2019_2020年高中化学专题3第1单元第1课时天然气的利用甲烷教案苏教版必修2

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1、第1课时　天然气的利用　甲烷目标与素养：1.会写甲烷的分子式、结构式、电子式，知道甲烷的结构特点。(宏观辨识与微观探析)2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，会写化学方程式。(宏观辨识)3.理解取代反应的概念并能进行判断。(证据推理)4.了解同系物的概念。(宏观辨识)一、化石燃料二、甲烷的组成、结构与性质1．甲烷的组成和结构分子式：CH4，电子式：，结构式：。甲烷分子的空间结构是正四面体构型。碳原子位于四面体的中心，四个氢原子分别位于四面体的4个顶点。2．物理性质颜色状态气味密度水溶性无色气态无味ρ(

2、CH4)＜ρ(空气)难溶3.化学性质(1)稳定性在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。(2)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＋2O2CO2＋2H2O。微点拨：点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在5%～15.4%(体积)范围内时，遇火花将发生爆炸；煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。(3)取代反应①甲烷与Cl2在光照下的反应实验探究实验操作

3、实验现象(ⅰ)瓶内黄绿色逐渐消失，最后变为无色；(ⅱ)集气瓶内壁有油状液滴出现；(ⅲ)集气瓶内液面上升，水槽中有晶体。反应原理CH4＋Cl2CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2CCl4＋HCl②取代反应：有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。4．甲烷的利用(1)利用甲烷与氯气发生取代反应的生成物三氯甲烷制备制冷剂—氟利昂，其过程反应方程式为CHCl3＋HF―→CHFCl2＋HCl。(2)合

4、成甲醇，其过程为CH4(CO＋H2)一定条件,CH3OH。(3)高温分解生成炭黑，其反应方程式为CH4C＋2H2。三、烷烃　同系物1．烷烃(1)烃：只由碳、氢两种元素组成的化合物叫碳氢化合物，也叫烃。(2)烷烃：烃的分子里碳原子间都以碳碳单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。其通式为CnH2n＋2。(3)命名n≤10：依次称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷……n≥11：直接根据碳原子数称某烷，如C16H34称为十六烷。2．同系物分子结构相似，组成上相差1个或若干个“CH2”原子

5、团的有机化合物互称为同系物。如甲烷(CH4)、乙烷(CH3CH3)、丙烷CH3CH2CH3互为同系物。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)煤主要含有碳元素，煤是纯净物。(　　)(2)点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。(　　)(3)甲烷与氯水在光照条件下发生取代反应。(　　)(4)烷烃的通式是CnH2n＋2(n≥1)，但符合通式CnH2n＋2(n≥1)的不一定是烷烃。(　　)[提示]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×2.下列叙述不正确的是(　　)A．甲烷与氯气发生取代反应后的产物中，

6、常温下只有一种有机气体B．甲烷化学性质比较稳定，一定不会发生氧化反应C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D．甲烷与氯气反应后得到的所有有机物都难溶于水B　[甲烷与氯气发生取代反应后的五种产物中，常温下CH3Cl和HCl为气体，其余为液体，只有HCl能溶于水，其余的产物都难溶于水，A、D正确；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，但可以在氧气中燃烧，B错误；甲烷与氯气反应生成四种有机物的反应都属于取代反应，C正确。]3．已知

7、某烷烃的相对分子质量为30。(1)该烷烃的分子式为________。(2)该烷烃在光照时与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式为________________________，属于________反应。[解析]　烷烃的通式为CnH2n＋2，则14n＋2＝30，则n＝2，即C2H6。[答案]　(1)C2H6(2)CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl　取代烷烃的结构与性质1.甲烷的取代反应2．取代反应与置换反应的比较取代反应置换反应举例CH4＋Cl2CH3Cl＋HClZn＋H2SO4===ZnSO

8、4＋H2↑定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物生成物一般生成两种新化合物另一种化合物和另一种单质反应中电子得失不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子转移，一定是氧化还原反应反应是否可逆有不少是可逆反应一般是不可逆反应3.烷烃的结构与性质【典例1】　实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的