高一化学学案：互动课堂第一单元化石燃料与有机化合物.docxVIP

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互动课堂

疏导引导

1。有机物的结构特点和性质

（1）世界上绝大多数的含碳化合物,都是有机物。除有机物外，其他的化合物(包括单质)都属无机物。

（2)组成有机物的元素除碳外，通常还含有氢、氧、氮、硫、卤素、磷等元素。少数含碳化合物如CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等，因它们的组成与性质跟无机物相似，故仍属无机物。

(3)研究有机物的化学简称为有机化学。

(4)有机物的结构特点。

有机物分子都含有碳原子，由于碳原子的最外层有4个电子，碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子间能以共价键(单键、双键、三键等)结合形成长的碳链或碳环，即使是分子式相同的有机物也会因同分异构而导致种类不同。有机化合物结构的多样性是导致有机物种类繁多、数量巨大的主要原因。

（5)有机物与无机物的比较（见下表)

物质

比较

有机化合物

无机化合物

类型

多数为共价化合物

有离子化合物,也有共价化合物

结构

多数分子中只含共价键

分子中含离子键，有些只含共价键

溶解性

多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂

多数溶解于水而难溶于有机溶剂,如食盐、食用碱等

耐热性

多数不耐热，熔点较低（400℃以下)

多数耐热，熔点较高

可燃性

多数能燃烧

多数不能燃烧

电离性

多数是非电解质

多数是电解质

化学反应类型

一般比较复杂，副反应多，反应速率慢

方程式用表示

一般比较简单，副反应少，反应速率快方程式用====表示

2.甲烷的结构、性质和用途

仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称烃。根据结构的不同，烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等.甲烷是最简单的一种烃.

(1）分子结构

甲烷的分子式为CH4，电子式为,结构式为,正四面体结构，键角为109°28′。

（2)物理性质

甲烷是一种无色、无味的气体,在相同条件下，其密度比空气小，极难溶于水.

(3)化学性质

甲烷比较稳定。在特定条件下,甲烷能与某些物质发生反应。

①氧化反应

CH4+2O2CO2+2H2O

注：a。点燃甲烷前必须验纯；

b.通常条件下，甲烷不与强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4酸性溶液）反应.

②取代反应

CH4+Cl2CH3Cl+HCl

CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2CCl4+HCl

注：a。CH4与纯卤素单质在光照条件下发生取代反应,在暗处与氯水、溴水不反应。

b。甲烷的四种氯代产物都不溶于水.在常温下，CH3Cl是气体,而CH2Cl2、CHCl3、CCl4则都是无色油状液体。

③分解反应

CH4C+2H2

甲烷隔绝空气并加热到1000℃分解为炭黑和氢气.炭黑和氢气都是重要的工业原料。

（4）主要用途

甲烷常用作气体燃料。它是天然气和沼气的主要成分。

甲烷可用于制炭黑和氢气.

3。烷烃的结构和性质

（1)烷烃又叫饱和链烃，其结构特点是:碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到“饱和”。简言之,烷烃具有“单”、“链”、“饱”的结构特点。

(2）烷烃的分子通式为CnH2n+2（n≥1，n∈N）

（3）烷烃的物理性质：

①烷烃的熔沸点较低.相对分子质量越大,烷烃的熔沸点越高；相对分子质量相同时，支链越多，熔沸点越低.

②碳原子数≤4的烷烃在常温常压下是气体，其他烷烃在常温常压下是液体或固体.

特性：新戊烷(）在常温常压下也是气体。

③烷烃的相对密度都小于水的密度。

④烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂。

(4)烷烃的化学性质一般比较稳定.在通常状况下，烷烃跟酸、碱及氧化剂都不发生反应，也难与其他物质化合。但在特定的条件下烷烃能发生下列反应:

①在光照条件下，可与卤素单质发生取代反应

CnH2n+2+X2CnH2n+1X+HX

②在空气或氧气中点燃，发生氧化反应

烷烃燃烧通式为：

CnH2n+2+O2nCO2+（n+1)H2O

③分解反应.

4。石油的炼制

(1)石油的组成元素主要是C、H，同时还含有S、O、N等元素.

(2）石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物，平均来说，碳元素和氢元素在石油中的质量分数之和可达97%-98%。

(3)石油的炼制方法主要有分馏、裂化、裂解等，其生产原理、主要产品等见下表:

石油炼制的方法

分馏

裂化

裂解

原理

用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物

在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃

在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子的烃

主要原料

原油

重油、石蜡

石油分馏产品(包括石油气）

主要产品

石油气、汽油、煤油、柴油、重油、沥青等

优质汽油

乙烯、丙