高中化学 3.1最简单的有机化合物-甲烷（第1课时）甲烷的性质学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2化学学案VIP免费

甲烷的性质1．了解有机化合物的概念。2．掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。3．掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。要点一、有机化合物和烃概念组成元素有机化合物大部分含有碳元素的化合物一定含有C，常含有H、O，有的还含有N、S、P、Cl等(写元素符号，下同)。烃仅含有C、H元素的有机物有机化合物都含有C元素，但含有C元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物。二、甲烷1．存在和用途。(1)存在：甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。(2)用途：天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。2．组成与结构。(1)表示方法。(2)结构特点。甲烷分子是以碳原子为中心，氢原子为顶点的正四面体结构，其中C—H键的键长和键角相同。3．物理性质。颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气态无味小极难溶4.化学性质。通常状况下，甲烷比较稳定，与KMnO4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，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为CH4＋2O2――→CO2＋2H2O。(2)取代反应。①定义：有机化合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。②甲烷与氯气的取代反应。实验操作实验现象a.气体颜色变浅，最后消失b．试管内壁有油状液滴出现c．试管内液面逐渐上升d．试管中有少量白雾有关化学方程式CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl；CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl③取代产物。水溶性：甲烷的四种氯代产物均不溶于水。状态：常温下除一氯甲烷是气体，其余三种均为液体。【应用思考】1．含碳元素的化合物一定是有机物吗？提示：不一定，以是否含有碳元素为标准来划分有机物和无机物，有一定的局限性。如CO、CO2、Na2CO3等物质虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物很相近，一般将它们称作无机物。因此，有机物一定含碳元素，含碳元素的物质不一定都是有机物。2．若把甲烷分子中的一个氢原子换成氯原子，还是正四面体结构吗？提示：因C—H键与C—Cl键的长度不同，故CH3Cl是四面体结构，但不是正四面体结构。3．点燃甲烷气体前为什么必须检验其纯度？如何检验？提示：空气中的甲烷含量在5%～15.4%(体积分数)范围内时，遇火花会发生爆炸。因此，在进行甲烷燃烧实验时，必须先检验其纯度。用排水法收集满一小试管甲烷气体，用大拇指堵住管口，移近酒精灯火焰，移开大拇指，若产生轻微的爆鸣声，则甲烷是纯净的否则是不纯净的。4．CH4与Cl2发生取代反应时，有机取代产物的总物质的量与CH4的物质的量有何关系？提示：根据碳元素守恒，四种有机取代产物的总物质的量等于反应物CH4的物质的量。1．烃类物质是指(C)A．含有碳元素的有机物B．含有碳、氢元素的有机物C．只含碳、氢两种元素的有机物D．完全燃烧，只生成二氧化碳和水的有机物2．与甲烷的分子结构相同的物质是(B)A．CH3ClB．CCl4C．CH2Cl2D．CHCl3解析：CH3Cl、CH2Cl2，CHCl3是四面体形分子；CCl4和CH4分子结构相同，都是正四面体形的分子。3．关于取代反应和置换反应的下列说法中，正确的是(C)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唯一的，不会有多种产物并存的现象解析：CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl就没有单质生成，A项错；CH3COOC2H5＋H2O―→CH3COOH＋C2H5OH就不是氧化还原反应，B项错；CH4与Cl2的取代反应，产物有5种，D项错。1．下列说法不正确的是(B)A．有机物中一定含有碳元素B．完全燃烧只生成CO2和H2O的化合物都是烃C．大多数有机物分子中碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是非极性共价键和极性共价键D．有机物可以人工合成解析：有机物通常是指含碳元素的化合物，但CO、CO2、Na2CO3等少数物质，虽含有碳元素，但其性质却跟无机物相似，故一般把它们归为无机物，A项正确；完全燃...