新课程化学必修2第三章有机化合物全部教学案有详细答案.docx
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新课程化学必修2第三章有机化合物全部教学案有详细答案
第1讲最简单的有机化合物――甲烷
［知识拓展］
甲烷受热分解：
甲烷的实验室制法。
［归纳小结］
一、甲烷的元素组成与分子结构
二、甲烷的物理性质
三、甲烷的化学性质
1、甲烷的氧化反应
实验现象：
反应的化学方程式：
2、甲烷的取代反应
甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。
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）所替代的反应，叫做取代反应。
表1：
甲烷的四种氯的取代产物的性质和用途
名称（俗称）
化学式
常温状态
溶解性
用途
表2：
取代反应与置换反应的比较
取代反应
置换反应
定义
反应物
生成物
反应中电子得失
反应是否可逆
3、甲烷受热分解：
［典型例题］
例1、氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体――光气，反应化学方程式：
2CHCl3+O22COCl2+2HCl
（1）上述反应（填选项符号，下同）
A属于取代反应B不属于取代反应
（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是（）
A氢氧化钠溶液B硝酸银溶液
C稀盐酸D水
E湿润的蓝色石蕊试纸F湿润的无色酚酞试纸
例2、若要使0.500mol甲烷完全和氯气发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，试求所需氯气的物质的量。
【课时作业】班级姓名学号
1——8题答题处：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
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（）
A①②③B只有①C①和②D只有③
2、可燃冰又称天然气水合物，它是海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。
1体积可燃冰可贮载100～200体积的天然气。
下面关于可燃冰的叙述不正确的是（）
A可燃冰有可能成为人类未来的重要能源
B可燃冰是一种比较洁净的能源
C可燃冰提供了水可能变成油的例证
D可燃冰的主要可燃成分是甲烷
3、下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是（）
ACH3ClBCCl4CCH2Cl2DCH4
4、有四种物质：
①金刚石，②白磷，③甲烷，④四氯化碳，其中分子具有正四面体型的是（）
A①②③B①③④C②③④D①②③④
5、二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。
试判断二氟甲烷的结构简式有（）
A有4种B有3种C有2种D只有1种
6、若要使0.5mol甲烷和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要Cl2的物质的量为（）
A2.5molB2molC1.25molD0.5mol
7、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．四种 B．五种C．六种 D．七种
8、将O2和CH4的混合气体通入盛有46.8gNa2O2的密闭容器中，用电火花引燃，反应结束后，容器内压强在180℃时约为0；将残留物溶于水中，无气体生成。
下列叙述正确的是（）
A原混合气体中O2与CH4的体积比为1:
3
B原混合气体中O2与CH4的体积比为2:
1
C残留物中含Na2O2和NaOH
D残留物中含NaOH和Na2CO3
9．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．CO
10、为除去混在甲烷中的CO2和H2O，可将混合气体通过盛有-------------的洗气瓶，除去-----------再通过盛有----------------的洗气瓶，除去-----------；也可将混合气体----------------一次性将杂质气体除去。
11、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_____________。
12、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。
13、甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时，除了生成CO2和H2O外，还有CO生成。
现有0.1molCH4，在一定量O2中不完全燃烧，将反应后所得物质通过足量Na2O2，并在电火花持续作用下不断作用，最终得到标准状况下的气体2.464L。
求反应中生成CO和CO2的物质的量之比。
参考答案：
【课题】第1讲最简单的有机化合物――甲烷
第1课时甲烷
［典型例题］
例1
（1）A
（2）BE例21.25mol
【课时作业】
1C2C3B4C5D6C7D8D9AB
10、NaOHCO2浓H2SO4H2O碱石灰
11解析：
甲烷和氯气光照生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢等物质，随着反应的进行，氯气不断消耗，黄绿色逐渐消失。
又由于生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳在常温下都为液体，氯气易溶于有机溶剂中，使试管壁上有黄色油滴出现。
因生成的氯化氢易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，水位在试管内上升。
氯化氢溶于水后，与硅酸钠反应生成白色絮状沉淀。
所以答案为：
变浅，上升；黄色油珠；白色絮状沉淀。
12、H2；CO；H2和CO或CH4或H2、CO、CH4
13、2：
1
【课题】第1讲最简单的有机化合物――甲烷
［归纳小结］
一、烷烃
烷烃的概念：
叫做饱和链烃，或称烷烃。
1、烷烃的通式：
____________________
2、烷烃物理性质：
（1）状态：
一般情况下，1—4个碳原子烷烃为___________，
5—16个碳原子为__________，16个碳原子以上为_____________。
（2）溶解性：
烷烃________溶于水，_________溶（填“易”、“难”）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___________。
3、烷烃的化学性质
（1）一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。
（2）取代反应：
在光照条件下能跟卤素发生取代反应。
______________________________
（3）氧化反应：
在点燃条件下，烷烃能燃烧______________________________
［思考与交流1］
二、同系物
同系物的概念：
_______________________________________________
掌握概念的三个关键：
（1）通式相同；
（2）结构相似；
（3）组成上相差n个（n≥1）CH2原子团。
例1、下列化合物互为同系物的是：
A、和B、C2H6和C4H10
HBrCH3
C、Br—C—Br和Br—C—HD、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
HH
［思考与交流2］
三、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：
化合物具有相同的_________，不同________的物质互称为同分异构体。
3、同分异构体的特点：
________相同，________不同，性质也不相同。
例2、有一种AB2C2型分子，在该分子中以A为中心原子，下列关于它的分子构型和
有关同分异构体的各种说法正确的是（）
A、假如为平面四边形，则有两种同分异构体；
B、假如为四面体，则有二种同分异构体；
C、假如为平面四边形，则无同分异构体；
D、假如为四面体，则无同分异构体。
[练习1]进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是（）
A、（CH3）2CHCH2CH2CH3B、（CH3）3CCH2CH3
C、（CH3）2CHCH（CH3）2D、（CH3）2CHCH3
［知识拓展］
四、烷烃的系统命名法
选主链——碳原子最多的碳链为主链；
编号位——定支链，要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小；
写名称——支链名称在前，母体名称在后；先写简单取代基，后写复杂取代基；相
同的取代基合并起来，用二、三等数字表示。
例3、给下列烷烃进行系统命名，名称填在横线上：
（1）CH3—CH—CH2—CH3______________________________
CH2
CH3
（2）CH3—CH—CH—CH3______________________________
CH3CH2
CH3
CH3—CH2—CH2CH2—CH3
（3）CH3—CH2—C—CH—CH—CH3______________________________
CH2CH3
CH3
[练习2]有下列各组微粒或物质：
CH3
A、O2和O3B、
C和
CC、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
HClCH3
D、Cl—C—Cl和Cl—C—HE、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3
HH
（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。
[归纳小结]
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
定义
组成结构
性质
1．一种烃的结构式可以表示为：
命名该化合物时，主链上的碳原子数是（）
（A）9（B）11（C）12（D）13
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、64（B）2、16、30、44、58
（C）16、17、18、19（D）46、60、74、88、102
3．乙烷在光照的条件下与氯气混和，最多可以生成几种物质（）
（A）6种（B）7种（C）9种（D）10种
4．烃分子可以看作由以下基团组合而成：
如某烷烃分子中同时存在这四种基团，则该烷烃最少含有的碳原子数应是（）
（A）6（B）7（C）8（D）10
5．一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2g。
原混合气体中CO2的质量为（）
（A）12.5g（B）13.2g（C）19.7g（D）24.4g
6．下列各烃中，一卤代物有两种，二卤代物有四种的是（）
（A）C2H6（B）C3H8（C）CH3CH（CH3）CH3（D）CH3CH2CH2CH3
7．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
8．有四种烷烃：
①3,3一二甲基戊烷、②正庚烷、③2一甲基己烷、④正丁烷。
它们的沸点由高到低的顺序是（）
（A）②>③>①>④（B）③>①>②>④（C）②>③>④>①（D）②>①>③>④
9．选择下列某种答案的序号,填入下表的空格
①同位素②同素异形体③同分异构体④同系物⑤同种物质
物质
丁烷与
红磷
庚烷与
氯仿与
氕与
新戊烷与
2--甲基戊烷与
名称
2--甲基丙烷
与白磷
十六烷
三氯甲烷
氘、氚
2,2--二甲基丁烷
2,3--二甲基丁烷
相互
关系
10．分子中含有34个氢原子的烷烃是____________，化学式为_________；通常情况下为液态的分子中含碳原子数最少的烷烃的俗名分别是_________、___________、___________，其中沸点最低的物质的结构简式是______________________。
支链含乙基的烷烃中相对分子质量最小的物质其名称是____________________（按系统命名法命名）。
11．在有机化合物的结构式中4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其它碳原子时，可依次称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
例如CH3-CH（CH3）-CH（CH3）-C（CH3）2-CH2-CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。
试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃（除甲烷外）中各原子数的关系。
（1）若烷烃分子中氢原子数为n0，则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=___________________或n0=_______________________________________。
（2）四种碳原子数之间的关系为n1=_________________________________________。
（3）若某分子中n2=n3=n4=1，则该分子的结构简式可能是_______________________、_______________________、_______________________、_______________________。
12．在101.3kPa、473K条件下，十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。
以下变化中，最初与最终均维持这种条件。
A、B、C三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的三种气体，分别跟30mLO2（过量）混合引燃，充分反应后发现：
A与O2反应前后气体总体积不变；B与O2反应后气体总体积增加了4mL；C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。
试求：
（1）A的分子式及相对分子质量。
（2）原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。
13．室温时20mL某气态烃与过量的氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复
至室温，气体体积减少了50mL，剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了
40mL。
求气态烃的分子式
参考答案
第2课时烷烃
【课时作业】1C，2D。
3D。
4C。
5B。
6B。
7B。
8A。
9．③②④⑤①④③10．十六烷；C16H34；正戊烷，异戊烷，新戊烷：
C（CH3）4。
3—乙基戊烷。
11．
（1）抓住每种碳原子连接的氢原子数，可求得n0=3n1+2n2+n3。
从烷烃分子中碳原子数与氢原子数之间的关系入手，可得出：
n0=2（n1+n2+n3+n4）+2。
（2）n1相当于甲基数，每增加一个支链相当于增加一个甲基。
那么，每个-CH-要增加一个支链，每个-C-要增加二个支链。
所以有：
n1=2+n3+2n4。
（3）已知n2=n3=n4=1，仲碳、叔碳和季碳可构成如下三种结构：
-CH2-CH-C-、
-CH-CH2-C-、-CH-C-CH2-，对应的就有以下三种可能的结构简式：
CH3CH2CH（CH3）C（CH3）2CH3、CH3CH（CH3）CH2C（CH3）2CH3、CH3CH（CH3）C（CH3）2CH2CH3
12．解析：
CxHy（g）+（x+
）O2（g）
xCO2（g）+
H2O（g）
则气体总体积变化与原烃体积之比为：
=
-1
（1）根据
=
-1，当
V=0时，y=4。
所以A为甲烷，化学式为CH4。
（2）设B为Cn+1H2n+4，C为C2n+1H4n+4，B、C体积均为V。
据
=
-1可得出以下两式：
由B：
=
-1；由C：
=
-1
解得：
V=2，n=4
所以B为C5H12，C为C9H20，A、B、C体积均为2mL。
启示：
先归纳出一般规律，再从一般规律推出个别结论。
13．C2H6
第2讲来自石油和煤的两种基本化工原料
阅读教材第59页“科学探究”，按照图3－6完成石蜡油分解实验，将生成的气体分别进行以下实验：
1、生成的气体通人酸性高锰酸钾溶液中，观察现象。
2、生成的气体通人溴的四氯化碳溶液中，观察现象。
3、用排水集气法收集一试管气体，点燃，观察燃烧的情况。
[归纳小结]
实验
现象
结论
酸性高锰酸钾溶液
溴的四氯化碳溶液
点燃
一、乙烯的组成和分子结构
1、组成：
分子式，含碳量比甲烷高。
2、分子结构：
含有碳碳双键。
双键的键长比单键的键长要短些。
二、乙烯的氧化反应
1、燃烧反应（请学生书写燃烧的化学方程式）
化学方程式
2、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化，高锰酸钾被还原而退色，这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。
三、乙烯的加成反应
1、与溴的加成反应（乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色）
CH2═CH2+Br－Br→CH2Br-CH2Br1，2－二溴乙烷（无色）
2、与水的加成反应
CH2═CH2+H－OH→CH3—CH2OH乙醇（酒精）
[学生活动]
书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。
乙烯与氢气反应
乙烯与氯气反应
乙烯与溴化氢反应
[知识拓展]
四、乙烯的加聚反应
（乙烯中的双键不稳定，容易打开，在一定条件下，几千几万个乙烯分子可以相互连接成相对分子质量很大的大分子——聚乙烯。
而聚乙烯中已没有了碳碳双键，只有饱和的碳碳单键。
用课件展示加聚反应：
…＋CH2═CH2＋CH2═CH2＋CH2═CH2＋…→…CH2－CH2－CH2－CH2－CH2－CH2－…→[CH2－CH2]n
[观看影像资料]观看乙烯发生加聚反应的微观模拟动画。
[课堂练习]
1、下列各反应中属于加成反应的是（）
A．CH4+2O2CO2+2H2O
B.CH2═CH2+H－OH→CH3—CH2OH乙醇（酒精）
C.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D.HCl+AgNO3=AgCl+HNO3
2、一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9g，其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍，当混合气体通过足量溴水时，溴水增重4.2g，则这两种气态烃是（）
（A）甲烷和乙烯（B）乙烷和乙烯（C）甲烷和丙烯（D）甲烷和丁烯
3、某烯烃与氢气加成后得到2,2--二甲基丁烷，该烯烃的名称是（）
（A）2,2--二甲基--3--丁烯（B）2,2--二甲基--2--丁烯
（C）2,2--二甲基--1--丁烯（D）3,3--二甲基--1--丁烯
[归纳整理]
对比甲烷和乙烯性质和结构:
比较
甲烷
乙烯
分子式
电子式
结构式
结构特点
化学活动性
化
学
性
质
取代反应
燃烧
氧化反应
加成反应
聚合反应
鉴别
1、下列物质不能使溴水退色的是（）
（A）乙烯（B）二氧化硫（C）丁烯（D）丙烷
2、四氯乙烯对环境有一定的危害，干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯；家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。
下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是（）
（A）它们都属于纯净物（B）它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
（C）它们的分子中都不含氢原子
（D）它们都可由乙烯只发生加成反应得到
3、现有乙烯和丙烯，它们进行加聚反应后，产物中可能含有:
（A）只有①②（B）只有①④（C）有①②③（D）全可能含有
4、两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。
下列说法正确的是（）
（A）混合气体一定有甲烷（B）混合气体中一定是甲烷和乙烯
（C）混合气体中一定没有乙烷（D）混合气体中一定有乙烯
5、甲烷中混有乙烯，欲除乙烯得到纯净的甲烷，可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶（）
（A）澄清石灰水，浓H2SO4（B）溴水，浓H2SO4
（C）酸性高锰酸钾溶液，浓H2SO4（D）浓H2SO4，酸性高锰酸钾溶液
6、某混合气体由两种气态烃组成。
2.24L该混合气体完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳（气体已折算成标准状况）和3.6g水。
则这两种气体可能是（）
（A）CH4和C3H8（B）CH4和C3H4
（C）C2H4和C3H4（D）C2H4和C2H6
7、通常用于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）天然气的产量（D）汽油的产量
8、某有机物在氧气中充分燃烧生成的水和二氧化碳的物质的量比为1︰1，由此可得出结论是（）
（A）该有机物分子中碳、氢、氧原子个数比为1︰2︰3
（B）该有机物分子中碳、氢原子个数比为1︰2
（C）该有机物中必含氧元素
（D）该有机物中必定不含氧元素
9、最近国外研究出一种高效的水果长期保鲜新技术：
在3℃潮湿条件下的水果保鲜室中用一种特制的低压水银灯照射，引起光化学反应，使水果贮存过程中缓缓释放的催熟剂转化为没有催熟作用的有机物。
试回答：
（1）可能较长期保鲜的主要原因是__________________________________________。
（2）写出主要反应的化学方程式___________________________________________。
10、1，2二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18g·cm-3，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。
在实验中可以用如下图所示装置制备1，2二溴乙烷。
其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有浓溴（表面覆盖少量水）。
试回答下列问题：
（1）写出本题中制备1，2二溴乙烷的两个化学方程式。
（2）安全瓶b可以向上倒吸，并可以检查实验进行时试管d中是否发生堵塞。
请写出发生堵塞时瓶b中的现象。
（3）写出容器c中NaOH溶液的作用。
（5）某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分
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