甲烷烷烃优质学案w

《有机化学》学案第一章烃

第一课时甲烷

一、关于有机物：

1、有机物：指含的化合物（除CO、、碳酸、、氰化物、金属碳化物等外）。

除碳元素外还通常含有、、、、、等几种元素。

2、有机物的主要特点：大多数有机物熔沸点较，溶于水、溶于有机溶剂、导电、燃烧。有机反应一般复杂、缓慢，一般需和使用，常伴有；所以有机反应中常用“→”不用“=”。

3、有机物种类繁多的原因：①碳原子有个价电子，可以和其他原子形成条共价键；②碳碳之间可以形成单键、也可以形成和；③碳碳之间结合的方式可以是链状，也可以是状。

4、仅由和两种元素组成的有机化合物总称为。是最简单的烃

二、甲烷

1、甲烷的物理性质和存在：

甲烷是、、、的主要成分。甲烷是一种色、味、

溶于水、通常为态的有机物，密度比空气。

2、甲烷的分子组成和结构：

化学式：

最简式：

电子式：

结构式：

结构简式： _ ______模型 ______模型分子空间构型：，碳原子位于正四面体的______，4个氢原子分别位于正四面体的4个_________上。4个C-H键的长度和强度相同，夹角相等（键角：__________）分子极性：

3、甲烷的化学性质和用途：

通常情况下，甲烷的化学性质比较稳定，不与、等强氧化剂反应，也不与、和反应，但在一定条件下也会发生某些反应，如：氧化反应、取代反应和高温分解。

A（1）、可燃性：

甲烷在空气中燃烧发出_______色火焰，同时放出大量的热。写出化学方程式：

怎样防止气体爆炸？点燃前必须先

怎样检查其燃烧的生成产物？

思考：如何区别H2、CO、CH4三种气体？

（2）、取代反应：

（教材实验3-3）将一瓶甲烷与一瓶氯气混合，倒立在盛有

饱和食盐水，高压汞灯照射，

观察到什么现象？

化学反应现象：光照时，氯气的黄绿色逐渐，瓶壁上有

生成，液面，试管中有少量。

①、甲烷的氯代反应：（注意反应条件及书写方法）

第一步：CH4 + Cl2 + HCl

第二步：CH3Cl + Cl2 + HCl

第三步：CH2Cl2 + Cl2 + HCl

第四步：CHCl3 + Cl2 + HCl

名称（俗称）一氯甲烷二氯甲烷

三氯甲烷

（）

四氯甲烷

（）

化学式

常温下状态_____态_____态_____态_____态溶解性________溶于水，____________溶于有机溶剂

主要用途重要的___________

③、取代反应：有机物分子里的某些或被或

所替代的反应。

④、甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应，但和氯水在光照条件下不会反应；

甲烷与溴蒸气、碘蒸气也能发生类似的反应。写出的甲烷与溴蒸气第一步化学反应方程式：

⑤甲烷分子中的一个氢原子被取代，需要____个氯分子，其中一个氯原子

_______________，而另一个氯原子_____________________。因此，1 mol CH4需要____mol Cl2才能完全转化为CCl4

【典型例题】

例1、下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是（）

A CH3Cl

B CCl4

C CH2Cl2

D CH4

（3）、受热分解：

①、分解条件：

②、反应方程式：

（4）、用途：甲烷是一种很好的，并可用来制取等。

课外延伸——甲烷的空间构型

历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，

对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？

为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：通过研究

二氯甲烷是否存在不同结构来确定。——若甲烷分子呈正四面体型，

则其二氯代物只可能有一种：如图5-3。而若甲烷分子呈平面正四边形，

则其二氯代物可以有两种：如图5-4

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

109028/也能证明

甲烷为正四面体结构。

课堂小考

1、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是( )

A CH3Cl

B CH2Cl2

C CCl4

D HCl

2、甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是

（）

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、CH4中四个价键的键角和键长都相

等

3、下列物质中不属于有机物的是

A、CO（NH2）2

B、NH4CNO

C、CCl4

D、

CH3CH2OH

图5-4

4、下列说法正确的是（）

A、有机物都不溶于水，易溶于有机溶剂

B、有机物只能从有机生命体中取得

C、组成中仅有C、H两种元素的有机物叫烃

D、有机物不具备无机物的性质，都是非电解质

5.下列气体的主要成分不是甲烷的是( )

A.沼气

B.天然气

C.水煤气

D.坑道所产生的气体

6、下列反应属于取代反应的是

A、甲烷燃烧

B、由甲烷制取氯仿

C、由甲烷制炭黑

D、钠与水反应制得H2

7、、由CH4、CO、H2中的一种、两种或三种组成的气体，完全燃烧后，生成的CO2和H2O的物质的量之比是1：2，下列判断中不正确的是

A、原气体中一定含有CH4

B、原气体中可能不含CH4

C、原气体中若含有CO，则一定含有H2

D气体中若同时含有CH4、CO和H2，则CO与H2的物质的量之比为1：2

课后练习8、有3mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧恰好用去3mL氧气，则此混合气体

中甲烷和一氧化碳的体积比是

A、 1：2

B、1：1

C、2：1

D、任

意比

9下列叙述正确的是

A NH3是极性分子，分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心

B CH4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心

C H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央

D CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O 原子所连成的直线的中央

10、空气中含甲烷5%～15％(体积分数)点燃就会发生爆炸，发生爆炸最强烈时，甲

烷在空气中所占的体积分数是(提示：甲烷与氧气恰好完全反应时爆炸最强烈) A.5% B.9.5% C.10%

D.15%

11、有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的组成与烷烃相似。下列说法错误

的是（）

A、硅烷的分子通式可表示为Si n H2n+2

B、甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水

C、甲硅烷（SiH4）的密度小于甲烷

D、甲硅烷的热稳定性强于甲烷

12、若要使1mol CH4完全与氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，

则需要氯气的物质的量为

A、2.5mol

B、2mol

C、1.25mol

D、0.5mol