高中化学第一单元__化石燃料与有机化合教案.docVIP

第一单元 化石燃料与有机化合物 天然气的利用 甲烷 【我思我学】 想一想: 西气东输工程是将中国塔里木和长庆气田的天然气通过管道输往中国上海的输气工程。管道全长4000公里左右﹐设计年输气量120亿立方米。右图为我国西气东输工程示意图,“西气”的主要成分是什么?这项工程对我国有什么重大意义? 议一议: 我国的许多煤矿都是瓦斯煤矿,容易发生瓦斯爆炸事故,造成人员伤亡和财产损失。请分析矿井里在什么情况下容易发生瓦斯爆炸?对此应采取哪种安全措施? 【同步导学】 一、评价要点 1.了解化石燃料种类与元素的组成。 2. 知道天然气的主要成分（甲烷）的组成、结构、性质与利用，了解取代反应。 3．了解烷烃的组成、结构、通式、名称。 二、方法指引 1. 有机物分子式的确定 有机物分子式的确定有多种类型 如利用化学方程式计算确定分子式；根据分子的平均组成及分子组成的通式确定分子式等。无论给出的是哪种形式，基本思路是一样的：先求出元素原子个数的比（实验式），再根据其它的有关数据求得；或根据它的相对分子质量、各元素质量分数等直接求出。 2. 甲烷的化学性质 (1)氧化反应：由于甲烷的分子结构稳定，所以通常不与强酸、强碱、强氧化剂（如KMnO4）反应，但能燃烧 (2)高温分解： （制取炭黑） （3）取代反应： 定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所取代的反应叫取代反应。 CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 生成的四种氯的取代物均不溶于水，甲烷中的4个氢原子逐步被氯原子取代,生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。 　取代反应与置换反应的区别 取代反应 置换反应 可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质 反应物生成物中一定有单质 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。 分步取代，很多反应是可逆的 反应一般单向进行 三、典型例题 例题1．历史上，科学家们在测定了甲烷的分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：一种为正四面体型，一种为平面正方形。为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：通过研究是否存在两种结构不同的二氯甲烷来确定。请思考，这一提案的依据是什么？ 解析：若甲烷分子呈正四面体型，则二氯代物只可能有一种；若甲烷分子呈平面正方形，则二氯代物可有两种。所以，只要看一下甲烷的二氯代物的种数，即可判断甲烷分子的空间构型。 例题2．已知某种气态矿物燃料含有碳氢两种元素。为了测定这种燃料中碳氢元素的质量比，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体依次通入装有干燥剂的U型管和装有石灰水的广口瓶，得到如下表所列的实验结果（假设产生的气体全部被吸收） 实验前 实验后 （干燥剂+U型管）的质量 101.1克 102.9克 （石灰水+广口瓶）的质量 312.0克 314.2克 根据实验数据求：（1）实验完毕后，生成物中水的质量为 克；假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为 克；（2）生成的水中氢元素的质量为 克；（3）生成的二氧化碳中碳元素的质量为 克；（4）气态矿物中碳元素与氢元素的质量比为 。 解析：（1）根据（干燥剂+U型管）实验前后的质量变化可知水的质量为1.8g；根据广口瓶中的质量变化可知正盐的质量为2.2g；（2）由水中氢元素的质量分数可求出氢元素质量为0.2g；（3）由碳元素的质量分数可求出碳元素质量为0.6g；（4）气态矿物中碳氢元素的质量比为3：1。 【随堂检学】 1．下列关于甲烷性质叙述中不正确的是 （ ） A．是一种无色无味的气体 B．密度比空气的密度小 C．极难溶解于水 D．性质稳定，不和其它物质反应 2．甲烷气体在氧气里燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（ ） A．甲烷的分子式为CH4 B．甲烷气体中含有碳元素和氢元素 C．甲烷气体中只含碳元素和氢元素 D．甲烷的化学性质比较稳定 3．下列化学反应中，光照对它几乎没有影响的是（ ） A．氯气与氢气的反应 B．氯气与甲烷的反应 C．次氯酸的分解反应 D．甲烷的分解反应 4．甲烷和氯气组成的混合气体经光照完全反应后，生成的气态产物的种类有（ ） A．2种 B．3种 C．4种 D．1种 5．下列烷烃的沸点是：根据以下数据推断丙烷的沸点可能是 （ ） 物质 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点 —162℃ —89℃ —1℃ +36 ℃ A.约—40℃ B.低于—1