第1節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物第1課時(shí)甲烷的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.了解有機(jī)物的性質(zhì)。2.掌握甲烷的分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式、空間構(gòu)型。3.掌握甲烷的氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)。4.掌握取代反應(yīng)的概念、特點(diǎn)，能判斷一些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)是不是取代反應(yīng)。一、甲烷的存在、用途及結(jié)構(gòu)1．有機(jī)化合物有機(jī)化合物是指絕大多數(shù)含__________的化合物，但含碳的化合物__________是有機(jī)化合物。多數(shù)有機(jī)物具有________的熔、沸點(diǎn)、______溶于水、______燃燒。2．甲烷的存在與用途(1)甲烷的存在甲烷是________、________、________和____________________的主要成分。我國的天然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底。(2)甲烷的主要用途甲烷易燃燒，完全燃燒生成________、________并放出大量的熱，因此甲烷可用作________。天然氣和沼氣都是理想的清潔能源。甲烷還可用作____________。3．甲烷的組成與結(jié)構(gòu)

分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型甲烷分子結(jié)構(gòu)模型______結(jié)構(gòu)，____原子位于正四面體中心，____原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上1．結(jié)構(gòu)式：用短線“—”表示原子所形成的共價(jià)鍵進(jìn)而表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的式子叫做結(jié)構(gòu)式。2．一個(gè)碳原子以4個(gè)單鍵與其他原子相結(jié)合時(shí)，無論這4個(gè)原子是否相同，都分別在四面體的頂點(diǎn)上，但不一定為正四面體，也不可能在同一平面上，并且最多有3個(gè)原子共面。1．下列關(guān)于甲烷的說法中錯(cuò)誤的是()A．甲烷分子是由極性鍵構(gòu)成的分子B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C．甲烷分子中四個(gè)C—H鍵完全相同D．甲烷分子中含有非極性鍵2．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，哪一種更能反映其真實(shí)存在的狀況()二、甲烷的性質(zhì)1．甲烷的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性____色____味比空氣________溶于水

2.甲烷的化學(xué)性質(zhì)(1)甲烷的燃燒①將甲烷在空氣中點(diǎn)燃觀察現(xiàn)象，并填寫下表：燃燒現(xiàn)象檢驗(yàn)產(chǎn)物方法現(xiàn)象結(jié)論在火焰上方罩一個(gè)干燥的燒杯在火焰上方罩一個(gè)涂有澄清石灰水的燒杯②甲烷燃燒的化學(xué)方程式為____________________________________________。以甲烷為主要成分的天然氣是一種理想的清潔能源。特別提醒點(diǎn)燃甲烷前必須檢驗(yàn)純度。空氣中的甲烷含量在4.9%～16%(體積)范圍內(nèi)時(shí)，遇火花發(fā)生爆炸。(2)甲烷的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論酸性高錳酸鉀溶液不________通常情況下，甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被____________溶液、________等強(qiáng)氧化劑氧化，也不與________、________等物質(zhì)反應(yīng)(3)甲烷的取代反應(yīng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn)，并填寫下表：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置：試管內(nèi)氣體顏色逐漸________；試管內(nèi)壁有__________出現(xiàn)；試管中有____________；試管內(nèi)液面________；水槽中有____________B裝置：____________實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH4與Cl2在________時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

①上述實(shí)驗(yàn)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________；________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。②取代反應(yīng)是指______________________________________________的反應(yīng)。CH4和Cl2反應(yīng)的四種取代產(chǎn)物都____溶于水，常溫下除____________是氣體外，其他三種都是_________。歸納總結(jié)甲烷的取代反應(yīng)反應(yīng)條件光照反應(yīng)物甲烷能與氯氣、溴蒸氣、碘蒸氣等鹵素單質(zhì)反應(yīng)，但不能與氯水、溴水、碘水等反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)(1)甲烷分子的一個(gè)氫原子被鹵素單質(zhì)的一個(gè)原子取代，下來的氫原子與鹵素單質(zhì)的另一個(gè)原子形成鹵化氫；(2)該反應(yīng)為連鎖反應(yīng)，即使甲烷與氯氣按1∶1混合反應(yīng)，得到的有機(jī)產(chǎn)物也不是只有CH3Cl，而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物反應(yīng)產(chǎn)物不論如何控制反應(yīng)物的用量，反應(yīng)產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物，五種產(chǎn)物中HCl最多物質(zhì)的量的關(guān)系參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量＝生成的HCl的物質(zhì)的量＝有機(jī)產(chǎn)物中氯原子的物質(zhì)的量3．在光照條件下，將1molCH4與Cl2反應(yīng)，得到等物質(zhì)的量的4種取代物，則消耗Cl2物質(zhì)的量為()A．1mol B．2molC．2.5mol D．10mol4．下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是()A．CH2Cl2＋Br2eq\o(→,\s\up7(光照))CHBrCl2＋HBrB．CH3OH＋HCleq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．CH3—CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3—CH2—OH＋HBr1．有下列物質(zhì)：①氯氣、②硝酸、③溴水、④燒堿、⑤氧氣、⑥酸性KMnO4溶液，其中在一定條件下能與甲烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是()A．①②③ B．④⑤⑥C．①⑤ D．②③④⑥2．下列關(guān)于甲烷的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B．甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷跟氯氣反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷的四種取代物都難溶于水3．下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是()A．CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HClB．C2H5OH＋HBr→C2H5Br＋H2OC．C2H5Br＋NaOH→C2H5OH＋NaBrD．CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl4．把1mol甲烷和4mol氯氣組成的混合氣體充入到大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽里，放在光亮處，一段時(shí)間后，推測可能觀察到的現(xiàn)象是()①黃綠色逐漸消失②試管上有油珠③試管內(nèi)液面上升④水槽內(nèi)有少量晶體析出A．只有①③ B．只有①②③C．只有①③④ D．①②③④5．下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．點(diǎn)燃甲烷前不必進(jìn)行驗(yàn)純B．甲烷燃燒放出大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C．煤礦的礦井要注意通風(fēng)并嚴(yán)禁煙火，以防爆炸事故的發(fā)生D．點(diǎn)燃甲烷不一定會爆炸6．在光照條件下，將1mol甲烷與一定量的氯氣充分混合，經(jīng)過一段時(shí)間，甲烷和氯氣均無剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫。(1)若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，生成的混合物經(jīng)水洗后所得氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______________________________。(2)該反應(yīng)中消耗的氯氣的物質(zhì)的量是___________________________________。

答案精析新知導(dǎo)學(xué)一、1．碳元素不一定較低難易2．(1)天然氣沼氣石油氣煤礦坑道氣(或瓦斯)(2)CO2H2O燃料化工原料3．CH4正四面體CH活學(xué)活用1．D[甲烷分子含4個(gè)C—H極性鍵，鍵的強(qiáng)度和鍵與鍵之間的夾角完全相同，甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu)。]2．D[甲烷的分子結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型，填充模型更能形象地表達(dá)出H、C的位置及所占比例；電子式只反映原子的最外層電子的成鍵情況。]二、1．無氣體無小難2．(1)①淡藍(lán)色火焰燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生生成了水燒杯內(nèi)壁變渾濁生成了二氧化碳②CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O(2)退色酸性KMnO4H2O2強(qiáng)酸強(qiáng)堿(3)變淺油狀液滴少量白霧上升固體析出無明顯現(xiàn)象光照①CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl②有機(jī)物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)代替難一氯甲烷油狀液體活學(xué)活用3．C[由于CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋2HCl，CH4＋3Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋3HCl，CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋4HCl。1molCH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25mol，則消耗Cl2為0.25mol＋0.25mol×2＋0.25mol×3＋0.25mol×4＝2.5mol。]4．C[取代反應(yīng)是指有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。C項(xiàng)中的反應(yīng)為置換反應(yīng)，不是有機(jī)物參與的反應(yīng)，更不是取代反應(yīng)。]達(dá)標(biāo)檢測1．C2.B3．D[A、B、C三項(xiàng)反應(yīng)均為取代反應(yīng)，D項(xiàng)反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。]4．D[氯氣被消耗后，黃綠色消失；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為油狀液體，又因?yàn)槁葰獗幌模瑲怏w的體積減小，試管內(nèi)液面上升；生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度，故有NaCl析出。]5．A[甲烷與氧氣混合達(dá)到一定比例范圍時(shí)，點(diǎn)燃會發(fā)生爆炸，因此，甲烷點(diǎn)燃前要進(jìn)行驗(yàn)純。]6．(1