高中化学 第3章 有机化合物 第一节 第1课时 甲烷的性质学案 新人教版必修2-新人教版高二必修2化学学案VIP专享VIP免费

第1课时甲烷的性质1．了解甲烷的存在和结构特点，掌握甲烷的性质。2．理解取代反应的概念。一、有机化合物1．元素组成：组成有机物的元素除碳外，常有氢、氧，还含有氮、硫、卤素、磷等。2．烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。最简单的烃是甲烷。二、甲烷1．甲烷的分子结构分子式CH4,_电子式，结构式，空间构型正四面体。2．甲烷的物理性质颜色状态气味密度水溶性无色气体无味比空气轻极难溶于水3.甲烷的化学性质(1)氧化反应——甲烷的燃烧甲烷燃烧的化学方程式CH4＋2O2――→CO2＋2H2O。(2)取代反应：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替代的反应。甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl。1．雾霾的化学成分较为复杂，包含有下列物质，其中属于有机物的是()A．臭氧B．二氧化硫C．氮氧化物D．碳氢化合物解析：有机物的组成元素应有C，故应选D项。答案：D2．下列叙述中错误的是()A．点燃甲烷前要进行验纯B．甲烷的密度比空气大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．点燃甲烷不一定会爆炸解析：甲烷是可燃性气体，当甲烷与氧气混合达到一定比例范围时，点燃会发生爆炸，故点燃甲烷前要进行验纯，煤矿的矿井要严禁烟火，A、C、D项正确；甲烷密度比空气小，B项错误。答案：B3．光照条件下，甲烷与氯气在容积不变的密闭容器中可发生反应：下列说法错误的是()A．该反应中三种元素的非金属性：Cl>C>HB．该反应中有两种旧化学键断裂，同时有两种新化学键形成C．该反应中，反应物和生成物中均只含共价键D．该反应中，反应物和生成物均为共价化合物解析：根据Cl、C、H三种元素在周期表中的位置可知，非金属性Cl>C>H，A项正确；反应过程中断裂C—H键和Cl—Cl键，形成C—Cl键和H—Cl键，B项正确；CH4、Cl2、CH3Cl、HCl四种物质中所存在的化学键均为共价键，C项正确；反应物Cl2为单质，不属于化合物，D项错误。答案：D甲烷分子的空间结构1．甲烷分子的结构CH4分子的空间构型为正四面体，4条C—H键的长度、强度和夹角完全相同，因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他的相同的原子或原子团替代，则形成的分子结构仍为正四面体，如CCl4。(2)若CH4分子中的4个氢原子被其他的不同原子或原子团替代，则该原子形成的分子结构仍为四面体，但不属于正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。中学化学中常见的具有正四面体结构的物质有CH4、CCl4、P4、金刚石、晶体硅、NH等。2．有机物组成和结构的表示方法(以CH4为例)表示方法实例(CH4)含义及主要应用分子式CH4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目结构式表示分子中原子的结合或排列顺序，不表示空间构型结构简式CH4反映有机物分子的突出结构，有机物反应化学方程式中有机物常用结构简式表示球棍模型小球表示原子，短棍表示化学键，表示分子的立体结构比例模型不同体积的小球表示不同原子，真实反映分子的立体结构甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，其理由是()A．CHCl3只有一种结构B．CH2Cl2只有一种结构C．CH4分子受热分解D．CH4的四个共价键的长度和强度都相等【解析】CH4无论是正四面体结构还是平面正方形结构时，都符合选项A、C、D的说法，故不能用选项A、C、D来确定CH4是何种结构；若CH4是平面正方形结构，则CH2Cl2有如下两种结构：，而CH4为正四面体结构时，CH2Cl2就只有一种结构。因此可由CH2Cl2只有一种结构推知CH4为正四面体结构。【答案】B【点评】有机物分子中，碳原子以四个单键与其他原子或原子团结合，该碳原子形成的分子结构就是四面体结构，若这四个原子或原子团相同，则该碳原子所形成的分子结构就是正四面体结构。下列关于甲烷分子结构的叙述中，正确的是()A．甲烷分子中C、H原子间是离子键B．甲烷分子的空间结构是正方形C．甲烷的结构式为CH4D．甲烷分子中4个碳氢键完全相同解析：甲烷分子中C、H原子间是共价键，A项错误；甲烷分子的空间构型为正四面体形，B项错误；甲烷的结构式为，C项错误；甲烷分子中4个碳氢键完全相同，D项正确。答案：D...