1、第1课时 甲烷的性质与结构,第3章 第1节 认识有机化合物,学习目标定位 1.了解有机物的性质。 2.掌握甲烷的分子式、结构式、电子式、空间构型。 3.掌握甲烷的氧化反应和取代反应。 4.掌握取代反应的概念、特点，能判断一些有机化学反应是不是取代反应。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,1.有机化合物 有机化合物是指绝大多数含 的化合物，但含碳的化合物 是有机化合物。多数有机物具有 的熔、沸点、 溶于水、 燃烧。 2.甲烷的存在与用途 (1)甲烷的存在 甲烷是 、 、 和 的主要成分。我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。,一、甲烷的存在、用途及
2、结构,碳元素,不一定,较低,难,易,天然气,沼气,石油气,煤矿坑道气(或瓦斯),(2)甲烷的主要用途 甲烷易燃烧，完全燃烧生成 、 并放出大量的热，因此甲烷可用作 。天然气和沼气都是理想的清洁能源。甲烷还可用作 。 3.甲烷的组成与结构,CO2,H2O,燃料,化工原料,正四面体,C,H,CH4,相关视频,1.结构式：用短线“”表示原子所形成的共价键进而表示物质结构的式子叫做结构式。 2.一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时，无论这4个原子是否相同，都分别在四面体的顶点上，但不一定为正四面体，也不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。,1.下列关于甲烷的说法中错误的是 A.甲烷分子是由极性
3、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键完全相同 D.甲烷分子中含有非极性键,答案,解析,解析 甲烷分子含4个CH极性键，键的强度和键与键之间的夹角完全相同，甲烷分子为正四面体结构。,2.下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在的状况,解析 甲烷的分子结构示意图、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空间构型，填充模型更能形象地表达出H、C的位置及所占比例；电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。,答案,解析,1.甲烷的物理性质,二、甲烷的性质,无,气体,无,小,难,2.甲烷的化学性质 (1)甲烷的燃烧 将甲烷在空气中点燃观察现象，并填写下表：,烧杯内
4、壁有水 珠产生,生成了水,烧杯内壁变浑浊,淡蓝色 火焰,生成了二 氧化碳,甲烷燃烧的化学方程式为_。 以甲烷为主要成分的天然气是一种理想的清洁能源。 特别提醒 点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在4.9%16% (体积)范围内时，遇火花发生爆炸。,CH42O2 CO22H2O,(2)甲烷的稳定性,退色,酸性KMnO4,H2O2,强酸,强碱,(3)甲烷的取代反应 按要求完成下列实验，并填写下表：,变浅,油状液滴,少量白雾,上升,固体析出,无明显现象,光照,上述实验A中发生反应的化学方程式为 _； _； _； _。,取代反应是指 的反应。CH4和Cl2反应的四种取代产物都 溶于水，常温下除是
5、气体外，其他三种都是 。,有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子,团代替,难,一氯甲烷,油状液体,甲烷的取代反应,3.在光照条件下，将1 mol CH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代物，则消耗Cl2物质的量为 A.1 mol B.2 mol C.2.5 mol D.10 mol,答案,解析,规律总结,规律总结 (1)甲烷和氯气发生取代反应，每有1 mol H原子被取代，生成1 mol HCl，消耗1 mol Cl2。 (2)甲烷的取代反应是逐步取代进行。,4.下列化学反应中不属于取代反应的是,答案,解析,规律总结,解析 取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子
6、团所替代的反应。C项中的反应为置换反应，不是有机物参与的反应，更不是取代反应。,规律总结 取代反应可表示为ABCDACBD，反应前后化学键的类型不变，原子或原子团的位置改变。无机置换反应不能理解为取代反应。,学习小结,达标检测,1.有下列物质：氯气、硝酸、溴水、烧碱、氧气、酸性KMnO4溶液，其中在一定条件下能与甲烷发生化学反应的是 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,解析 甲烷非常稳定，常温下，不与强酸、强碱及强氧化剂反应。,答案,解析,6,2.下列关于甲烷的叙述中，错误的是 A.通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、 强氧化剂不起反应 B.甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化 C.甲
7、烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应 D.甲烷的四种取代物都难溶于水,1,2,3,4,5,答案,解析,6,1,2,3,4,5,6,解析 CH4的性质比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，而不是不能被任何氧化剂氧化，A项正确，B项错误； CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成四种有机产物，它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均难溶于水，C、D项均正确。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,3.下列反应不属于取代反应的是 A.CH3ClCl2 CH2Cl2HCl B.C2H5OHHBrC2H5BrH2O C.C
8、2H5BrNaOHC2H5OHNaBr D.CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl,解析 A、B、C三项反应均为取代反应，D项反应为复分解反应。,4.把1 mol甲烷和4 mol氯气组成的混合气体充入到大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，一段时间后，推测可能观察到的现象是 黄绿色逐渐消失 试管上有油珠 试管内液面上升 水槽内有少量晶体析出 A.只有 B.只有 C.只有 D.,1,2,3,4,5,解析 氯气被消耗后，黄绿色消失；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体，又因为氯气被消耗，气体的体积减小，试管内液面上升；生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶
9、解度，故有NaCl析出。,答案,解析,6,5.下列叙述中错误的是 A.点燃甲烷前不必进行验纯 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,1,2,3,4,5,解析 甲烷与氧气混合达到一定比例范围时，点燃会发生爆炸，因此，甲烷点燃前要进行验纯。,答案,解析,6,答案,解析,1,2,3,4,5,6,6.在光照条件下，将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。 (1)若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，生成的混合物经水洗后所得气体在标准状况下的体积为_。,解析 水洗后所得的气体为CH3Cl，由碳原子守恒可知其物质的量为(1abc) mol，标准状况下的体积为22.4(1abc) L。,22.4(1abc) L,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(2)该反应中消耗的氯气的物质的量是_。,解析 CH4与Cl2的取代反应中取代1个氢原子需要1个Cl2分子，由原子守恒可得出四种取代产物对应的氯气的量。总共取代氢的物质的量为(1abc)2a3b4c mol，即为所需Cl2的物质的量。,(1a2b3c) mol,本课结束,