甲烷導(dǎo)學(xué)案完整版本

最簡單的有機(jī)化合物—甲烷主備人：備課時間上課時間復(fù)習(xí)目標(biāo)：1、了解甲烷在自然界存在和日常生活和化工生產(chǎn)中的應(yīng)用；2、認(rèn)識甲烷分子結(jié)構(gòu)，學(xué)會書寫甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式；3、理解典型的有機(jī)反應(yīng)——取代反應(yīng)的特點，能辨認(rèn)同系物和同分異構(gòu)體。復(fù)習(xí)重點：甲烷的結(jié)構(gòu)特點和甲烷的取代反應(yīng)；同分異構(gòu)體和同系物。復(fù)習(xí)難點：建立有機(jī)物立體結(jié)構(gòu)模型，將甲烷和烷烴的結(jié)構(gòu)特點、有機(jī)物的成鍵特點從實物模型轉(zhuǎn)換為學(xué)生頭腦中的思維模型，從化學(xué)鍵的層面認(rèn)識甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。課時安排：兩課時。教學(xué)過程：基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)：一、有機(jī)物概述(1)有機(jī)物含義：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)有機(jī)物的主要特點是：溶解性：＿＿＿＿＿＿＿＿熱穩(wěn)定性：＿＿＿＿＿＿＿可燃性：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿導(dǎo)電性：＿＿＿＿＿＿＿＿＿熔點：＿＿＿＿＿＿＿是否電解質(zhì)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿相互反應(yīng)速度：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(3)有機(jī)物結(jié)構(gòu)：大多數(shù)有機(jī)物分子里的碳原子跟其它原子經(jīng)常以＿＿＿＿＿＿鍵結(jié)合二、甲烷分子組成與結(jié)構(gòu)1、三式：分子式：＿＿＿＿＿；電子式：＿＿＿＿＿結(jié)構(gòu)式：＿＿＿＿＿。2、甲烷空間結(jié)構(gòu)的描述：甲烷是＿＿＿＿＿結(jié)構(gòu)，碳原子位于＿＿＿＿＿，頂點都是＿＿＿＿＿。3、甲烷分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)：鍵角都是＿＿＿＿；鍵長1．09×10－10m；鍵能是413kJ/mol三、甲烷的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：＿＿色＿＿味＿＿體，比空氣＿＿，＿＿溶于水。2、化學(xué)性質(zhì)：一般情況下，性質(zhì)＿＿＿穩(wěn)定，跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑等＿＿＿反應(yīng)。(１)甲烷的氧化反應(yīng)：有機(jī)方程式書寫不用“=”而用＿＿表示。CH4(g)＋2Ｏ２(g)CO2(g)+2H2O(l)問題：①點燃甲烷前要進(jìn)行什么操作?[＿＿]②火焰的顏色是什么?[＿＿]③燃燒時火焰是淡藍(lán)色的氣體還有哪些?[＿＿、＿＿、＿＿]④燃燒后的產(chǎn)物如何檢驗?[＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿](2)甲烷的取代反應(yīng):取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。取代反應(yīng)與置換反應(yīng)區(qū)別如下：3、甲烷與氯氣在光照條件下反應(yīng)，現(xiàn)象：黃綠色逐漸＿＿＿＿，瓶壁出現(xiàn)＿＿＿＿，說明產(chǎn)生了不溶于水的物質(zhì)。瓶口有＿＿＿，使?jié)袷镌嚰堊儯撸?，推斷有氯化氫生成。四個反應(yīng)的方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。甲烷四種取代產(chǎn)物性質(zhì)見下表：3、熱解反應(yīng)：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿四、烷烴1．烷烴的概念：碳原子跟碳原子都以單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合。這樣的結(jié)合使得每個碳原子的化合價都已充分利用，都已達(dá)到“飽和”，這種結(jié)合的鏈烴叫做飽和鏈烴，或稱烷烴。 2．烷烴的通式：____________________ 3．烷烴物理性質(zhì)：狀態(tài)：一般情況下，1—4個碳原子烷烴為___________，

5—16個碳原子為__________，16個碳原子以上為_____________。溶解性：烷烴________溶于水，_________溶(填“易”、“難”)于有機(jī)溶劑。熔沸點：隨著碳原子數(shù)的遞增，熔沸點逐漸_____________。密度：隨著碳原子數(shù)的遞增，密度逐漸___________。 4．烷烴的化學(xué)性質(zhì)(1)一般比較穩(wěn)定，在通常情況下跟酸、堿和高錳酸鉀等都______反應(yīng)。(2)取代反應(yīng)：在光照條件下能跟鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。______________________________(3)氧化反應(yīng)：在點燃條件下，烷烴能燃燒______________________________(4)熱解反應(yīng)：在高溫下，烷烴能分解成小分子______________________________疑難知識鏈接：一、同系物規(guī)律1、同系物：結(jié)構(gòu)相似，組成上相差一個或若干個“CH2”2、同系物的判斷規(guī)律：(1)一差（分子組成至少相差一個CH2原子團(tuán)）(2)一同（具有相同的通式）(3)二相似（結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似）3、烷烴的命名：(1)烷烴的命名方法——根據(jù)分子里所含碳原子的數(shù)目來命名。A.碳原子數(shù)在十以下的，依次用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿來表示。如：戊烷、辛烷等。B.碳原子數(shù)在十以上的，就用＿＿＿來表示。如：十一烷、十七烷等(2)烴基—＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿所剩余的部分。一般用“R—”表示。如果這種烴是烷烴，那么烷烴失去一個氫原子后所剩余的原子團(tuán)叫烷基。如：—CH3叫＿＿基，—CH2CH3叫＿＿＿基。3、同分異構(gòu)體：化合物具有相同的＿＿＿＿，但具有＿＿＿的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。如正丁烷和異丁烷。具有＿＿＿＿現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。疑難知識鏈接：二、有機(jī)物的命名1、烷烴的命名(1)首先選擇主鏈：選擇分子中最長碳鏈稱作某烷（由主鏈C原子數(shù)決定烷的名稱）；若有兩條碳鏈等長，則以含取代基（或支鏈）多者為主鏈。(2)對主鏈碳原子編號：從離取代基最近的一端編起（以阿拉伯?dāng)?shù)字）；若在離兩端等距離的位置同時出現(xiàn)取代基時，則從哪端編號能使取代基位置之和最小，就從哪一端編起。(3)寫出烷烴的系統(tǒng)名稱.典型例題：【例1】在光照下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)，得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl解析：由CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，每生成1mol鹵代烴，可生成1molHCl，由于CH4與Cl2發(fā)生的每一步取代反應(yīng)中都有HCl生成，所以，產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。這里注意，不要簡單地按CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl進(jìn)行考慮。其實，該反應(yīng)一旦進(jìn)行，生成的CH3Cl立即與Cl2發(fā)生“連鎖”反應(yīng)。答案：D【例2】下列各組物質(zhì)：①金剛石和C60②H2、D2和T2③和④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3⑤乙烷和已烷⑥CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3中，互為同位素的是（填序號，下同），互為同素異形體的是，互為同系物的是，屬于同一物質(zhì)的是。解析：互為同位素的是和，互為同素異形體的是金剛石和C60，互為同系物的是乙烷和已烷，屬于同一物質(zhì)的是CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3。知能訓(xùn)練甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)測試題一、選擇題（下列題目中只有一個選項最符合題目的要求）1、（原創(chuàng)）2009年1月2日，新華社報道了俄羅斯指責(zé)烏克蘭方面截留俄方通過烏方輸往歐盟天然氣導(dǎo)致歐洲各國用氣緊張的事件。下列有關(guān)說法不正確的是（）A、天然氣是一種混合物B、天然氣是種清潔能源C、烏克蘭截留天然氣的目的是為了利用甲烷生產(chǎn)糧食D、天然氣的主要成分是一種只含碳、氫元素的化合物2、（原創(chuàng)）下列物質(zhì)中，所含主要成分不同于其他三種的是（）A、沼氣B、煤氣C、天然氣D、煤礦內(nèi)瓦斯3、（原創(chuàng)）土衛(wèi)六是環(huán)繞土星運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，據(jù)國外媒體報道，土衛(wèi)六表面的海洋中有可能存在生命，又知這些海洋的主要成份是液態(tài)甲烷、乙烷以及這兩物質(zhì)構(gòu)成的聚合物。以下說法中，錯誤的是（）A．土衛(wèi)六表面的海洋中富含有機(jī)化合物B．土衛(wèi)六的海洋中含有正四面體結(jié)構(gòu)的分子C．甲烷分子中含4種共價鍵D．土衛(wèi)六的海洋中主要含兩種元素4、甲烷與氯氣反應(yīng)可得到的取代產(chǎn)物有⑴CH3Cl，⑵CH2Cl2，⑶CHCl3，⑷CCl4，若將甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1:3混合，在光照下充分反應(yīng)后得到的產(chǎn)物為（）A．只有⑴B．只有⑶C．⑴⑵⑶的混合物D．⑴⑵⑶⑷的混合物5、（原創(chuàng)）學(xué)完《最簡單的有機(jī)物——甲烷》后，小明列出了有機(jī)物的下列特點，其中不正確的是（）A.大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑B.有機(jī)物參加的反應(yīng)比較復(fù)雜，一般情況下反應(yīng)較慢C.絕大多數(shù)有機(jī)物受熱不易分解，而且不易燃燒D.絕大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電熔點低6、（原創(chuàng)）甲烷在氧氣中燃燒后生成二氧化碳和水，從該實驗事實可以得出的結(jié)論是（）A．甲烷的分子式為CH4B．甲烷氣體中含碳元素和氫元素C．甲烷分子中只含碳元素和氫元素D．甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定7、（原創(chuàng)）某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)將等體積的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中，用玻璃片蓋嚴(yán)后置于光亮處，一段時間后不可能觀察到的現(xiàn)象是（）A、集氣瓶中氣體的黃綠色逐漸變淺B、集氣瓶內(nèi)壁上有油狀液滴附著

C、集氣瓶底部出現(xiàn)黑色顆粒D、取下玻璃片，可能會看到白霧8、已知ag甲烷受熱完全分解后得到m個碳原子，則下列數(shù)值中跟阿佛加德羅常數(shù)相等的是（）A、EQ\f(16m,a) B、EQ\f(4m,a) C、EQ\f(6m,a) D、EQ\f(8m,a)9、下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無水硫酸銅變藍(lán)，又可使澄清石灰水變渾濁的是A、COB、CH4C、H2D、N10、在光照條件下，1mol甲烷和足量氯氣發(fā)生反應(yīng)后，測得四種取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)中消耗氯氣的物質(zhì)的量為（）

A、0.5摩爾

B、2摩爾

C、2.5摩爾

D、4摩爾11、現(xiàn)有H2、CO、CH4的混合氣體VL，其體積比為1∶1∶2。當(dāng)aL該混合氣體完全燃燒時，所需O2的體積為（）A、EQ\f(5V,4)L B、5VL C、5aL D、EQ\f(5a,4)L二、填空題12、在通常情況下，甲烷的化學(xué)性質(zhì)，即使高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑也反應(yīng)，即（填“能”或“不能”）使酸性高錳酸鉀溶液褪色；不與或反應(yīng)，但在一定條件下，甲烷能發(fā)生、等反應(yīng)。已知甲烷與氣態(tài)鹵素單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，請問甲烷能否使溴水褪色呢？。13、寫出在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氣態(tài)有機(jī)物的化學(xué)方程式：?！灸芰μ岣摺咳?、選擇題（下列題目中只有一個選項最符合題目的要求）14、（原創(chuàng)）沼氣是一種清潔能源，已知0.5molCH4完全燃燒生成二氧化碳和水時，放出445kJ熱量，則1molCH4完全燃燒時，斷裂反應(yīng)物分子內(nèi)的化學(xué)鍵所吸收的總能量與形成生成物分子內(nèi)的化學(xué)鍵所放出的總能量之間的關(guān)系為（）A、前者比后者多890kJB、后者比前者多890kJC、前者比后者多445kJD、后者比前者多445kJ15、現(xiàn)有一組可能由CH4、NH3、、H2、CO、CO2和HCl組成的無色混合氣體，善思的李聰進(jìn)行了以下實驗：①將此混合氣體通過濃硫酸，②再通過過量的澄清石灰水，③剩余氣體經(jīng)干燥后可在氧氣中燃燒。得到的實驗現(xiàn)象依次為：①中氣體總體積基本不變，②中未見渾濁，但氣體體積減少，③中燃燒產(chǎn)物不能使無水硫酸銅變色。據(jù)此確定原混合氣體的組成為（）A、CO和HClB、CH4和NH3C、CH4和HCl、D、H2和CO16、一定體積的甲烷在一定量O2中燃燒后得到的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，測得混合氣體的質(zhì)量為49.6g，將混合氣體緩慢經(jīng)過無水CaCl2時，CaCl2增重25.2g，則原混合氣體中COA.12．5gB.13．2gC.19．7gD.24．4g四、填空題17、（原創(chuàng)）隨著人類社會活動的加劇，我們地球人已面臨能源危機(jī)，能高效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源已受到各國的高度重視。試回答下列問題：（1）為提高燃料利用率，可通過改進(jìn)汽油組成的辦法來改善汽油的燃燒性能。例如，“無鉛汽油”是在汽油中加入CH3OC(CH3)3得到的，在CH3OC(CH3)3分子中必然存在的原子間連接形式有(填寫編號)。①，②，③，④。（2）天然氣燃燒的產(chǎn)物無毒、熱值高，而且管道輸送方便，是值得推廣的一種清潔能源，已成為我國西部開發(fā)的重點項目之一。天然氣的主要成分是，它的空間結(jié)構(gòu)是，下列說法中能證明它是該結(jié)構(gòu)的理由是（填寫編號）。①CH3Cl只有一種結(jié)構(gòu)，②CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)，③CHCl3只有一種結(jié)構(gòu)，④CCl4只有一種結(jié)構(gòu)，⑤它是非極性分子。（3）為解決能源危機(jī)，有效開發(fā)民用氫能源是一條卓有實效的途徑，為制得廉價的氫氣，下列制氫方法中可行的途徑是（填寫編號）。①電解水②鋅和稀硫酸反應(yīng)③光解海水18、（原創(chuàng)）2008是全球經(jīng)濟(jì)急劇衰退的一年，在金融風(fēng)暴的沖擊下，提高原料利用率來提高經(jīng)濟(jì)效益成為人們關(guān)注的焦點。某化工廠利用甲烷與氯氣反應(yīng)得到的副產(chǎn)品來制取鹽酸實現(xiàn)了變廢為寶的夢想，其生產(chǎn)原理可在實驗室中模擬如下，請根據(jù)要求填空：

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）B裝置的三種功能是①，②，③；

（3）設(shè)EQ\f(V(Cl2),V(CH4))=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應(yīng)；

（4）在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強(qiáng)光照射后，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁附著有油珠，寫出生成產(chǎn)物中密度最大的物質(zhì)的化學(xué)方程式

；（5）D裝置的作用是

（填編號）；

A、收集氣體

B、吸收氯氣

C、防止倒吸

D、吸收氯化氫

（6）D裝置生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為

；

該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要成分為

（填編號）。

①CH4

②CH3Cl

③CH2Cl2

④CHCl3

⑤CCl4【高考陣地】七、選擇題（下列題目中只有一個選項最符合題