2020化学新素养同步鲁科必修2（课件+讲义+素养练）：第3章第1节　认识有机化合物 (共4份打包)

第1节　认识有机化合物 第1课时　最简单的有机物——甲烷的性质与结构 [目标导航]　1.了解有机化合物的性质。2.了解甲烷的物理性质、存在及用途。3.了解甲烷的化学性质，了解取代反应。 一、有机化合物 1.概念 有机化合物是指绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物。 2.性质 熔、沸点 可燃性 溶解性 大多数熔、沸点低 大多数可以燃烧 大多数难溶于水易溶于有机溶剂 【议一议】 1.有机化合物中一定含有哪种元素？含有这种元素的化合物一定是有机物吗？ 答案　有机化合物中一定含有碳元素。含有碳元素的化合物不一定是有机物，少数含有碳元素的化合物，如CO、CO2和Na2CO3等，它们具有无机化合物的特点，因此把它们视为无机化合物。 2.组成有机物的元素通常有哪些？ 答案　有氢、碳、氮、硫、卤素、磷等。 3.所有的有机物都易燃烧、都难溶于水吗？ 答案　有些有机物不易燃烧，如CCl4；有些有机物易溶于水，如酒精、醋酸等。 二、甲烷 1.存在和用途 2.物理性质 颜色 状态 气味 密度 水溶性 无 气体 无 比空气小 难 3.甲烷的组成与结构 分子式 结构式 球棍模型 填充模型 CH4 结构特点 C原子与 4个H原子形成 4个共价键； CH4空间构型为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，4个H原子分别位于正四面体的4个顶点上 4.化学性质 (1)很稳定 通常情况下，甲烷不能被酸性KMnO4溶液等强氧化剂所氧化，不与酸、碱等物质反应。 (2)可燃性(氧化反应) 现象：甲烷能够安静地燃烧，火焰明亮且呈淡蓝色。 化学方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。 (3)取代反应 ①概念 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)代替的反应叫做取代反应。 ②甲烷与Cl2的取代反应 实验操作 实验现象 a.试管内气体颜色逐渐变浅； b.试管内壁有油状液滴出现； c.试管中有少量白雾； d.试管内液面上升； e.水槽中有少量固体析出 无明显现象 反应方程式 CH4＋Cl2CCl4＋HClCHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2 ③甲烷与Cl2取代产物的性质 化学式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 溶解性 水中 不溶 有机溶剂中 易溶 常温状态 气态 液态 用途 有机溶剂麻醉剂 有机溶剂 【议一议】 1.甲烷、氢气等可燃性气体点燃之前应注意什么？如何检验CH4的纯度？ 答案　点燃CH4、H2等可燃性气体前必须检验气体的纯度。用排水法收集一试管甲烷气体，用拇指堵紧试管口，移向火焰，当试管口靠近火焰时松开拇指，若仅听到很小的声音，说明甲烷的纯度点燃时不会爆炸；若听到尖锐的爆鸣声，说明甲烷的纯度不符合在空气中点燃的要求。 2.怎样通过实验证明甲烷中含有碳、氢两种元素？ 答案　点燃甲烷，将干燥、洁净的小烧杯罩在火焰的上方，小烧杯内壁有水珠凝结，证明甲烷中有氢元素；迅速将小烧杯倒转，向小烧杯中滴入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明甲烷中含有碳元素。 3.能否用CH4和Cl2反应制取纯净的CH3Cl？如果CH4和Cl2按体积比1∶1混合反应，能否只得到CH3Cl? 答案　都不能，不只得到CH3Cl。CH4与Cl2的取代反应是逐步进行的，无论二者的物质的量之比是多少，反应一旦引发，反应不会停留在哪一步上，所以四种取代产物都会生成，得不到纯净的CH3Cl。 4.假设1 mol CH4中的H原子完全被取代，最多需要多少 mol Cl2？最多能生成多少 mol HCl? 答案　4　4。每1 mol H原子被取代，消耗1 mol Cl2分子，同时生成1 mol HCl分子。1 mol CH4中的H原子完全被取代，最多能与4 mol Cl2取代，最多能生成4 mol HCl。 5.甲烷能使氯水退色吗？ 答案　不能。甲烷只与气态的氯气在光照条件下发生取代反应，不与氯水反应。 一、常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例) 表示方法 含义 分子式：CH4 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目 最简式(实验式)：CH4 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 电子式： 用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式： ①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构； ②表示分子中原子结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型 球棍模型： 小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键) 比例模型： 用不同体积的小球表示不同大小的原子 【例1】　下列各图均能表示甲烷的分子结构，