第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 第三章最简单的有机化合物一甲烷 学习目标 1、了解有机化合物以及烷烃的初步概念及性质上的一些共同特点。 2、了解甲烷在自然界的存在和用途,初步认识甲烷分子的空间结构。 3、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。 4、掌握甲烷的重要化学性质,并理解取代反应的涵义。 5、掌握同系物、同分异构体的涵义 、有机物 1、有机物的定义 2、有机物的特点 (1)种类繁多碳元素是形成物质最多的元素 (2)结构复杂(3)难溶于水(4)易分解、易燃烧、不易导电 3、烃是指 的有机物,也称为 其中 是最简单的有机物 甲烷的结构与性质 1、甲烷的存在: 2、甲烷的分子式: 电子式 结构式 甲烷分子的结构特点为 对应的CH2Cl2有几种结构? 常用的分子模型有 两种 3、甲烷的物理性质:色,味的气体,溶,燃烧,密度空气。 4、甲烷的化学性质 在通常情况下,甲烷稳定,与 不反应,与 不反应 因为有机反应比较复杂,常伴有副反应发生,所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不 用等号 (1)甲烷的氧化反应 写出甲烷与氧气反应的化学反应式 (2)甲烷的取代反应 甲烷与氯气反应的现象为: 化学反应方程式为 ①常如何验证HCl的生成呢 ②常温下,除了CH3Cl是气体外,其他三种都是无色液体,为什么我们看到黄色油珠呢? 其实,在该反应中,生成的有机产物除一氯甲烷外,还有 请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式: ③取代反应的定义: 1/4
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 1 / 4 第三章 最简单的有机化合物—甲烷 学习目标 1、了解有机化合物以及烷烃的初步概念及性质上的一些共同特点。 2、了解甲烷在自然界的存在和用途，初步认识甲烷分子的空间结构。 3、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。 4、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的涵义。 5、掌握同系物、同分异构体的涵义。 一、有机物 1、有机物的定义： 。 2、有机物的特点： (1)种类繁多 碳元素是形成物质最多的元素 (2)结构复杂 (3)难溶于水 ( 4)易分解、易燃烧、不易导电 3、 烃是指 的有机物，也称为 。 其中 是最简单的有机物。 二、甲烷的结构与性质 1、甲烷的存在： 。 2、甲烷的分子式： ，电子式： ，结构式： 。 甲烷分子的结构特点为： ， 对应的 CH2Cl2 有几种结构？ 常用的分子模型有 两种。 3、甲烷的物理性质： 色， 味的气体， 溶， 燃烧，密度 空气。 4、甲烷的化学性质 在通常情况下，甲烷 稳定，与 不反应，与 也 不反应。 因为有机反应比较复杂，常伴有副反应发生，所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不 用等号。 （1）甲烷的氧化反应 写出甲烷与氧气反应的化学反应式： （2）甲烷的取代反应 甲烷与氯气反应的现象为： 化学反应方程式为： ①常如何验证 HCl 的生成呢？ ②常温下，除了 CH3Cl 是气体外，其他三种都是无色液体，为什么我们看到黄色油珠呢？ 。 其实，在该反应中，生成的有机产物除一氯甲烷外，还有 。 请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式： ③取代反应的定义：
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 那么取代反应和置换反应是不是相同的呢?它们之间的差别为: 三、烷烃 1、烷烃,也称为 分子中 2、随着分子中碳原子数的增加,烷烃的物理性质会呈现 变化。 状态 熔沸点 密度 3、化学性质 4、同系物的定义: 烷烃的分子式可以用通式来表示 5、烷烃的命名 (1)碳数在十个以内时,依次为: (2)碳数超过十时,以 为代表 6、同分异构体的定义: 同分异构现象的定义: 般情况下,分子相同时,支链越多,溶沸点越_,密度越_ 7、请写出下列物质的结构式与结构简式。 甲烷: 乙烷 丙烷: 正丁烷 异丁烷 正戊烷 异戊烷: 新戊烷 8、同系物与同分异构体概念的比较 概念 相同 不同描述对象实例 「同系物 同分异构体 附表 1甲烷氯化物的比较 一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷 四氯甲烷 氯仿 四氯化碳 分子式 CHaCI CHCI CHCI CCI 状态 液态 液态 液态 用途局部麻醉剂 溶剂 溶剂、防腐剂 溶剂、灭火剂 2取代反应与置换反应的比较 取代反应 置换反应 质的特一般生成物无单质,反应物中可有可无。反应物、生成物中必有一者为单 反应中物 质 条件反应受催化剂、光等影响较大。 在水溶液中进行,遵循金属 和非金属活动性顺序。 反应特点 逐步取代,很多反应是可逆的 反应一般不可逆 什么是沼气 沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。沼气发 酵过程可分为两个阶段,即不产甲烷阶段和产甲烷阶段。沼气发酵产生的三种物质,一是沼 气,以甲烷为主,是一种清洁能源;二是消化液(沼液),含可溶性N、P、K,是优质肥料 三是消化污泥(沼渣),主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物,是一种优良有机肥, 2/4
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 2 / 4 那么取代反应和置换反应是不是相同的呢？它们之间的差别为： 三、烷烃 1、烷烃，也称为 ，分子中 。 2、随着分子中碳原子数的增加，烷烃的物理性质会呈现 变化。 状态： ；熔沸点 ，密度 。 3、化学性质： 。 4、同系物的定义： 。 烷烃的分子式可以用通式来表示： 5、烷烃的命名 （1）碳数在十个以内时，依次为： 。 （2）碳数超过十时，以 为代表。 6、同分异构体的定义： 同分异构现象的定义： 一般情况下，分子相同时，支链越多，溶沸点越 ，密度越 。 7、请写出下列物质的结构式与结构简式。 甲烷： 乙烷： 丙烷： 正丁烷： 异丁烷： 正戊烷： 异戊烷： 新戊烷： 8、同系物与同分异构体概念的比较 概念 相同 不同 描述对象 实例 同系物 同分异构体 附表 1 甲烷氯化物的比较 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷 俗 名 —— —— 氯仿 四氯化碳 分子式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 状 态 气态 液态 液态 液态 用 途 局部麻醉剂 溶剂 溶剂、防腐剂 溶剂、灭火剂 2 取代反应与置换反应的比较 取代反应 置换反应 反应中物 质的特征 一般生成物无单质，反应物中可有可无。 反应物、生成物中必有一者为单 质。 条 件 反应受催化剂、光等影响较大。 在水溶液中进行，遵循金属 和非金属活动性顺序。 反应特点 逐步取代，很多反应是可逆的。 反应一般不可逆。 什么是沼气 沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。沼气发 酵过程可分为两个阶段，即不产甲烷阶段和产甲烷阶段。沼气发酵产生的三种物质，一是沼 气，以甲烷为主，是一种清洁能源；二是消化液（沼液），含可溶性 N、P、K，是优质肥料； 三是消化污泥（沼渣），主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物，是一种优良有机肥
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 并有土壤改良功效。沼气的生成物有很高的应用价值。很多人称:“沼气百利,而无一害” 知识点一认识有机物 1.下列说法正确的是() A.有机物的水溶液都不导电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.烃是() A.含有碳、氢元素的有机物 B.含有碳元素的化合物 C.仅由碳、氢两种元素组成的有机物D.完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物 3.下列物质属于烃类的是() B. H2CO3 C. C2H4O D. CHCI3 知识点二甲烷的组成和结构 4.如图是CH4、CC1、CH1Q的分子球棍模型图。下列说法。。cAo 正确的是() 甲烷四氯化碳一氯甲烷 A.CH4、CCl4和CH3C1都是正四面体结构B.CH4、CCl4都是正四面体结构 C.CH4和CCl4中的化学键完全相同 D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同 5.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() A.CH3Cl只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质 C.CHCl3只代表一种物质 D.CCl4只代表一种物质 知识点三甲烷的性质 6.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 7.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() A. CH3CI B. CHCI3 D. HCI 8.CH4和H混合气体10mL,完全燃烧后生成6mLCO2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() A.2:3 B.3:2 C.2:1 D.1:2 知识点四取代反应 9.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 10.1moCH4与Cl2发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量 相等,则消耗的Cl2为() B. 2 mol C. 2.5 mol 课后作业 练基础落实】 1.下列气体的主要成分不是甲烷的是() 沼气 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C—H键是完全等价的键D.甲烷分子中具有非极性键 3.有机物中的烃是 的化合物() A.含有碳元素 B.含有碳元素和氢元素 C.仅含有碳元素和氢元素 D.燃烧后生成二氧化碳和水 3/4
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 3 / 4 并有土壤改良功效。沼气的生成物有很高的应用价值。很多人称：“沼气百利，而无一害”。 知识点一 认识有机物 1．下列说法正确的是( ) A．有机物的水溶液都不导电 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．烃是( ) A．含有碳、氢元素的有机物 B．含有碳元素的化合物 C．仅由碳、氢两种元素组成的有机物 D．完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物 3．下列物质属于烃类的是( ) A．C6H6 B．H2CO3 C．C2H4O D．CHCl3 知识点二 甲烷的组成和结构 4．如图是 CH4、CCl4、CH3Cl 的分子球棍模型图。下列说法 正确的是( ) A．CH4、CCl4 和 CH3Cl 都是正四面体结构 B．CH4、CCl4 都是正四面体结构 C．CH4 和 CCl4 中的化学键完全相同 D．CH4、CCl4 的结构相同，性质也相同 5．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( ) A．CH3Cl 只代表一种物质 B．CH2Cl2 只代表一种物质 C．CHCl3 只代表一种物质 D．CCl4 只代表一种物质 知识点三 甲烷的性质 6．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 7．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( ) A．CH3Cl B．CHCl3 C．CCl4 D．HCl 8．CH4 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( ) A．2∶3 B．3∶2 C．2∶1 D．1∶2 知识点四 取代反应 9．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 10．1 mol CH4 与 Cl2 发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量 相等，则消耗的 Cl2 为( ) A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol 练基础落实 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 C—H 键是完全等价的键 D．甲烷分子中具有非极性键 3．有机物中的烃是________的化合物( ) A．含有碳元素 B．含有碳元素和氢元素 C．仅含有碳元素和氢元素 D．燃烧后生成二氧化碳和水
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 4.用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的HC CH 功能,其主要成分的结构如下图,它属于 C-C CH A.无机物 B.烃 C.高分子化合物 D.有机物 5.下列反应属于取代反应的是() A. CH4-C+2H B. 2HI-+Cl2=2HCI+I2 C.CH4+202 CO,+2H,O D. CH4+Cl2 CH3 Cl-+HCI 6.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() ①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2 A.①② C.③④ D.②③ 7.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 A.5种 B.6种 C.4种 D.3种 练方法技巧】—燃烧法确定有机物分子组成 8.某有机物在O2中充分燃烧生成CO2和HO的物质的量之比为1:1,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1:2:3 该有机物分子中C、H原子个数比为1:2 C.该有机物中必定含有氧元素D.该有机物化学式为C2H4X→ [练综合拓展】 将如示某栋x可能中入、①这几围国国桑 实验现象回答下列问题: (1)若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则X气体是 2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则X气体是 (3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则X气体可能是 10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CH和C2上玻璃管 1:4)的混合气体,假 胶塞 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1:1,则得到的产物为 A. CH3 CI HCI B. CCl4 HCl C. CH3CI CH2 CI2 D. CH3 CI CH2C12 CHCl3 CCl4 HCI (3)经过几个小时的反应后,U形管右端的水柱变化是 升高 B.降低 不变 4)若水中含有 Na? SiO,则在U形管左端会观察到 (5)右端玻璃管的作用是 4/4
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案 4 / 4 4．用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的 功能，其主要成分的结构如下图，它属于 ( ) A．无机物 B．烃 C．高分子化合物 D．有机物 5．下列反应属于取代反应的是( ) A．CH4――→ 高温 C＋2H2 B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2 C．CH4＋2O2――→ 点燃 CO2＋2H2O D．CH4＋Cl2――→ 光 CH3Cl＋HCl 6.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( ) ①CO、O2 ②Cl2、CH4 ③NO2、O2 ④N2、H2 A．①② B．②④ C．③④ D．②③ 7．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 ( ) A．5 种 B．6 种 C．4 种 D．3 种 练方法技巧 ——燃烧法确定有机物分子组成 8．某有机物在 O2 中充分燃烧生成 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 1∶1，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 1∶2∶3 B．该有机物分子中 C、H 原子个数比为 1∶2 C．该有机物中必定含有氧元素 D．该有机物化学式为 C2H4 练综合拓展 9.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 气体点燃，将燃烧后的气体通过 A、B 两个洗气瓶。试根据 实验现象回答下列问题： (1)若 A 洗气瓶的质量增加，B 洗气瓶的质量不变，则 X 气体是________。 (2)若 A 洗气瓶的质量不变，B 洗气瓶的质量增加，则 X 气体是________。 (3)若 A、B 两个洗气瓶的质量都增加，则 X 气体可能是_________________。 10.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 1∶4)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 1∶1，则得到的产物为________。 A．CH3Cl HCl B．CCl4 HCl C．CH3Cl CH2Cl2 D．CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl (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 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______________________________________