专题3 第1单元 第1课时 天然气的利用 甲烷
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原子数目依甲次、乙用、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 碳_C据_5原H____1子__2称__数__为________戊_____烷__称__。_为_分_某_子_烷_中_，_碳_如_原_C_1子_6H_数_34_称超_十_为过_六__1__烷0__个____的____，命_。直名当接，碳根如 原子数n相同时，用__正__、__异__、_新______来区别。如： CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，CH3CH(CH3)CH2CH3 称异为戊__烷________，C(CH3)新4称戊为烷__________。
2．烷烃
(1)概念：烃分子里每个碳原子形成四个单键，除 碳原子之间以单键结合外，剩余的价键均与氢原子结 合，使每个碳原子的化合价都充分利用，达到饱和， 这样的烃叫作饱和烃，又称为烷烃。
(2)几种烷烃
名称
乙烷
分子式 __C_2_H_6__
丙烷 __C_3_H_8__
正丁烷 __C_4_H_1_0__
异丁烷 _C__4H__1_0 __
结构简式 C__H_3_C__H_3 C__H_3_C_H__2_C_H__3 C__H_3_C_H__2C__H_2_C_H_3 _________
(3)通式C：nH_2_n_＋_2(_n_≥_1_且__n_为_整__数__)________。
(4)命名：分子中含110个碳原子的烷烃，按照分子中碳
化石燃料 天然气
石油
煤
含量最高的元素是
组成元素
主要是 _C__、__H__
主要是 _C_、__H__，还 有少量S、O、N等
__C___ ， 其 次 是 __H_、__O___ ， 还 有 少
量S、P、N等
各种液态碳氢化合 __有__机__化__合__物_____ 和 主要成分 甲烷 物，其中溶有气态 _无__机__物___ 组 成 的 复
(3)取代反应 ①实验探究： 按要求完成下列实验，并填写下表：
实验操作
a.试管内气体颜色逐渐_变__浅__； 实验现象 b.试管内壁有_油__状__液__滴___出现；
c.试管内液面_上__升__，水槽中有__少__量__固__体__析__出___ 实验结论 CH4 与 Cl2 在光照时能发生化学反应
2．二氯甲烷可以写成 是同分异构体吗？
两种形式，它们
提示 不是，甲烷是正四面体结构，所以这两种形式表示
为同一种物质。
3．如何用最简单的方法和操作验证CH4燃烧有H2O和 CO2生成？
提示 可在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，若出 现水雾，证明有水产生；取下烧杯，立即加入澄清石
灰水，振荡变浑浊，证明有CO2产生。 4．如果CH4和Cl2按体积比1∶1混合反应，能否只得
到CH3Cl? 提示 不能。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。
二、烷烃与同系物
1．烃：仅碳含____氢和____两种元素的有机物碳氢称化为合物 ______烃_____，又称_____。
第一单元 化石燃料与有机化合物 第1课时 天然气的利用 甲烷
学习目标 1.会写甲烷的分子式、结构式、 电子式，知道甲烷的结构特点。 2.知道甲烷能发生氧化反应和 取代反应，会写化学方程式。 3.理解取代反应的概念并能进 行判断。 4.了解同系物的概念。
核心素养建构
[知 识 梳 理] 一、甲烷的组成、结构与性质 1．化石燃料的组成与成分
和固态碳氢化合物 杂混合物
2.组成与结构
分子式 电子式 结构式 空间构型 甲烷的分子模型 _正___四__面__体__ 结构，___C__ 原子位于正
__C_H__4 _________ _________ 四面体中 心，__H___ 原子位于四 个顶点上
3.物理性质
颜色 气味 状态 (与空气相比)密度 水溶性
_无__色__ _无__味__ _气__体__
__小___
_难__溶__
4.化学性质
(1)稳定性：在通常情况下，甲烷是比较稳定的，
跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。甲烷不能
使酸性KMnO4溶液褪色，也_____使溴的四氯化碳溶 液褪色。 不能
(2)氧化反应：纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，
火为淡C焰：H蓝4_呈＋___2O____2―____点―色_燃→_，_C_O放__2＋出__2大_H_2量_O_的__热__，__反_。应的化学方程式
(5)性质：物质的组成、结构决定物质的性质，这个
规律在
有机物中体现得尤其明显。
烷烃的化学性质与甲烷相似，
请写出
下 列①反丙应烷的的化燃学烧方：C程H式3C(H有2C机H物3＋写5O结2―构点―燃简→式3C)O：2＋4H2O
___________________________________。
பைடு நூலகம்
【自主思考】
1．已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g·L－1，含 碳75%，含氢25%，试通过计算确定甲烷的分子式。
提示 甲烷的摩尔质量为M＝22.4 L·mol－1×0.717 g1·mLo－l1甲≈烷16气g体·m中o含l－碳1 原子的物质的量：
16 g·mo1l－21× g·m1oml－o1l×75%＝1 mol； 1 mol 甲烷气体中含氢原子的物质的量： 16 g·mol1－1g×·m1oml－o1 l×25%＝4 mol。 所以甲烷的分子式为 CH4。
②概念：有机化合物分子中的某种__原__子__(_或__原__子__团__) _被另一种 _原__子__(_或__原__子__团__)_所__替__代___的反应叫取代反应。
③甲烷与氯气反应：在光照条件下发生反应得到的产物有 _C_H__3C__l、__C__H_2_C__l2_、__C_H__C_l_3_、__C_C_l_4_、__H_C__l _。写出生成 CH3Cl 的 方程式：_C__H_4_＋__C_l_2__―光―照→CH3Cl＋HCl。 (4)分解反应：甲烷隔绝空气并加热至 1 500 ℃以上分解的反应 方程式为：__C_H__4―__高―_温_→__C_＋__2_H__2 ________。
2．烷烃
(1)概念：烃分子里每个碳原子形成四个单键，除 碳原子之间以单键结合外，剩余的价键均与氢原子结 合，使每个碳原子的化合价都充分利用，达到饱和， 这样的烃叫作饱和烃，又称为烷烃。
(2)几种烷烃
名称
乙烷
分子式 __C_2_H_6__
丙烷 __C_3_H_8__
正丁烷 __C_4_H_1_0__
异丁烷 _C__4H__1_0 __
结构简式 C__H_3_C__H_3 C__H_3_C_H__2_C_H__3 C__H_3_C_H__2C__H_2_C_H_3 _________
(3)通式C：nH_2_n_＋_2(_n_≥_1_且__n_为_整__数__)________。
(4)命名：分子中含110个碳原子的烷烃，按照分子中碳
化石燃料 天然气
石油
煤
含量最高的元素是
组成元素
主要是 _C__、__H__
主要是 _C_、__H__，还 有少量S、O、N等
__C___ ， 其 次 是 __H_、__O___ ， 还 有 少
量S、P、N等
各种液态碳氢化合 __有__机__化__合__物_____ 和 主要成分 甲烷 物，其中溶有气态 _无__机__物___ 组 成 的 复
(3)取代反应 ①实验探究： 按要求完成下列实验，并填写下表：
实验操作
a.试管内气体颜色逐渐_变__浅__； 实验现象 b.试管内壁有_油__状__液__滴___出现；
c.试管内液面_上__升__，水槽中有__少__量__固__体__析__出___ 实验结论 CH4 与 Cl2 在光照时能发生化学反应
2．二氯甲烷可以写成 是同分异构体吗？
两种形式，它们
提示 不是，甲烷是正四面体结构，所以这两种形式表示
为同一种物质。
3．如何用最简单的方法和操作验证CH4燃烧有H2O和 CO2生成？
提示 可在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，若出 现水雾，证明有水产生；取下烧杯，立即加入澄清石
灰水，振荡变浑浊，证明有CO2产生。 4．如果CH4和Cl2按体积比1∶1混合反应，能否只得
到CH3Cl? 提示 不能。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。
二、烷烃与同系物
1．烃：仅碳含____氢和____两种元素的有机物碳氢称化为合物 ______烃_____，又称_____。
第一单元 化石燃料与有机化合物 第1课时 天然气的利用 甲烷
学习目标 1.会写甲烷的分子式、结构式、 电子式，知道甲烷的结构特点。 2.知道甲烷能发生氧化反应和 取代反应，会写化学方程式。 3.理解取代反应的概念并能进 行判断。 4.了解同系物的概念。
核心素养建构
[知 识 梳 理] 一、甲烷的组成、结构与性质 1．化石燃料的组成与成分
和固态碳氢化合物 杂混合物
2.组成与结构
分子式 电子式 结构式 空间构型 甲烷的分子模型 _正___四__面__体__ 结构，___C__ 原子位于正
__C_H__4 _________ _________ 四面体中 心，__H___ 原子位于四 个顶点上
3.物理性质
颜色 气味 状态 (与空气相比)密度 水溶性
_无__色__ _无__味__ _气__体__
__小___
_难__溶__
4.化学性质
(1)稳定性：在通常情况下，甲烷是比较稳定的，
跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。甲烷不能
使酸性KMnO4溶液褪色，也_____使溴的四氯化碳溶 液褪色。 不能
(2)氧化反应：纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，
火为淡C焰：H蓝4_呈＋___2O____2―____点―色_燃→_，_C_O放__2＋出__2大_H_2量_O_的__热__，__反_。应的化学方程式
(5)性质：物质的组成、结构决定物质的性质，这个
规律在
有机物中体现得尤其明显。
烷烃的化学性质与甲烷相似，
请写出
下 列①反丙应烷的的化燃学烧方：C程H式3C(H有2C机H物3＋写5O结2―构点―燃简→式3C)O：2＋4H2O
___________________________________。
பைடு நூலகம்
【自主思考】
1．已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g·L－1，含 碳75%，含氢25%，试通过计算确定甲烷的分子式。
提示 甲烷的摩尔质量为M＝22.4 L·mol－1×0.717 g1·mLo－l1甲≈烷16气g体·m中o含l－碳1 原子的物质的量：
16 g·mo1l－21× g·m1oml－o1l×75%＝1 mol； 1 mol 甲烷气体中含氢原子的物质的量： 16 g·mol1－1g×·m1oml－o1 l×25%＝4 mol。 所以甲烷的分子式为 CH4。
②概念：有机化合物分子中的某种__原__子__(_或__原__子__团__) _被另一种 _原__子__(_或__原__子__团__)_所__替__代___的反应叫取代反应。
③甲烷与氯气反应：在光照条件下发生反应得到的产物有 _C_H__3C__l、__C__H_2_C__l2_、__C_H__C_l_3_、__C_C_l_4_、__H_C__l _。写出生成 CH3Cl 的 方程式：_C__H_4_＋__C_l_2__―光―照→CH3Cl＋HCl。 (4)分解反应：甲烷隔绝空气并加热至 1 500 ℃以上分解的反应 方程式为：__C_H__4―__高―_温_→__C_＋__2_H__2 ________。