鲁科必修12精编教学案及强化练习——22甲烷

第22课甲烷烷烃

（建议1课时完成）

［课程目标］

i •掌握甲烷的存在，结构，物理化学性质，了解其重要用途。 2•了解取代反应的概念，能区别取代反应与无机置换反应。 3•了解烷烃的一般通性，掌握烷烃的通式。

［要点精析］

一、甲烷的物理性质及存在

甲烷是无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。

甲烷是地层内的天然气，池沼底部产生的沼气 和煤矿坑道产生的气体（坑道气 或瓦斯）的主要成分,

♦ ♦♦ ♦♦ ♦♦♦♦♦ 石油炼制获得的石油气•中也含有甲烷，海底“可燃冰• ”实际上是外观像冰的甲烷水合物。

例1: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.瓦斯气

解析：水煤气是烧红的煤或焦炭与水蒸气反应得到的气体混合物，其主要成分是氢气和一氧化碳。 答案：C o

1、 甲烷是最简单的烃，也是含氢质量分数最高的烃（

25%） o

2、 甲烷分子不是平面的，而是呈正四面体结构。碳原子位于四面体的中心，四个氢原子分别位于四 面体的四个顶点。

例2 :有①CH ②C 2H 4③CHCb ④CCb ⑤C e H 6分子，其中不是正四面体结构的是

三、甲烷的化学性质

甲烷化学性质比较稳定，通常情况下跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾、溴水等不反应。但在一定条件下, 甲烷可以和纯净的氯气、氧气等反应。

A.①④

B .①

解析：CH 、CC14都是正四面体结构, 碳原子和六个氢原子都在同一个平面上, 答

案：Do

C.④

D.②③⑤

CHC 3是四面体结构，但不是正.四面体结构，GH s 苯分子里的六个 乙烯分子

里的二个碳原子和四个氢原子都在同一个平面上。

例3 :下列物质在一定条件下，可与4发生取代反应的是

A. 氯气

B.溴水

C.盐酸

D. KMng液

解析：一般情况下，甲烷的化学性质比较稳定，与盐酸，氢氧化钠，强氧化剂KMnQ溶液都不反应（故

不能使KMnO溶液褪色）。甲烷与气态的卤素单质氯气、溴蒸气反应，但不与氯水、溴水反应。

答案：A。

四、取代反应与置换反应的比较

例4:下列反应属于取代反应的是

A. CH4 高温C+ 2H2T B . 2HI + Cl2= I 2+ 2HC1

C. QH6+ CI2TC2H5CI + HCl D . CH + 2Q~CO+ 2H2O

解析：A是分解反应，D是氧化反应。本题易错选B。如果B是取代反应，则应该是H—I + CI —Cl = I —CI + H-CI，而且HI、CI2都不是有机物。

答案:C。

五、烷烃的一般通性

1、概念

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结合，具有这种结构的烃，叫饱和链烃，又叫烷烃。

2、物理性质

常温下，碳原子数为1〜4的烷烃呈气态，5〜16的烷烃呈液态（新戊烷是气态），多于16的烷烃呈

固态。随着分子里碳原子数的递增，烷烃的沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大。烷烃均难溶于水，密度均小于1。

3、化学性质

烷烃的化学性质与CH相似，一般比较稳定。烷烃在通常情况下跟酸、碱、酸性高锰酸钾溶液、溴水等都不起反应，也不跟其他物质化合。但在一定条件下也能发生取代反应、氧化反应（燃烧）。

例5:有关简单的饱和链烃的叙述：①都是易燃物；②能发生取代反应；③相邻两个烷烃在分子组成

上相差一个甲基。正确的是

A.

①和③ B

.②和③

C •①

D .①和②

解析：简单的饱和链烃也就是烷烃， ①②是烷烃的通性，③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个

“CH ”

原子团，而不是甲基“ CH ”原子团。

答案：D 。 六、烷烃的通式

常见烷烃有：甲烷（CH4），乙烷（GHb ），丙烷（GH8）, 丁烷（GHw ）等。 烷烃的通式：GHa n+2 （n > 1）。可根据分子中碳氢原子之间是否满足 n 与2n + 2的关系来判断是否为烷

烃。

“链状”，其实就是烷烃。烷烃的三个结构特点缺一不可。烷烃的通式就是

答案：A o

七、甲烷、烷烃在日常生活中的应用

已开发和利用的气体燃料中，最洁净的是天然气和沼气。天然气和沼气的主要成份是甲烷，与其他含 碳气体燃料相比，在相同条件下充分燃烧时产生的二氧化碳最少。三氯甲烷，俗称氯仿，是最早应用于外 科手术的全身麻醉剂之一。四氯甲烷，又叫四氯化碳，和三氯甲烷都是重要的工业溶剂，四氯化碳还是常 用的灭火剂。

家用燃料中液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷， 气态，稍加压力就变成液体。汽油是分子中含有 （GH4）、庚烷（GHw ）、辛烷（C B H IS ）和壬烷（

例7:已知天然气的主要成分 CH 是一种会产生温室效应的气体，

等物质的量的CH 和CO 产生的温室效

应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量

CH 和

CO 产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是

D.只有③ 天然

气燃烧生成

CQ 和HO ，而形

［强化训练］

1. 2.

、选择题（以下各题只有一个正确答案） 下列物质的分子中，属于正四面体结构的是（ A . CHC 3 B . CHCI 在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 A .氯气和氢气反应 C.甲烷和氧气反应 下列反应属于置换反应的是（ C. ）

CCI 4

）

甲烷和氯气反应 甲烷与溴蒸气反应

D. CHCI 2

3.

A . Cu + 2FeCI 3= CuCl 2+ 2FeCb C. Cl 2+ C 2H 6 光 C 2HCI + HCI

B . D . 2KCIO 3+ I 2 "'

4 .把相同体积的甲烷和氯气充入一个集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶壁上 有液滴出现，

SO + 2fS = 2H 2O+ 3S Cl 2+ 2KIO 3

3n 1 点燃

C 2

2

例6 :碳原子之间以单键结合的饱和链烃的通式为

A. GHa n+2

B. GH 2n

C. 解析：依题意“碳原子之间以单键结合的饱和链烃”

烷烃燃烧的通式为:

C nH2n+2 +

nC6+( n + 1) HO

GH 2n-2

D. C n Hi

中的结构应该具有三个特点：

“单键”、“饱和”

C n F 2n+2o

还含有少量的丙烯和丁烯。丙烷和丁烷在常温下呈

5〜11个碳原子的烃的混合物，含有的烷烃主要是己烷

QHz o ）。

A.①②③

B .只有①

C. 解析：等质量的 CH 和CO 相比，CH 的物质的量比 成酸雨的主要气体是氮氧化物和硫氧化物。

答案：C o

①②

CO 的物质的量多。