高二化学系列教案24第5章-1-1 有机物起始课和甲烷.[上学期]

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高二化学系列教案24第5章-1-1 有机物起始课和甲烷.[上学期]

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(共17张PPT)

第一节 有机物
思考讨论
1、什么是有机物?其组成元素有哪些?
2、有机物与无机物是否为毫无关系的两类物质?
3、有机物种类繁多的原因何在?
4、有机物有哪些特点?这些特点与什么密切相关?
5、有机物对发展国民经济和提高人民生活具有什么意义?
5-1 有 机 物
一、什么叫有机物?
1、定义:
2、组成元素:
含有碳元素的化合物为有机物。
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
( 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物等看作无机物。)
主要元素
其他元素
二、有机物的主要性质特点
1、种类繁多。已发现和合成的有机物达到2000多万种(无机物只有几十万种)。
2、物理性质方面:难溶于水、易溶于有机溶剂;熔点低,水溶液不导电。(大多是非电解质、固态是分子晶体)
3、易燃烧,热不稳定。大多含有碳、氢元素。受热分解生成会生成碳、氢等单质。
4、反应复杂、副反应多。(共价化合物,涉及到共价键断裂和形成)。
有机物的以上性质特点与其 密切相关。
结构

有机物的结构与性质的关系
溶解性
熔沸点
导电性
物理性质
化学性质
热稳定性
可燃性
反应慢且复杂
分子极性
分子晶体
以碳为主,共价键结合,分子复杂
性质
结构
有机物中碳原子成键特征
1、碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子形成4个共价键;
2、碳原子易跟多种原子形成共价键;碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。
C
H
H
H
H


C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
H
H
H
..
C
..
H
尿素和碳酸
尿素
碳酸
分子式:
结构简式:
CO(NH2)2
H2CO3
有机物
无机物
结论:
有机物和无机物并无绝对的界限。
无机物与有机物比较
有机物跟无机物的转化实例
实例1:氰酸银跟氯化铵溶液反应产物加热(1828年)
AgCNO+NH4Cl=AgCl?+NH4CNO
NH4CNO(氰酸铵)→(NH2)2CO(尿素)
实例2:炭跟氢气高温化合生成甲烷(1884年)
C+2H2→CH4
实例3:电石制乙炔
CaO+3C→CaC2+CO
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2?
现代工业生产中已能用多种反应将无机物转化为有机物。无机物中有机物没有明显界限。
有机物的分类
多种分类方法
1.根据官能团分:
烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)
烃的衍生物(醇、醛、酸、酯)
2.根据来源分:天然有机物、合成有机物
3.根据分子大小分:小分子、高分子化合物
化学—中心学科
增产食物
增加能源
裨益健康
改善环境
发展材料
我国重点研究的主要项目
高分子电子材料
高分子分离材料
高分子膜材料
高分子催化剂
高分子医用材料
高分子感光材料
高分子耐热材料
高效光转换材料
高密度信息记录材料
课堂练习1
某化合物由碳、氢两种元素组成,其中含碳85.7%,在STP下11.2L此化合物的质量为14g。求此化合物的分子式。
解:
Mr =
2
14
=
28
1mol中含C:28×85.7%=23.996
课堂练习2
1、下列物质中属于有机物的是:( )
A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵
2、下列说法中不正确 的是:( )
A、大多数有机物 难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。
B、有机物的熔点低,受热易分解,都能燃烧。
C、绝大多数有机物是非电解质,不易导电。
D、有机物的化学反应比较复杂,一般较慢,且常伴有副反应发生。
B 、C
B
课堂练习3
有A、B两种有机物,它们都是碳、氢化合物,且碳元素的质量分数都是85.7%。A在标准状况下的密度是1.25g/L,B蒸气的密度是相同状况下氢气的21倍。求A、B的分子式。
答案:
A: C2H4
B: C3H6
解法:?
解法:
Mr(A) = 22.4L/mol 1.25g/L = 28g/mol
Mr(B) = 21 2g/mol = 42g/mol
碳原子数:
85.7%
12
2
(1- 85.7%)
1
氢原子数:
4
碳原子数:
氢原子数:
42 85.7%
12
42 (1- 85.7%)
1
3
6
C2H4
C3H6
小结:
性质 或 反应 有 机 物 无 机 物 原 因
种 类 多 少
溶 解 情 况
熔 点 高 低
是 否 导 电
热 稳 定 性
燃 烧 难 易
化 学 反 应(共9张PPT)
第一节 甲烷
1.物理性质
2.甲烷的实验室制法
3.甲烷的分子结构
4.化学性质
结束
1.物理性质:
无色、无臭的气体,
=0.717g/L(S.T.P)
极难溶于水
(密度求算公式:M=22.4 )
俗名:沼气、坑气,是天然气的主要成分(80-97%)
沼气
甲烷的制取
制甲烷的结构式历程
3.甲烷的分子结构
有机物的性质由其组成和结构决定。
甲烷分子的立体结构
以碳原子为中心, 四个氢原子心为顶点的正四面体。  
键角:109028/
甲烷分子

比例模型

球棍模型
4.化学性质
A.氧化反应:
注意:甲烷不能使酸化的KMnO4溶液褪色
演示
气体的检验
继续其它性质
B.分解反应:
C.取代反应:
有机物分子里的某些原子
或原子团被其他原子或原子
团所代替的反应。
甲烷取代反应机理
(1)
(一氯甲烷)
(2)
(二氯甲烷)
(3)
(三氯甲烷)
(4)
(四氯甲烷)
四氯代历程
结构式历程
取代反应与置换反应的比较:PAGE
5-1-1 有机物起始课
[教学目标]
1.知识目标
(1)了解有机物的一般概念,了解有机物在元素组成、性质和用途等方面跟无机物差异。
(2)了解有机物中碳、氢、氧等原子的成键特征。
(3)了解有机化学研究的对象、有机化合物跟人类生活的紧密联系。
2.能力和方法目标
(1)通过有机物在元素组成、性质和用途等内容的学习,学会区分有机物、无机物。
(2)通过有关分子组成、分子的计算学习,学会从元素组成计算分子式的计算方法。
3.情感和价值观目标
(1)通过有机化合物跟人类生活紧密联系的学习,提高化学学习的兴趣。
(2)通过无机物转化为有机物的反应实例的学习和“有机物”名称的来源等学习,进行辨证唯物主义教育。
[重点与难点]
本课时的重点是有机物跟无机物的差异。难点是有机物中碳、氢、氧等原子的成键特征。
[教学过程]
见ppt文件。
课堂练习:
1.下列物质不属于有机物的是 ( )
(A)CH4 (B)CH3CHO (C)NaCl (D)C6H6
2.据报道1991-1996年人类发现和创制的化合物已有1000多万种,这正好相当于到1990年以前人类在1000多年来已知物质的总量;此外,关于物质的信息量也剧增。请你推断:新发现和新创制的物质主要是 ( )
(A)放射性同位素 (B)无机物
(C)有机化合物 (D)烃类物质
3.28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离水分子。根据上述信息,完成(1)~(2)题:
(1)下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是 ( )
(A)两种都是极性分子
(B)两种都是非极性分子
(C)CH4是极性分子,H2O是非极性分子
(D)H2O是极性分子,CH4是非极性分子
(2)若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为( )。
(A)CH4·14H2O (B)CH4·8H2O
(C)CH4·7H2O (D)CH4·6H2O
4.在有机化合物中,碳原子的成键有什么特征?能否形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键、环状结构等?
参考答案:
1C,
2C,
3.解析:水分子是极性分子,甲烷是非极性分子。根据题示条件,所求天然水合物中CH4和H2O分子数之比为:48:6=8:1。所以,化学式可表示为:CH4·8H2O。答案为:(1)D。(2)B。
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5-1-2 甲烷
[教学目标]
1.知识目标
(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。
2.能力和方法目标
(1)通过对甲烷的正四面体结构的认识,掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析结构的方法。
(2)通过甲烷分子模型的分析,学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。
3.情感和价值观目标
以甲烷的存在和用途等为素材,增强化学在人类重要作用的认识。
(说明:对于甲烷的实验室制法,可以根据教学实际进行补充或舍弃)
[重点与难点]
本课时的重点甲烷的化学性质。难点是甲烷跟氯气的取代反应。
[教学过程]
见ppt文件。
课堂练习:
1.二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
2.若要使0.5 mol 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 ( )
(A)2.5 mol (B)2 mol (C)1.25 mol (D)0.5 mol
3.将O2和CH4的混合气体通入盛有46.8g Na2O2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
4.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_____________。
参考答案:
1.D
2.C
3.D
4.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。
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