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1、1第第 1 1 课时课时 最简单的有机物最简单的有机物甲烷的性质与结构甲烷的性质与结构【学习目标】1. 认识有机化合物2. 甲烷的组成和结构3. 甲烷的物理、化学性质【基础落实】一、有机化合物和烃概念组成元素有机化合物大部分含有_的化合物一定含有_，常含有_，有的还含有_等(写元素符号，下同)。烃仅含有_的有机物有机化合物都含有_元素，但含有_元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于_。二、甲烷1存在和用途(1)存在：甲烷是_、_、油田气和煤矿坑道气的主要成分。(2)用途：天然气是一种_、_、_的清洁能源，还是一种重要的_。2组成与结构(1)表示方法化学式电子式结构式
2、分子结构示意图球棍模型比例模型(2)结构特点甲烷分子是以_为中心，_为顶点的_结构，其中 CH 键的_和_相同。3物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性24.化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与_等强氧化剂不反应，与_、_也不反应。但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。(1)氧化反应纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈_，放出大量的热，反应的化学方程式为_。(2)取代反应取代反应：有机化合物分子里的某些_被其他_所代替的反应。甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象a.气体颜色_，最后_b.试管内壁有_出现c.试管内液面逐渐_d.试管中有少量白雾有关化学方程式CH4Cl2CH3ClHCl；
3、光CH3ClCl2CH2Cl2HCl；光CH2Cl2Cl2CHCl3HCl；光CHCl3Cl2CCl4HCl光取代产物水溶性：甲烷的四种氯代产物均_。状态：常温下除_是气体，其余三种均为_。取代反应和置换反应的区别。3取代反应置换反应甲烷与氯气的反应ZnH2SO4= ZnSO4H2定义参与物质反应条件反应受_、_、_的影响水溶液中置换遵循_的原则反应中电子得失【对点训练】知识点一 认识有机物1下列说法正确的是( )A有机物的水溶液都不导电B有机物都易燃烧C有机物只能从有机体中获得D有机物中都含有碳元素2烃是( )A含有碳、氢元素的有机物B含有碳元素的化合物C仅由碳、氢两种元素组成的有机物D完全
4、燃烧只生成二氧化碳和水的化合物3下列物质属于烃类的是( )AC6H6 BH2CO3 CC2H4O DCHCl3知识点二 甲烷的组成和结构4如图是 CH4、CCl4、CH3Cl 的分子球棍模型图。下列说法正确的是( )ACH4、CCl4和 CH3Cl 都是正四面体结构BCH4、CCl4都是正四面体结构CCH4和 CCl4中的化学键完全相同DCH4、CCl4的结构相同，性质也相同5下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是( )ACH3Cl 只代表一种物质 BCH2Cl2只代表一种物质类别 实 例区 别4CCHCl3只代表一种物质 DCCl4只代表一种物质知识点三 甲烷的性质6下列
5、叙述中错误的是( )A点燃甲烷不必事先进行验纯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和严禁烟火，以防爆炸事故的发生D点燃甲烷不一定会爆炸7在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物的物质的量最多的是( )ACH3Cl BCHCl3 CCCl4 DHCl8CH4和 H2混合气体 10 mL，完全燃烧后生成 6 mL CO2气体(气体的体积在相同状况下测定)，则混合气体中 CH4和 H2的体积之比为( )A23 B32 C21 D12知识点四 取代反应9关于取代反应和置换反应的下列说法中，正确的是( )A取代反应和置换反应中一定都有单质生成B取代
6、反应和置换反应一定都属于氧化还原反应C取代反应大多是可逆的，反应速率慢，而置换反应一般是单向进行的，反应速率快D取代反应和置换反应的产物都是惟一的，不会有多种产物并存的现象101 mol CH4与 Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的 Cl2为( )A0.5 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol【课后作业】练基础落实1下列气体的主要成分不是甲烷的是( )A沼气 B煤气 C天然气 D坑道气2以下关于甲烷的说法中错误的是( )A甲烷分子是由极性键构成的分子B甲烷分子具有正四面体结构C甲烷分子中四个 CH 键是完全等价的键D甲烷分子中具有非极性
7、键3有机物中的烃是_的化合物( )A含有碳元素 B含有碳元素和氢元素5C仅含有碳元素和氢元素 D燃烧后生成二氧化碳和水4用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下图，它属于( )A无机物 B烃C高分子化合物 D有机物5下列反应属于取代反应的是( )ACH4C2H2高温B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2O点燃DCH4Cl2CH3ClHCl光6.如右图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体可能是( )CO、O2 Cl2、CH4 NO2、O2N2、H2A B C D7常温下把体积相同的甲烷和氯气
8、充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶上有淡黄绿色液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是( )A5 种 B6 种 C4 种 D3 种练方法技巧 燃烧法确定有机物分子组成68某有机物在 O2中充分燃烧生成 CO2和 H2O 的物质的量之比为 11，由此可得出的结论是( )A该有机物分子中 C、H、O 原子个数比为 123B该有机物分子中 C、H 原子个数比为 12C该有机物中必定含有氧元素D该有机物化学式为 C2H4题号12345678答案练综合拓展9.如图所示，某气体 X 可能由 H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将 X 气体点燃，将燃烧后的气体通过 A、
9、B 两个洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题：(1)若 A 洗气瓶的质量增加，B 洗气瓶的质量不变，则 X 气体是_。(2)若 A 洗气瓶的质量不变，B 洗气瓶的质量增加，则 X 气体是_。(3)若 A、B 两个洗气瓶的质量都增加，则 X 气体可能是_。10.如图所示，U 形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为 14)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：_。(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为 11，则得到的产物为_。ACH3Cl
10、HClBCCl4 HClCCH3Cl CH2Cl2DCH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl7(3)经过几个小时的反应后，U 形管右端的水柱变化是_。A升高 B降低 C不变 D无法确定(4)若水中含有 Na2SiO3，则在 U 形管左端会观察到_。(5)右端玻璃管的作用是_。8答案解析答案解析基础落实一、从左到右，从上到下：碳元素 C H、O N、S、P、Cl 碳元素和氢元素C、H 碳 碳 无机物二、1(1)天然气 沼气 (2)高效 低耗 污染小 化工原料2(1)CH4 (2)碳原子 氢原子 正四面体 键长 键角3无色 气态 无味 小 极难溶4KMnO4 强酸 强碱 (1)淡蓝色
11、 CH42O2CO22H2O (2)原子或原子团 点燃原子或原子团 a.变浅 消失 b油状液滴 c上升 不溶于水 一氯甲烷 液体 从左到右，从上到下：有机物分子里的某些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 反应物和生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 催化剂 温度 光 强制弱 不一定有电子的转移 一定有电子的得失对点训练1D 2.C3A 烃是仅含有碳、氢两种元素的有机物，故选 A。4B5B 甲烷分子中有四个等同的 CH 键，在空间可能有两种对称分布：正四面体结构和平面正方形结构。本题主要考查学生的空间想象能力和逆向
12、思维能力。本题用“反证法” ，假设甲烷是平面正方形的结构，则 CH2Cl2分子里的五个原子必在同一平面上，应有两种结构和即代表两种物质。而 CH3Cl、CHCl3、CCl4就是写成平面结构，也只有一种结构。6A 甲烷中如混有氧气，点燃可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。7D 甲烷分子里的氢原子是逐步被氯原子取代的，虽然为等物质的量的甲烷和氯气9混合反应，但发生任何一步反应，即每取代 1 mol 氢原子都生成 1 mol HCl，因此生成 HCl的物质的量最多。8BCH42O2CO22H2O点燃1 1V(CH4) 6 mLV(CH4)6 mL6 mL 1 1V(H2)10 mL6 mL4 mL
13、故V(CH4)V(H2)6 mL4 mL32。9C CH4Cl2CH3ClHCl 就没有单质生成，A 错；光CH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OH 就不是氧化还原反应，B 错；CH4与 Cl2的取代反应，产物有 5 种，D 错。10C 1 mol CH4和 Cl2反应，产生四种有机取代物 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量相等，应各为 0.25 mol，则n(Cl2)0.25 mol(1234)2.5 mol。课后作业1B2D 甲烷分子的正四面体结构中，四个键的长度、角度相等，四个氢原子的位置一样，分子中的 CH 键为极性键。3C 从概念上看，烃中只含碳、氢两种元素，故 C 项正确，A、B 错误；烃完全燃烧的产物为 CO2和水，但仅含 C、H、O 三种元素的化合物完全燃烧产物也只有 CO2和水，D项错误。4D 本题以四硫富瓦烯为题材，考查学生运用已学的知识，将有机化合物分类的能力。选项 A 明显错误，化合物虽然含硫，但不是无机物；选项 B 容易造成误判，烃类化合物是指只含碳、氢元素的有机化合物，该化合物分子中还含有
