第1课时甲烷的结构和性质

1、化学学科2014级必修二教学案主备人 审核人 使用时间 编号 班级 姓名 课 题第1课时甲烷的结构和性质课型新授课学习目标（1）了解甲烷的电子式、结构式的写法，并掌握甲烷分子的正四面体结构。（2）掌握甲烷的重要化学性质，着重强调取代反应。重点难点甲烷的结构特点和甲烷的取代反应学法指导自主学习、合作探究学习过程备忘预习导学一、有机化合物和烃概念组成元素有机化合物大部分含有 的化合物一定含有_，常含有_，有的还含有_等(写元素符号，下同)。烃仅含有_ _的有机物有机化合物都含有_元素，但含有_元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于_ _。二、甲烷1存在和用途(1)存在：

2、甲烷是_、_、油田气和煤矿坑道气的主要成分。(2)用途：天然气是一种_、_、_的清洁能源，还是一种重要的_。2组成与结构(1)表示方法化学式电子式结构式分子结构示意图球棍模型比例模型(2)结构特点甲烷分子是以_为中心，_为顶点的_结构，其中CH键的_和_相同。3物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性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，与_、_也不反应。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：有机化合物分子里的某些_被其他_所代替的反应。问题探究1、甲烷与

3、氯气的取代反应实验操作实验现象a.气体颜色_，最后_b.试管内壁有_出现c.试管内液面逐渐_d.试管中有少量白雾有关化学方程式CH4Cl2CH3ClHCl；CH3ClCl2CH2Cl2HCl；CH2Cl2Cl2CHCl3HCl；CHCl3Cl2CCl4HCl甲烷与氯气的取代反应的取代产物：水溶性：甲烷的四种氯代产物均_。状态：常温下除_是气体，其余三种均为_。2、取代反应和置换反应的区别。类别实例区别取代反应置换反应甲烷与氯气的反应ZnH2SO4= ZnSO4H2定义参与物质反应条件反应受_、_、_的影响水溶液中置换遵循_的原则反应中电子得失限时训练1下列说法正确的是()A有机物的水溶液都不导

4、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下列物质属于烃类的是()AC6H6 BH2CO3 CC2H4O DCHCl33如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是()ACH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构BCH4、CCl4都是正四面体结构CCH4和CCl4中的化学键完全相同DCH4、CCl4的结构相同，性质也相同4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()ACH3Cl只代表一种物质 BCH2Cl2只代表一种物质CCHCl3只代表一种物质 DCCl4只代表一种物质5下列叙述中错误的是()A点燃甲烷不必事先进行验纯B甲

5、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6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()ACH3Cl BCHCl3 CCCl4 DHCl7CH4和H2混合气体10 mL，完全燃烧后生成6 mL CO2气体(气体的体积在相同状况下测定)，则混合气体中CH4和H2的体积之比为()A23 B32 C21 D128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

6、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延伸拓展如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为14)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11，则得到的产物为_。ACH3ClHCl BCCl4HClCCH3ClCH2Cl2 DCH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(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

7、 D无法确定(4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到_(5)右端玻璃管的作用是_。课时作业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CH键是完全等价的键D甲烷分子中具有非极性键3下列反应属于取代反应的是()ACH4C2H2 B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2O DCH4Cl2CH3ClHCl4.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()CO、O2 Cl

8、2、CH4 NO2、O2 N2、H2A B C D5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()A5种 B6种 C4种 D3种6某有机物在O2中充分燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为11，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123B该有机物分子中C、H原子个数比为12C该有机物中必定含有氧元素D该有机物化学式为C2H4教学反思第1课时甲烷的结构和性质 答案一、从左到右，从上到下：碳元素CH、ON、S、P、Cl碳元素和氢元素C、H碳碳无机物二、1(1)天然气沼

9、气(2)高效低耗污染小化工原料2(1)CH4(2)碳原子氢原子正四面体键长键角3无色气态无味小极难溶4KMnO4强酸强碱(1)淡蓝色CH42O2CO22H2O(2)原子或原子团原子或原子团a.变浅消失b油状液滴c上升不溶于水一氯甲烷液体从左到右，从上到下：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代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物和生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质催化剂温度光强制弱不一定有电子的转移一定有电子的得失对点训练1D2.C3A烃是仅含有碳、氢两种元素的有机物，故选A。4B5B甲烷分子中有四个等同的CH键，在空间可能有两种

10、对称分布：正四面体结构和平面正方形结构。本题主要考查学生的空间想象能力和逆向思维能力。本题用“反证法”，假设甲烷是平面正方形的结构，则CH2Cl2分子里的五个原子必在同一平面上，应有两种结构和即代表两种物质。而CH3Cl、CHCl3、CCl4就是写成平面结构，也只有一种结构。6A甲烷中如混有氧气，点燃可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。7D甲烷分子里的氢原子是逐步被氯原子取代的，虽然为等物质的量的甲烷和氯气混合反应，但发生任何一步反应，即每取代1 mol氢原子都生成1 mol HCl，因此生成HCl的物质的量最多。8BCH42O2CO22H2O1 1V(CH4) 6 mLV(CH4)6 mL

11、V(H2)10 mL6 mL4 mL故V(CH4)V(H2)6 mL4 mL32。9CCH4Cl2CH3ClHCl就没有单质生成，A错；CH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OH就不是氧化还原反应，B错；CH4与Cl2的取代反应，产物有5种，D错。10C1 mol CH4和Cl2反应，产生四种有机取代物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量相等，应各为0.25 mol，则n(Cl2)0.25 mol(1234)2.5 mol。课后作业1B2D甲烷分子的正四面体结构中，四个键的长度、角度相等，四个氢原子的位置一样，分子中的CH键为极性键。3C从概念上看，烃中只含碳、氢

12、两种元素，故C项正确，A、B错误；烃完全燃烧的产物为CO2和水，但仅含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧产物也只有CO2和水，D项错误。4D本题以四硫富瓦烯为题材，考查学生运用已学的知识，将有机化合物分类的能力。选项A明显错误，化合物虽然含硫，但不是无机物；选项B容易造成误判，烃类化合物是指只含碳、氢元素的有机化合物，该化合物分子中还含有硫元素，因此不属于烃类；该化合物也不属于高分子化合物，选项C也是错误的。5DA属于分解反应，B属于置换反应，C属于氧化反应，D属于取代反应，要从反应实质的角度理解取代反应和置换反应的区别。6D中CH4与Cl2在光照下可发生反应，致使气体的物质的量减少，且生成的

13、HCl能够溶解于水；中发生4NO2O22H2O=4HNO3气体体积减小。7C此题考查甲烷的取代反应的产物种类，关键在于集气瓶中最多含有气体物质的种数，产物是气体的有CH3Cl、HCl，还有没有完全反应的甲烷和氯气。8B有机物充分燃烧后生成CO2和H2O的物质的量之比为11，可得有机物分子中n(C)n(H)12，B正确；由于无条件可证明生成物中氧元素是否由有机物部分或全部提供，所以A、C、D均不正确。9(1)H2(2)CO(3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH4解析写出三种气体燃烧反应的化学方程式，然后根据浓硫酸吸水，澄清石灰水吸收CO2可得：(1)若A瓶质量增加，B瓶质量不变，说明气体X燃烧只生成水，X为H2；(2)若A瓶质量不变，B瓶质量增加，说明气体X燃烧只有CO2生成，故X为CO；(3)若A、B两瓶质量都增加，说明气体X燃烧产物既有H2O又有CO2，故X气体为不确定成分。它可以是CH4，也可以是以下组合：H2与CO；H2与CH4；CO与CH4；H2与CO和CH4。10(1)CH44Cl2CCl44HCl(2)D(3)B(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压解析(1)因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原