入2mL苯,加入1mL溴水,振荡后静置。
（2）试管中加入2mL苯,滴几滴酸性高锰酸钾溶液,振荡后静置。
实验
（1）现象:
。
实验
（2）现象:
。
结合乙烯的知识,你的假设与事实相符吗?
你的结论是什么?
假设2:
若分子内全部为“碳碳单键”,但1mol苯能与3molH2发生加成反应,这又说明了什么问题?
2.苯的分子结构:
苯分子的6个碳原子之间的键 ,是一种介于 和 之间的 的键。
苯分子具有 结构。
分子式 ,结构式 ,结构简式 或 。
3.苯的化学性质
（1）氧化反应:
①苯 使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②苯在空气中燃烧,现象为 。
化学方程式:
。
（2）取代反应:
①与液溴取代:
化学方程式:
。
此反应用 作催化剂,溴苯是 色 （状态）,密度比水 ,可用 来检验HBr,现象为 。
②与硝酸取代（硝化反应）:
化学方程式:
。
此反应用 作催化剂。
（3）加成反应:
苯与氢气在 的催化下发生加成反应。
化学方程式为 。
4.苯的用途:
。
5.苯的同系物:
（1）概念:
。
（2）通式:
（注意:
苯环上的取代基必须是烷基。
）
（3）性质:
①氧化反应:
燃烧（甲苯和二甲苯能被酸性高锰酸钾氧化）。
②取代反应。
随堂检测
1.若将苯倒入盛有碘水的试管
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