吉林省长春市高中化学第三章有机化合物3.1最简单的有机合物——甲烷导学案1新人教版.docx

第一节最简单的有机合物-甲烷【课型】 新授课 【课时安排】2课时第一课时【学习目标】1.了解甲烷的来源和主要用途。2.了解甲烷的分子结构，掌握甲烷的性质，理解取代反应的概念。3.认识烷烃的特征结构。4.知道烷烃的物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。5.能以典型代表物为例，理解烷烃的化学性质。【学习重点】烷烃的取代反应【学习难点】烷烃的取代反应【学法指导】 学案导学、实验探究、分组讨论【知识梳理】一、甲烷1.甲烷的存在、结构及物理性质（1）存在甲烷是_、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。（2）分子结构分子式电子式结构式空间构型甲烷的分子模型_实验证明，甲烷分子具有_结构，其中四个CH键长度和强度_，夹角_。 _原子位于正四面体中心， _原子位于四个顶点上（3）物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性_色气体_味比空气_极难溶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、CO2、碳酸及其盐等。2.甲烷的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)化学方程式：_燃烧现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈_（2）取代反应取代反应：有机物分子里的某些_被其他_所替代的反应。实验探究：甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象A装置：a.试管内气体颜色_；b.试管内壁有_出现；c.试管中有少量_；d.试管内液面_；e.水槽中有_析出B装置：_实验结论CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为_产物性质CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4状态均为油状_水溶性都_于水点拨:无论CH4和Cl2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。3.甲烷的主要用途通常状况下，1 mol甲烷完全燃烧放出890 kJ能量。因此以甲烷为主要成分的_和_都是理想的清洁能源。甲烷还可用作_二、烷烃【讨论与探究】有下列三种有机物：a.CH3CH3bCH3CH2CH3cCH3CH2CH2CH3它们共同的结构特点是碳原子间都以_形成碳链、碳原子剩余的价键全部被_饱和，其类别是_它们在分子组成上的主要差别是相差一个或若干个_原子团，其通式是_【归纳】 1烷烃的结构特点与通式_2烷烃的物理性质及递变规律阅读教材表2-1并结合你已学知识内容，填写下表：物理性质变化规律状态当碳原子数小于或等于_时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈_或_(新戊烷常温下为气态)溶解性都难溶于_，易溶于_沸点随碳原子数的增加，沸点逐渐_。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点_相对密度随碳原子数的增加，相对密度逐渐 _。烷烃的相对密度_水的密度3.烷烃的化学性质(1)稳定性：常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。(2)氧化反应可燃性烷烃可在空气或氧气中燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为_(3)特征反应取代反应烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷，化学方程式为_(4)分解反应高温裂化或裂解烷烃受热时会分解，生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃，如：C16H34C8H16C8H18【课上训练】1能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A甲烷分子中4个CH键的强度相同B甲烷分子中4个CH键的长度相同C甲烷的一氯代物只有1种D甲烷的二氯代物只有1种2下列有关烷烃的叙述中，正确的是()A在烷烃分子中，所有的化学键都是碳碳单键B烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去C分子通式为CnH2n2的烃不一定是烷烃D所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应3下列物质的沸点由高到低排列顺序正确的是()丁烷2-甲基丙烷戊烷2-甲基丁烷 2,2-二甲基丙烷A BC D4如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，试管放在光亮处一段时间。(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为无色；实验过程中，甲管活塞向内移动；甲管内壁有油珠；产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生化学反应的类型为_。(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_。A水 BNaOH溶液CAgNO3溶液 D饱和食盐水(4)反应后，若将甲中的物质全部推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到_；若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到_【课后作业】一 选择题1据报道，2011年5月3日上升，墨西哥北部一处煤矿发生瓦斯爆炸，造成多名矿工死伤。瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关，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并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸2下列关于甲烷的叙述中错误的是()A甲烷分子具有正四面体结构，两个碳氢键之间的夹角为10928B甲烷分子中两个氢原子被氯取代后，可形成两种不同结构的分子C甲烷是重要的化工原料，其分解产物可用于合成氨和橡胶工业D“抽”出坑道中的甲烷，既可用作清洁燃料，又可防止爆炸3下列反应中，属于取代反应的是()ACH4C2H2BCH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrCCH42O2CO22H2ODC2H6Cl2C2H5ClHCl4下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是()ACH3Cl BCCl4 CCH2Cl2 DCH45取1 mol甲烷与4 mol氯气放入一密闭容器中，在光照条件下发生反应，充分反应后，容器中各物质的物质的量之和一定为()A1 mol B4 mol C5 mol D无法确定6有4 mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧时恰好用去了3 mL的氧气，则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为()A11 B15 C51 D任意比7甲烷在高温下可分解生成C2H2和H2。一定量的甲烷部分分解成C2H2和H2后，仍有CH4剩余，所得混合物的平均式量为12.8，则甲烷的分解率为()A10% B25% C50% D75%8在一定的温度、压强下，向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为()A14 B13 C12 D119为验证甲烷分子中含有碳氢两种元素，可将其燃烧产物通过浓硫酸；澄清石灰水；无水硫酸铜。正确的顺序是()A B C D10鉴别CH4、CO、H2三种无色气体的方法是()A点燃通入澄清石灰水加入溴的四氯化碳溶液B点燃罩上小烧杯加入澄清石灰水C点燃通入澄清石灰水D点燃通入酸性KMnO4溶液二、填空题11下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。(1)对号入座(填序号)：甲烷的球棍模型是_，甲烷的电子式是_。(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2应该有_种结构，实际CH2Cl2有_种结构，证明甲烷不是平面结构，而是_结构，上面_更能反映其真实存在状况。12利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实，某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：根据要求填空：(1)实验室制取Cl2的化学反应方程式为：_。(2)写出CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式_。(3)B装置有三种功能：控制气体流速；将气体混合均匀；_。(4)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是_。(5)E装置的作用是(填编号)：_。A收集气体 B吸收氯气C防止倒吸 D吸收氯化氢(6)E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_(7)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是(填编号)_。ACH4 BCH3Cl CCH2Cl2 DCHCl3 ECCl413如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_；(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_；(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增