2021高考化学考点精讲 考点41 甲烷 烷烃

2021高考化学考点精讲考点41 甲烷烷烃
2021高考化学考点精讲-考点41-甲烷-烷烃
2022高考化学试题库
考点41甲烷烷烃
1.回顾要点
1．甲烷的结构、化学性质；
2.烷烃的定义、命名、同系物、异构体和典型取代反应。

2.关注困难
1.有机物：含碳化合物叫做有机化合物，简称有机物。

．．．．
（Co、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等除外）
它们虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物。

也就是说，有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。

而且有机物都是化合物，没有
单质。

那么，判断哪些物质是有机物质，哪些物质是无机物质的基础是什么呢？我们可以根
据有机物和无机物的主要区别来判断。

2．有机物与无机物的主要区别性质和反应溶解性耐热性可燃性电离性有机物多数不
溶于水，易溶于有机溶剂，如油脂溶于汽油，煤油溶于苯。

多数不耐热；熔点较低，（400°c以下）。

如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热分解；c20h42熔点36.4°c,尿素132°c。

多数可以燃烧，如棉花、汽油、天然气都可以燃烧。

多数是非电解质，如酒精、
乙醚、苯都是非电解质、溶液不电离、不导电。

无机物多数溶于水，而不溶于有机溶剂，
如食盐、明矾溶于水。

多数耐热难熔化；熔点一般很高。

如食盐、明矾、氧化铜加热难熔，nacl熔点801°c。

多数不可以燃烧，如caco3、mncl2不可以燃烧。

多数是电解质，如盐酸、氢氧化钠、氯化镁的水溶液是强电解质。

化学反应3.有机物的组成
它通常很复杂，有很多副作用，而且速度很慢。

它一般很简单，副作用少。

室温下酯
化反应生成乙酸乙酯的速度更快。

例如，氯化钠和硝酸银之间的反应需要16年才能达到
平衡。

石油的形成需要更长的时间，而且是在瞬间完成的。

c、氢、氧、氮、硫、磷、卤
素和其他元素。

构成有机物的元素只有少数几种，但有机物的种类确达三千多种？几种元素能构几千
万种有机物质？(学生自学后概括)有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因：
① 碳原子最外层的电子层上有四个电子，可以形成四个共价键；
②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
化合物也可以形成环状化合物；（结构图5-1）
④相同组成的分子，结构可能多种多样。

(举几个同分异构体)在有机物中，有一类只含c、h两种元素的有机物。

4.烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又叫烃在烃中最简单的是甲烷，所以我们就先从甲烷开始学起。

甲烷
一、甲烷的物理性质
(学生回答)无色、无味，难溶于水的，比空气轻的，能燃烧的气体，天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。

什么方法可以用来收集甲烷？（1.向下排气法，2.排水法）二。

甲烷分子结构
已知甲烷的气体密度在标准状况下为0.717g/l，其中含碳的质量分数为75％，含氢质量分数为25％，求甲烷的分子式。

(平行班提示：m=ρvm)a.计算甲烷的摩尔质量
因为摩尔质量=气体摩尔体积×密度=22.4l/mol×o.7179/l=16g/mol
所以甲烷的分子量为16。

b、根据分子量和质量分数计算甲烷分子中C和H原子的数量。

C原子数：
16×75%÷12=1H原子数：16×25%÷1=4，因此甲烷的分子式为CH4。

甲烷的分子式：ch4电子式：结构式：用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。

以上结构公式均不能反映甲烷分子的真实构型[模型显示]甲烷分子的俱乐部模型和比例模型。

得出结论：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。

甲烷是一种非极性分子，很难溶于水，这反映了相似溶解度的原理。

ch4：正四面体nh3：三角锥形
三、甲烷的化学性质1.甲烷的氧化
点燃ch4+2o2co2+2h2o
a、等式中间使用“==”（箭头）而不是“==”（等号），主要是因为有机物质参与的反应往往很复杂，并且经常发生副反应。

b、火焰呈浅蓝色：CH4、H2、Co、H2S
我们知道酸性kmno4具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化
还原反应，且自身被还原而褪色，那么甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化呢？我们通过下
面的实验来验证。

【演示实验5-1】观察、记录并思考实验现象：经过一段时间后，酸性高锰酸钾溶液
的颜色不会改变，即不会褪色。

结论：甲烷气体不能被酸性kmno4溶液氧化。

在正常条件下，甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂发生反应，还与强酸和强碱发生反应。

因此，可以说甲烷的化学性质相对稳定。

然而，稳定性是相对的，在某些条件下，它也可
以与某些物质（如Cl2）发生反应。

（前后衔接，辩证唯物主义教育学生）2甲烷的取代
反应[演示实验5-2]
现象：①量筒内cl2的黄绿色逐渐变浅，最后消失。

② 油滴出现在量筒内壁上。

③ 量筒中的水位上升。

④ 在量筒中产生白雾
［投影显示］甲烷与氯气的反应过程
[注]在反应中，CH4分子中的一个H原子被Cl2分子中的一个Cl原子取代，但反应并未停止。

生成的一氯甲烷继续与氯反应，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

反应
如下：
a.注意ch4和cl2的反应不能用日光或其他强光直射，否则会因为发生如下剧烈的反应：ch4+2cl2?强光c+4hcl而爆炸。

b、在常温下，一氯甲烷是一种气体，其他三种是液体。

氯仿（氯仿）和四氯化碳
（四氯化碳）是重要的工业溶剂。

四氯化碳也是实验室中常用的溶剂和灭火剂。

氯仿和四
氯化碳
－
氯化碳在常温常压下的密度大于1gcm3，即比水重。

c.分析甲烷的四种氯代物的分子极性。

但它们均不溶于水。

(实验班)
甲烷热分解反应有机分子中的某些原子或原子团被甲烷热分解后的其他原子或原子团
取代的反应
高温ch4c+2h2
它在如此高的温度下分解，表明甲烷具有很强的热稳定性。

小结：本节课我们开始了对有机物的系统学习，介绍了有机物、烃的概念，解释了有
机物种类繁多的主要原因；认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧
化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和cl2的取代反应加以理解，当
然也要树立结构和性质紧密相关的观点。

教学说明
这一章是学习有机物的开始。

俗话说：万事开头难。

因此，在教学中，我们注重将有
机物的概念引入到我们身边熟悉的有机物中，并从有机物的重要用途中激发学生学习有机
物的兴趣。

为了让学生正确理解甲烷的分子结构，采用了模型显示的方法；通过实验，论
证了酸性高锰酸钾溶液不能氧化甲烷取代反应，以及投影分析取代反应的过程，不仅提高
了学生的分析、思考和实践能力，而且有助于学生建立科学的学习和分析方法。

二、烷烃的结构和性质
1.烷烃的概念
a.分子里碳原子都以单键结合成链状；
b.碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合.2.烷
烃的结构式和结构简式
甲烷乙烷丙烷丁烷
结构式：
结构式：ch4ch3ch3ch3ch2ch3ch2ch2ch3/CH3（CH2）2ch3
这种式子，书写起来是比较方便的，我们称之为有机物的结构简式。

当然，在书写有
机物分子的结构简式时，若遇到像丁烷分子中有两个（或多个）相同的成分时，还可以写
成ch3(ch2)2ch3。

由于结构简化公式编写方便，且仍能反映分子结构的简况，因此在更多情况下经常使用。

既然甲烷的结构和其他的烷烃分子很相似，那么它们在性质上是否也很相似呢？3.烷
烃的物理性质
学生学习p116独立思考，分析表格中的数据，讨论并得出一些规则。

（a）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；（b）分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。

在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温
在常压下为液体或固体；
（c）烷烃的相对密度小于水的密度。

（评价学生的回答，然后补充说明）
（1）表中所列烷烃为无支链烷烃，除上述少量碳原子外，均为常温常压下的气态烷
烃
于或等于4的几种分子之外，还有一种碳原子数为5的分子，但分子中含有支链的戊烷，
（2）烷烃是非极性分子，因此它们通常不溶于水，但很容易溶于有机溶剂、液态烷烃本身
就是良好的有机溶剂。

【假说】为什么烷烃分子的熔点会随着碳原子数的增加，即相对分子量的增加而升高
高呢？
随着相对分子量的增加，分子间的范德华力逐渐增大，导致烷烃分子的熔点和沸点逐渐升高。

甲烷与其他烷烃结构的相似不仅表现在物理性质上的规律性变化，而且化学性质上也具有极大的相似性。