2018-2019学年高中化学 第3章 有机化合物 第1节 最简单的有机化合物——甲烷 课时1 甲烷学案 新人教版必修2

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1、课时1　甲烷学习目标：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。(重点)[自主预习·探新知]1．有机化合物和烃及其包含关系【提醒】　含碳化合物不一定都是有机物。如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。2．甲烷的存在组成与结构(1)甲烷的存在和用途(2)组成和结构(3)空间结构　【提醒】　可利用CH4分子中共价键的夹角为109°28′且相同，说明CH4为正四面体形而不是正方形。3．甲烷的性质(1)物理性质颜色状态气味密度(

2、与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶于水(2)化学性质①稳定性通常状况下，CH4性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应。②氧化反应(燃烧)点燃条件下，CH4能在空气中燃烧，化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O，燃烧火焰呈淡蓝色。③与Cl2的取代反应a．CH4与Cl2在光照条件下，反应生成一氯甲烷的化学方程式(用结构式表示物质)。b．甲烷的4种氯代产物都不溶于水，常温下CH3Cl为气体，其他三种为液体。(3)有机物取代反应概念：有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。

3、[基础自测]1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)。(1)含碳化合物一定为有机物，含碳、氢的化合物一定是烃(　　)(2)沼气、坑道气、天然气的主要成分均为甲烷(　　)(3)甲烷的结构式为，空间构型为正方形(　　)(4)CH4易燃易爆，是一种还原性气体，能使酸性KMnO4溶液褪色(　　)(5)CH4、H2、CO的燃烧火焰相似，均为淡蓝色火焰(　　)【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√2．写出下列反应的化学方程式(1)甲烷与氧气的反应：________________________

4、_______________。(2)甲烷与氯气的反应：_______________________________________、____________________________________________________________、____________________________________________________________、____________________________________________________________。【答案】

5、　(1)CH4＋2O2CO2＋2H2O(2)CH4＋Cl2CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2CCl4＋HCl[合作探究·攻重难]CH4的两个主要反应实验探究1.甲烷的氧化反应(1)实验探究点燃纯净的甲烷―→―→―→―→―→―→【提示】　淡蓝色　燃烧　液滴　水　浑浊　CO2(2)化学方程式是________________。【提示】　CH4＋2O2CO2＋2H2O2．甲烷与Cl2取代反应的实验探究图①　　　　　　　图②[问题思考]

6、(1)图①和图②中有哪些现象？(从试管内，水槽内两方面思考)【提示】　图①无明显现象。图②：试管内——气体颜色逐渐变浅；内壁有油状液滴出现；有少量白雾；液面上升。水槽中——有固体析出。(2)图①与图②的现象说明甲烷与Cl2反应的条件是什么？【提示】　光照。(3)写出Cl2与CH4发生反应的系列方程式(用结构简式表示物质)。【提示】　CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。甲烷发生取代反应的有关规律

7、(1)反应条件和反应物反应条件为光照，反应物为甲烷与卤素单质。如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气发生取代反应。(2)反应产物甲烷与氯气反应生成的产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但很难出现全部是某一种产物的情况。(3)反应特点①连锁反应甲烷的取代反应是一种连锁反应，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行。生成物中各物质均含有，其中HCl的物质的量最多。②数量关系CH4与Cl2发生取代反应时

8、，每1molH被取代，消耗1molCl2，同时生成1molHCl。即1molCH4与Cl2发生完全取代，消耗Cl2最多为4mol。n(Cl2)＝n(H)＝n(HCl)。[对点训练]1．(2018·全国卷Ⅱ)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实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　　)A　　　　B　　　　　　C　　　　DD　[甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2