第一节 最简单的有机化合物——甲烷
高中化学复习知识点深度剖析 专题九 第一节 最简单的有机物__甲烷
化学复习知识点深度剖析专题九第一节最简单的有机物——甲烷由于本章内容的基础性,预测高考中考查的重点依然是化学反应方程式的书写及反应类型的判断,官能团的性质及相互转化,同系物、同分异构的书写与判断,分子构型的分析,一般涉及分会约12分左右。
第一节最简单的有机物——甲烷第二节考纲解读考纲内容要求名师解读有机化合物中碳的成键特征,有机化合物的同分异构现象Ⅱ有机化合物的成键特征和同分异构现象是高考的重点,新课标高考必考内容,主要涉及一取代物、二取代物种类的判断,起点高、落点低。
甲烷的主要性质I基础巩固一、甲烷的结构与性质1.甲烷的分子结构甲烷的分子式是_____,电子式是__________,结构式是____________,结构简式是____,甲烷的空间构型为________________,其中碳原子位于________________,四个氢原子分别位于____________________。
碳原子的四个价键之间的夹角都____,四个碳氢键的键长也都________。
2.甲烷的物理性质甲烷又名______,通常甲烷是一种____颜色,____气味的气体,比空气____,溶于水。
________的主要成分是甲烷。
3.甲烷的化学性质通常情况下,甲烷比较____,与高锰酸钾等强氧化剂_______,与强酸、强碱也____。
4.甲烷的氧化反应甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈_______。
通常情况下,1 mol甲烷在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和液态水时,放出890 kJ热量。
则表示甲烷燃烧的热方程式为CH4(g)+2O2(g)==== CO2(g)+2H2O(g) △H =﹣890 kJ/mol。
二、烷烃1.烷烃又叫____烃,指烃分子中的碳原子之间只以____结合,剩余价键均与________结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的烃。
烷烃的通式为________。
2.烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的____,呈现________的变化。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在、结构1.存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2.分子结构甲烷的分子式是CH 4;电子式是;结构式是。
实验证明,甲烷分子具有正四面体结构,其中四个C—H 键长度和强度相同,夹角相等。
提醒有机化合物必须含有碳元素,但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物,如CO 、CO 2、碳酸及其盐等。
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:CH 4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):CH 4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表示分子中原子的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二、甲烷的性质1.物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶2、化学性质通常状况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下,甲烷也会发生某些反应。
1.氧化反应(燃烧)(1)化学方程式:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O 。
(2)现象:甲烷在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。
燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了H 2O 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了CO 22.取代反应(1)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替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A 装置: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.水槽中有固体析出B 装置:无明显现象实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为②产物性质CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH 4和Cl 2的比例如何,发生取代反应的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4和HCl 的混合物。
第1节最简单的有机物--甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)【教学设计思路】甲烷〔《化学·必修2》(人教版普通高中课程标准实验教课书)第三章第一节〕的学习是学生较为系统学习有机物的开始。
本章教学先呈现甲烷内容,首先考虑甲烷是最简单的有机物,便于学生从结构角度认识甲烷的性质,类推烷烃的结构和性质,建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式;其次充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用,以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。
所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容,就显得其地位的特别突出和重要。
本节教学的设计,要在学生初中知识的基础上,体现认识的渐进发展性原则;同时,考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念,在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系,在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型,帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
本节内容是在学生通过初中学习,初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上,进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质(氧化反应,取代反应)等。
学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识,从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。
但由于学生对教材的内容比较陌生,基本没有形成有机物的学习方法,空间想象思维较弱,所以在学习中应用辩证的的观点从结构理解性质有一定的困难。
因而在教学中通过模型制作来培养逻辑思维和空间想象力。
本节教材内容较少,学生对CH4又有一定的了解,若按教材内容简单设计和施教,只让学生了解CH4的分子结构和主要的性质,就难以激发学生的学习兴趣。
为了更好的激发学生的求知欲望,又能体现新课程的三维目标。
本课采用信息加工模式,充分体现化学和生活的紧密联系。
通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构,让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。
【教学目标】《知识与技能》知道甲烷的结构式,理解甲烷的空间结构和取代反应,掌握甲烷的化学性质。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)
对象
例子
原子
CH4 和 CH3CH3 正丁烷和 O2和O3 异丁烷
H和 H
2 1
P64 思考与交流 有机物种类繁多的原因 ⑴碳原子有4个价电子,可以跟其他原子 形成4个共价键。 ⑵碳链的长度可以不同,碳原子之间结 合的方式可有单键、双键、三键,也可有 环状结构。 ⑶普遍存在同分异构现象。
1.已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代 替,如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种 物质:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,这四种产物 的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四 面体结构,而不是正方形的平面结构是 ( B) A.CH3Cl只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CHCl3只有一种结构 D.CCl4只有一种结构 2.下列各组物质:①金刚石和C60 ②H、D和T ③乙烷 和已烷 ④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 中,互为 同位素的是(填序号,下同)_____,互为同素异形
3、烷烃的命名: 习惯命名法 碳原子数在10个以内,依次用“天干” (甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸) 代表碳原子总数,其后加上“烷”字;碳原子 数在10个以上,用汉字数字表示。
C6H14 已烷
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
C17H36 十七烷
戊烷4Leabharlann 烷烃的物理性质名称 结构简式 结构相似, CH4 甲烷 相对分子 CH3CH3 乙烷 质量逐渐 CH3CH2 丙烷 增大,分CH3 CH3(CH 丁烷 子间作用2)2CH3 力逐渐增 ) CH CH3(CH2 3 3 戊烷 大。
5.在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到 的产物中物质的量最多的是( D ) A. CH3Cl C. CCl4
最简单的有机化合物
键__(_或__三___键__)_两___端__ 的__碳___原__子__与___其__他__ 原__子___或__原__子___团__直__ 接__结___合__生__成___新__的__ 化合物的反应
________________
_量__小___的__化___合__
_物__分___子__结___合__ _成__相___对__分___子__ _质__量___大__的___化__ _合__物___分__子___的__
三、乙烯
1.乙烯、烯烃
分子中含有 碳碳双键( C==C )
的烃叫做烯烃。
乙__烯__是最简单的烯烃,可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
2.乙烯的结构
HH
HH
分子式:C2H4,电子式:H··C····C··H,结构式为:H—C==C—H 。
3.乙烯的物理性质
颜色: 无色 ,溶解性: 难溶于水 ,密度: 稍小于空气,状 态: 气体 。
2.物理性质 颜色: 无色 ,状态: 气体 ,溶解性: 难溶于水 ,
密度:比空气 小 。
3.化学性质
稳定性 通常情况下不与 强酸、强碱、强氧化剂 反应
燃烧反应 甲
CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O(淡蓝色火焰)
烷
取代反应 Cl2
CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
光 CH3Cl+Cl2
光 CH2Cl2+Cl2
4.乙烯的化学性质
由于 碳碳双键 的存在,使乙烯化学性质活泼,与溴、
KMnO4均可反应。
(①1)燃氧烧化:反C应2H4+3O2—点—燃→2CO2+2H2O;②被酸性高锰
酸钾等强氧化剂所氧化。 (2)加成反应 乙烯与Br2、H2、HCl、H2O等均可发生加成反应,化学方
化学必修二最简单的有机化合物—甲烷
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
H H | | H- C - C - H | | H H
H H H | | | H- C - C - C - H | | | H H H
乙烷
丙烷
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
丁烷 丁烷: H H H H
| | | | H- C - C - C - C - H | | | | H H H H
第一课时
一、甲烷在自然界的存在
沼气
油田气
煤矿坑道气(瓦斯)
天然气
甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的 气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下, 由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。
沼气(甲烷)的制取和利用
可燃冰 是甲烷的水合物,易 燃烧,其储量较大,将成为 理想的替代能源
练习:请看图写出分子式和结构简式。
甲烷CH4 分子式: 结构简式: CH4
乙烷C2H6
丙烷C3H8
CH3CH3
CH3CH2CH3
练习:请看图写出分子式和结构简式。
丁烷C4H10 CH3CH2CH2CH3
异丁烷C4H10 CH3CHCH3 | CH3
两种丁烷( C4H10 )分子组成和相对分子质量完 全相同,但性质却有差异。
2、结构简式: 例:
H H H H H | | | | | H—C—C—C—C—C—H | | | | H H H H
H—C—H | H
省略C—H键 把同一C上的H合并 省略主链上C—C键
CH3—CH—CH2—CH2—CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH3
或者:
CH3
CH3 CH(CH3)CH2 CH2 CH3
甲烷与氯气反应的化学方程式:
高中化学第一节最简单的有机化合物——甲烷1
高一化学
学习目标
1、了解甲烷在自然界的存在和用途; 2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法并认
识甲烷分子的空间结构; 3、掌握甲烷的重要化学性质,并理解取代反
响的含义。
自学任务
填写导学案P32【学习探究】 第1、2、3题
根据甲烷的结构式,并结合所给 模型进行组装,说明甲烷分子的真实 构型。
资料:
1、经过大量的科学实验证明,甲烷分子里任意两个 H—C—H之间的夹角都相等;
2、甲烷结构中的任意两个H被Cl替换之后,所得结 构都只有一种。
甲烷分子的空间结构
3-1 甲烷分子结构示意图
空间构型:正四面体
4个C-H键的键长和强 度相等,夹角相等。
科学探究
1.有何实验现象? 2.从所得的实验现象中 能得到哪些结论?
的物质的量最多?
3.甲烷的分解反响
在加热至1500℃的条件下,甲烷分解生成炭 黑和氢气。
反响方程式:CH4 高温 C + 2H2
得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原 料;炭黑是橡胶工业的原料。
小结 物理 性质
结构
CH4 用途
化学 性质
课后作业
导学案P33第2、一氯甲烷的形成
名称 一氯甲烷
分子式
状态 (STP)
CH3Cl 气态
练习
仿照生成一氯甲烷的化学方程 式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步 反响的化学方程式。
稳固练习
甲烷是正四面体结构,那么CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四 面体结构吗?
思考与交流
1、怎么通过实验验证有氯化氢气体生成? 2、甲烷与氯气的取代反响的产可能有几种?哪种生成物
新课标第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷
练习: 练习
• 4.在光照条件下,将等物质的量的甲烷和 .在光照条件下, 氯气混合充分反应后, 氯气混合充分反应后,得到产物物质的量 最大的是( 最大的是( B ) • A CH3Cl • B CHC 3 CHCl • C HC HCl • D CC 4 CCl
课本第64页习题1、2、3、5
1 2 3 4
有机化合物数量众多,分布极广; 甲烷是最简单的有机化合物; 甲烷可以发生氧化反应和取代反应; 有机物分子里的某些原子或原子团被 其 他原子或原子团所替代的反应叫取 代反 应。
练习: 练习
无色 、 无味 的气体, 1、甲烷是一种—————、————的气体,标准状 0.714g/L 0.714g/L 正四面体结构, 况下的密度_______ _______, 况下的密度_______,其分子呈——————结构, 稳定 电子式————,化学性质比较——————。 2、与甲烷的分子结构相同的物质是( B ) 与甲烷的分子结构相同的物质是( A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾,酸性高锰 将下列气体通入酸性高锰酸钾, 酸钾褪色的是( 酸钾褪色的是( C ) A CH4 B CO2 C SO2 D H2
甲烷与高锰酸钾 不发生反应,也 不与溴水发生反 应。
(2)取代反应动画.asf:
(2)取代反应:
科学探究
• 你从实验中得到哪些信息? • 从所得的实验信息中你能得到哪些 结论?
现象:量筒壁上出现油滴,混合气体的黄绿 现象 量筒壁上出现油滴 混合气体的黄绿 色变浅 ,量筒内的液面上升 讨论:分析上述实验中所观察到的现象,从 讨论:分析上述实验中所观察到的现象, 中可以得到那些结论? 中可以得到那些结论?
最简单的有机物---甲烷
最简单的有机物---甲烷甲烷是一种简单的有机物,化学式为CH4,它是一种无色,无味,可燃的气体。
甲烷在自然界中普遍存在,在化石燃料中也有大量的含量。
甲烷在能源产业中有重要的地位,它是一种非常优秀的清洁燃料,在环保方面有很多的优势。
甲烷的构成甲烷由一个碳原子和四个氢原子组成,它是最简单的烷烃,也是所有有机物中碳原子数目最少的一种。
甲烷的化学式为CH4,它的分子量为16.04。
甲烷的性质甲烷是一种无色,无味,可燃的气体。
它的密度为0.718 g/L,沸点为-161.5°C,熔点为-182.5°C,它的燃烧生成水和二氧化碳。
甲烷是一种很稳定的化合物,它不易反应,也不易受到化学腐蚀。
甲烷的来源甲烷在自然界中普遍存在,它广泛分布在沉积岩层中。
甲烷的天然来源包括化石燃料、沼气、生物质降解和地下油气等。
化石燃料是最主要的甲烷来源之一,包括煤、石油和天然气等。
甲烷的应用甲烷是一种优秀的清洁燃料,它被广泛应用于燃气灶、热水器、燃气发电机组等各个领域。
与其他化石燃料相比,甲烷在燃烧过程中不会产生二氧化硫和颗粒物等污染物,对环境的影响非常小。
甲烷还被用作化学原料,可以制备一些有机化合物,如甲醇、甲醛和丙烯等。
甲烷的危害甲烷作为一种可燃气体,也存在着一定的危害性。
在高浓度情况下,甲烷会形成爆炸性的混合物,如果不当处理,会对人们的生命和财产造成威胁。
此外,甲烷还是一种温室气体,会导致全球气候变暖,因此在甲烷勘探和利用过程中需要注意环保问题。
总的来说,甲烷作为一种简单的有机物,具有重要的经济价值和环保优势。
它的应用范围很广,对于保障能源安全和促进经济发展都有重要的意义。
同时,应该加强对甲烷的环境监管,减少对环境的污染和对气候的影响,实现可持续发展。
第一节 最简单有机物--甲烷(第一课时)
三、甲烷的性质 科学探究
2.化学性质:
现象: 混合气体的黄绿色变 浅,试管壁上出现油 状液滴,试管内有少 量白雾,液面上升, 水槽中有晶体析出。
(3)取代反应
CH4+Cl2
反应原理
光
CH3Cl + HCl
一氯甲烷 思考:其它的H是否也可以取代呢?
[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出 一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式#43;4) =1.25mol
◊ 取代反应量的关系:取代1mol H原子,需要 1 mol X2
【练1】下列列举的某化合物的组成和性质,以此说 明该物质肯定是有机化合物的是( A ) A. 仅由碳、氢两种元素组成 B. 仅由碳、氢、氧三种元素组成 C. 在氧气中燃烧只生成CO2 D. 熔点低而且难溶于水
正
四
面
体
形 A.CH3Cl 表示__1__种物质 B.CH2Cl2 表示__1__种物质 C.CHCl3 表示__1__种物质 D.CCl4 表示__1__种物质
平
面
正
方
形 A.CH3Cl 表示__1__种物质 B.CH2Cl2 表示__2__种物质 C.CHCl3 表示__1__种物质 D.CCl4 表示__1__种物质
光
CHCl3 +Cl2
CCl4 + HCl
四氯甲烷(四氯化碳)
(气体,极易溶于水)
(气体,不溶于水) (无色油状液体、 不溶于水)
①甲烷与氯气反应的产物有几种? 哪种物质最 多? 常温下各是什么状态?
②CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4分子空间构 型仍然为正四面体型的是?
甲烷的取代反应 注意:
三、甲烷的性质
第一节最简单的有机化合物——甲烷
世界上绝大多数的含碳化合物,都是 有机化合物(简称有机物)。 例如:糖类、蛋白质、油脂、染料等 作为吃、穿、用方面的必需品; 合成树脂、合成橡胶、合成纤维、 药物、染料、功能材料,等等 目前,从自然界发现的和人工合成的 有机物约有三千万种,而且新的有 机物仍在不断地被发现或合成出来。
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
• 烃——仅含碳和氢两种元素的有机物, 又称为碳氢化合物。
碳 烃
氢
• 烃,读音ting,碳的声母和氢的韵母的组合。
自我评价
• 下列物质属于烃的是:
⑵.C H ⑴H2S、⑵ C2 2H2 2、⑶CH3Cl、 ⑸.CH ⑷C2H5OH、⑸ CH4 、⑹H2、 ⑺.金刚石、 ⑻CH3COOH、 ⑽C2H4 ⑼CO2 ⑽ 4
现象 试管中气体的 Cl2+CH4 颜色变浅 生成油状物, 取下橡胶塞后 液面迅速上升 饱和NaCl溶液 过几分钟后, 液面继续上升
结论 Cl2参加反 应 生成新的 液态生成 物 生成极易 溶于水的 气体 要求:推出反应的主要产物,写出反应方程式, 让学生归纳出取代反应的定义
实验现象及推断
B.取代反应:
主链由长到短; 支链由整到散; 位置由心到边; 一边走,不到端,支链碳数 小于挂靠碳离端点位数。 排布孪邻到间。
碳原 子数 1 2 3 4 5 6 7 8
同分异 构体数 1 1 1 2 3 5 9 18
碳原 同分异 子数 构体数 9 35 10 75 11 159 12 355 13 802 14 1858 16 10359 20 366319
3、主链少二个碳
(1)支链为乙基
C -C - C - C - C - C- C ∣ ∣ × C C ∣ ∣ C C
§3.1___最简单的有机化合物-----甲烷
2、从母链的一端取下一个C原子,依次连接 在母链中心对称线一侧的各个C原子上,即 得到多个带有甲基、主链比母链少一个碳 2、主链少一个碳 原子的异构骨架:
C -C - C - C - C - C - C ∣ C C -C - C - C - C - C ∣ C
3、再从母链上一端取下两个C原子,这两个 C原子相连或分开,依次连在母链所余下的 各个碳原子上,得到多个带乙基或带两个 甲基、主链比母链少2个碳原子的异构体骨 3、主链少二个碳 架。 (1)支链为乙基
支 链 邻 位 支 链 间 位
4、主链少三个碳原子 4、再从母链上取下3个碳原子
C ∣ C -C - C - C ∣ ∣ C C
成直链,一线串;取一碳,挂中 间;向外排,不到端。
[思考]有机物种类繁多的原因?
1、碳原子最外层电子为4个,可形成4个共 价键; 2、在有机化合物中,碳原子不仅可以与其 他原子成键,而且碳碳原子之间也可以 成键; 3、碳与碳原子之间结合方式多种多样,可 形成单键、双键或叁键,可以形成链状 化合物,也可形成环状化合物; 4、相同组成的分子,结构可能多种多样。
104°30′(折线型) 180°(直线型)
H C H H H
109°28′(正四面体)
N H H H
107°18′(三角锥形)
拓展资料:甲烷分子结构的参数: 1、键角都是: 109028′ 2、键长 :1.09×10-10m 3、键能 : 413 kJ/mol
4、分子结构:对称的正四面 体结构
H3C CH3
CH2–CH3 CH3–CH2–C–CH2–CH3 CH2–CH3
3、2-甲基-4-乙基庚烷
CH3 CH2
CH3–C–CH–CH3 CH3
最简单的有机化合物(基础)
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物---甲烷一、甲烷的性质1.甲烷的存在和用途(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)“西气东输”就是将新疆等地的天然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海的一项巨大工程。
2.甲烷的分子结构:(1)分子式:CH4H×。
(2)电子式:H.×C .×H×。
HH│(3)结构式:H—C—H 结构简式:CH4│H(4)甲烷的分子结构及分子模型(5)甲烷分子的结构特点:CH4是非极性分子,空间正四面体结构,碳原子位于四面体的中心,键角109°28′,碳氢键相同。
3.甲烷的化学性质甲烷分子结构稳定,通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应,也不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。
但是在一定条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应——甲烷的燃烧甲烷完全燃烧的化学方程式:CH4+2O2—点燃—→CO2+2H2O燃烧现象检验产物方法现象结论烧杯内壁有水珠产生生成了水淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了二氧化碳在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯【特别提醒】①点燃甲烷前必须验纯。
②煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。
(2)甲烷的取代反应①实验探究实验操作 A.向盛有甲烷的试管中,快速加入0.5gKMnO4和1mL浓盐酸,然后迅速轻轻塞上胶塞,放在试管架上,放在日光灯下;B.对照实验,把试管用黑纸包好实验现象 A.试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现试管中有少量白雾B.无明显现象实验结论与Cl2在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为:光光CH4 + Cl2—→CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2—→CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+ Cl2—→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2—→CCl4+HCl②取代反应概念:有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。
高一化学人教版必修二课件:第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷(115张PPT)
解析:甲烷分子无论是正四面体结构,还 是正方形的平面结构,A、C、D 三项都是成立 的,CH2Cl2 若是正方形的平面结构,则其结构
应有两种,即 和 ,若是正四面体结构, 则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是 正方形结构,CH4 中都含有 4 个 C-H 极性键。
答案:选 B
2.下列各图均能表示甲烷的分子结构, 哪一种更能反映其真实存在状况( )
。
3.甲烷的四种氯代产物都 不 溶于 水。除一氯甲烷常温下是 气 体外,其他 三种都是 油状液体 。
[名师点拨] 甲烷发生取代反应的有关规律 1.反应条件和反应物 反应条件为光照,反应物为甲烷与 卤素单质。如甲烷与氯水、溴水不反应, 但可以与氯气发生取代反应。
2.反应产物 甲烷与氯气反应生成的产物是 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 四种有 机物与氯化氢形成的混合物,虽然反应 物的比例、反应的时间长短等因素会造 成各种产物的比例不同,但很难出现全 部是某一种产物的情况。
[课堂互动区]
[新知探究] 1.已知甲烷的密度在标准状况下是 0.717 g/L,含碳 75%,含氢 25%,利用 这些数据怎样确定它的分子式?
提 示 : 甲 烷 的 摩 尔 质 量 为 M = 22.4 L/moL×0.717 g/L=16 g/moL
1 mol 甲烷气体中含碳原子的物质的量: 16 g/mo1L2×g/1mmoLol×75%=1 mol, 1 mol 甲烷气体中含氢原子的物质的量: 16 g/moL1 ×g/m1 moLol×25%=4 mol, 所以甲烷的分子式为 CH4。
2.甲烷是一种无 色、无味的气体 , 密度比空气 小 ,极难 溶于水。在自然界 中,甲烷存在于 天然气、沼气、油田气 和煤矿坑道气中。“西气东输”工程中的 气体主要是 甲烷 ,发生瓦斯爆炸的主要 气体是 甲烷 。
最简单的有机化合物-甲烷
最简单的有机化合物——甲烷(考点)一、烃烃:仅由和两种元素组成的化合物。
烃类物质里组成最简单的化合物是。
二、甲烷:1、分子式:,电子式:,结构式:(用短线来表示共用电子对)。
2、甲烷分子空间的构型:甲烷分子的空间构型为结构。
甲烷的键角为。
3、甲烷的化学性质(1)稳定性:通常甲烷的性质比较稳定,跟、或等一般不起反应,不能使酸性KMnO4和溴水褪色。
(2)取代反应: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代替的反应。
写出甲烷与氯气反应的化学方程式:a bc d反应现象:①②③反应产物有种,其中产物中物质的量最多的是,氯代产物中除为气体外,其余均为。
(3)燃烧——氧化反应:甲烷燃烧时发出火焰。
甲烷与氧气反应的化学方程式为:三烷烃1.写出乙烷、丙烷的结构式和结构简式:2.乙烷的分子式为,丙烷的分子式为,烷烃的通式为。
3.烷烃的物理性质:(递变性)随分子中碳原子数的增多,烷烃的密度逐渐,熔沸点逐渐,状态由态到态最终到态,其中个碳的烷烃为气态。
4.烷烃的化学性质:(相似性)a 稳定性:与、、不反应。
b 燃烧(氧化反应):请写出乙烷燃烧的反应方程式:。
c 取代反应:(卤素单质)请写出乙烷与溴蒸汽发生取代反应的第一步反应方程式:5.同系物的概念:烷烃分子的结构,组成上相差1个或n个CH2,它们互称为同系物。
同系物分子的化学性质,物理性质。
6.根据烷烃的定义,写出丁烷可能的结构简式:(不止一种结构)7.同分异构体:像上述这种化合物具有相同的,但具有不同的物质互称为同分异构体。
正丁烷与异丁烷互称为。
烷烃中,、、没有同分异构体,丁烷的同分异构体有种,戊烷的同分异构体有种。
请写出戊烷可能的结构简式:。
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第三章有机化合物
第一节最简单的有机化合物——甲烷
甲烷的结构和性质
2
碳酸盐、碳酸氢盐都属于______。
二、甲烷
1.存在和用途
2.组成与结构
(1)
(2)______相同。
3.物理性质
4.化学性质:通常状况下,甲烷比较稳定,与______等强氧化剂不反应,但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应:纯净的甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈________,放出大量的热,反应的化学方程式为________。
(2)取代反应
①取代反应:有机化合物分子里的某些________________被其他________________所代替的反应。
③取代产物
水溶性:甲烷的四种氯代产物均的状态:常温下除__________是气体,其余三种均为__________。
④取代反应和置换反应的区别。
知识点一认识有机物
1.下列说法正确的是( )
A.有机物的水溶液都不导电B.有机物都易燃烧
C.有机物只能从有机体中获得D.有机物中都含有碳元素
2.烃是( )
1
2 A .含有碳、氢元素的有机物B .含有碳元素的化合物
C .仅由碳、氢两种元素组成的有机物
D .完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物
3.下列物质属于烃类的是( )
A .C 6H 6
B .H 2CO 3
C .C 2H 4O
D .CHCl 3
知识点二 甲烷的组成和结构
4.如图是CH 4、CCl 4、CH 3Cl 的分子球棍模型图。
下列说法正确的是(
)
A .CH 4、CCl 4和CH 3Cl 都是正四面体结构
B .CH 4、CCl 4都是正四面体结构
C .CH 4和CCl 4中的化学键完全相同
D .CH 4、CCl 4的结构相同,性质也相同
5.下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是( )
A .CH 3Cl 只代表一种物质
B .CH 2Cl 2只代表一种物质
C .CHCl 3只代表一种物质
D .CCl 4只代表一种物质
知识点三 甲烷的性质
6.下列叙述中错误的是( )
A .点燃甲烷不必事先进行验纯
B .甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料
C .煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故的发生
D .点燃甲烷不一定会爆炸
7.在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后,得到产物的物质的量最多的是( )
A .CH 3Cl
B .CHCl 3
C .CCl 4
D .HCl
8.CH 4和H 2混合气体10 mL ,完全燃烧后生成6 mL CO 2气体(气体的体积在相同状况下测定),则混合气体中CH 4和H 2的体积之比为( )
A .2∶3
B .3∶2
C .2∶1
D .1∶2
知识点四 取代反应
9.关于取代反应和置换反应的下列说法中,正确的是( )
A .取代反应和置换反应中一定都有单质生成
B .取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C .取代反应大多是可逆的,反应速率慢,而置换反应一般是单向进行的,反应速率快
D .取代反应和置换反应的产物都是惟一的,不会有多种产物并存的现象
10.1 mol CH 4与Cl 2发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,则消耗的Cl 2为( )
A .0.5 mol
B .2 mol
C .2.5 mol
D .4 mol 练基础落实
1.下列气体的主要成分不是甲烷的是( )
A .沼气
B .煤气
C .天然气
D .坑道气
2.以下关于甲烷的说法中错误的是( )
A .甲烷分子是由极性键构成的分子
B .甲烷分子具有正四面体结构
C .甲烷分子中四个C —H 键是完全等价的键
D .甲烷分子中具有非极性键
3.有机物中的烃是________的化合物( )
A .含有碳元素
B .含有碳元素和氢元素
C .仅含有碳元素和氢元素
D .燃烧后生成二氧化碳和水
4.用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如下图,它属于
A .无机物
B .烃
C .高分子化合物
D .有机物
5.下列反应属于取代反应的是( )
A .CH 4――→高温C +2H 2
B .2HI +Cl 2===2HCl +I 2
3 C .CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O D .CH 4+Cl 2――→光
CH 3Cl +HCl
6.
如右图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,集气瓶内气体可能是( )
①CO、O 2 ②Cl 2、CH 4 ③NO 2、O 2④N 2、H 2
A .①②
B .②④
C .③④
D .②③
7.常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶上有淡黄绿色液滴,此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是
A .5种
B .6种
C .4种
D .3种 练方法技巧——燃烧法确定有机物分子组成
8.某有机物在O 2中充分燃烧生成CO 2和H 2O 的物质的量之比为1∶1,由此可得出的结论是( )
A .该有机物分子中C 、H 、O 原子个数比为1∶2∶3B.该有机物分子中C 、H 原子个数比为1∶2
C .该有机物中必定含有氧元素
D .该有机物化学式为C 2H 4 练综合拓展
9.
如图所示,某气体X 可能由H 2、CO 、CH 4中的一种或几种组成,将X 气体点燃,将燃烧后的气体通过A 、B 两个洗气瓶。
试根据实验现象回答下列问题:
(1)若A 洗气瓶的质量增加,B 洗气瓶的质量不变,则X 气体是________。
(2)若A 洗气瓶的质量不变,B 洗气瓶的质量增加,则X 气体是________。
(3)若A 、B 两个洗气瓶的质量都增加,则X 气体可能是_________________。
10.
如图所示,U 形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。
将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式:________________________________。
(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为1∶1,则得到的产物为________。
A .CH 3Cl HCl
B .CCl 4 HCl
C .CH 3Cl CH 2Cl 2
D .CH 3Cl CH 2Cl 2 CHCl 3 CCl 4 HCl
(3)经过几个小时的反应后,U 形管右端的水柱变化是_____________________________________________。
A .升高
B .降低
C .不变
D .无法确定
(4)若水中含有Na 2SiO 3,则在U 形管左端会观察到________________________________________。
(5)右端玻璃管的作用是______________________________________。