第一讲甲烷及烷烃

内部教案1第一讲甲烷及烷烃补充：1、有机化合物又被称为含碳化合物，一般指除碳的氧化物和带碳酸根的之外的含碳化合物即有机化合物。通常把含碳元素的化合物叫做有机化合物，简称有机物。其组成中除含有碳外，还通常含有H、O、S、N、P等。有机物中一般含有碳元素，组成中含有碳元素的物质不一定是有机物。无机化合物通常指不含碳元素的化合物，但少数含碳元素的化合物，如二氧化碳、碳酸、一氧化碳、碳酸盐等也属于无机物。2烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物，一、甲烷1．分子组成与结构（1）甲烷俗名沼气（存在于池沼中）、坑气（瓦斯，煤矿的坑道中）、天然气（地壳中）。（2）分子式：CH4；电子式：结构式：。（3）甲烷空间结构的描述：甲烷是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，顶点都是氢原子。甲烷分子的比例模型：甲烷分子的球棍模型内部教案2经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。2、甲烷的性质物理性质：甲烷是无色、无臭的气体，密度是0.717g/L（标准状况），极难溶于水。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。化学性质：（1）甲烷的氧化反应[实验]点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。CH4+2O2CO2+2H2O[实验]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。甲烷与空气混合物的爆炸极限为5%-15%，只有符合这个浓度范围才会发生爆炸。点燃验纯是为了检验甲烷在实验制作的过程是否混有氧气或空气混合物等，如果制作的甲烷有纯度不良，点燃验纯是会发出轻微“嘣”的爆炸异响声，防止制作的甲烷在大量使用时发生爆炸引发实验事故。用小试管收集一试管气体,用姆指堵住,靠近点燃的酒精灯，再把拇指移开，听是“pupu”声还是尖锐爆鸣声，若是“pupu”声，则纯度足够；若是尖锐爆鸣声，则纯度不够，需重新收集。（2）．甲烷的取代反应[实验]取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象。内部教案3[由现象讨论后得出结论]现象：量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升，气体颜色略微变浅。甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物。有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。在常温下，一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体，其中四氯甲烷又叫四氯化碳，三氯甲烷又叫氯仿，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。思考：若1mol甲烷和足量的氯气反应生成等物质的量的四种取代产物，则需要消耗的氯气的物质的量是多少？3、烷烃（1）烷烃：碳原子间以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部跟氢原子结合的烃称为烷烃(也叫饱和链烃)（2）烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)（3）烷烃物理通性：①状态：C1-C4的烷烃常温为气态，C5-C11液态，C数11为固态②熔沸点：C原子数越多，熔沸点越高。C原子数相同时，支键越多，熔沸点越低。③水溶性：不溶于水，易溶于有机溶剂。（4）烷烃的燃烧通式：内部教案4烷烃化学性质（与甲烷相似）烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色①取代反应：可与氯气发生取代反应，生成氯代物。②氧化反应：燃烧通式课堂练习一、甲烷1．甲烷的分子结构甲烷的分子结构中碳原子最外层的个电子分别与个氢原子的电子形成个键．因此甲烷的分子式为，电子式为，结构式为，其空间结构为____________________。2．甲烷的物理性质甲烷是一种色、味的，密度比空气，溶于水。思考：实验室怎样收集甲烷?3．甲烷的化学性质通常状况下，甲烷的性质，与强氧化剂如___________、强酸、强碱等均发生化学反应．但在一定条件下可以燃烧、可以发生取代反应。(1)燃烧（氧化反应）：甲烷燃烧时，火焰并呈，生成和，放出，反应的化学方程式为．点燃甲烷、氢气、一氧化碳等可燃性气体之前，必须_______________________，因为__________________________________________________________________________。思考：①怎样理解以甲烷为主要成分的天然气是一种理想的清洁能源？②燃烧时，火焰呈淡蓝色的物质有哪些？⑵取代反应【科学探究】实验步骤：①向2支盛有甲烷的试管中(其中一支用黑纸包好)，分别快速加入0.5gKMnO4和1mL浓盐酸，然后迅速地轻轻塞上胶塞，放在试管架上．②用高压汞灯的紫外线照射两支试管：③一段时间后除去试管上的黑纸．实验现象：内部教案5①_________________________________________________________________。②_______________________________________________________________________________________________________________________________________。③_________________________________________________________________。实验结论：_______________________________________________________________。在光照的条件下，甲烷和氯气发生反应的化学方程式为：①；②；③；④_____________________。四种氯代产物中，为气体，、、为液体，且它们均溶于水．取代反应的定义：_________________________________________________________。⑶甲烷的裂解：。⒋甲烷的用途：。【典型例题】某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将气体X燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变．则气体X是______________。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质鼠增加，则气体X是______________。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是________________________。【随堂练习】1．下列物质中不．属于烃类的是（）A．C6H6B．CO（NH2）2C．C2H4O2D．C4H102．下列物质中，可以跟甲烷发生化学反应的是（）A．KmnO4溶液B．溴蒸气C．强酸D．强碱3．下列气体的主要成分不．是甲烷的是（）A．天然气B．水煤气C．沼气D．坑气4．下列叙述中，正确的是（）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，点燃前不必验纯内部教案6C．烷跟氯气能生成四种氯代物的反应，都属于取代反应D．甲烷的四种氯代物都易溶于水5．在光照条件下，将等物质的量的CH2和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是A．CH3ClB．CH2ClC．CCl4D．HCl（）6．若要使o．5molCH4完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为()A．2．5molB．2molC．1．25molD．0．5mol7．鉴别CH4、CO、H2三种无色气体的方法是()A．点燃——通入澄清石灰水——加溴水B．点燃——罩—上干燥烧杯——加入澄清石灰水C．点燃——通入澄清石灰水D．点燃——通入酸性KMnO4溶液二、烷烃1．烷烃的概念：烷烃又叫_____________。结构特点是碳原子间都以______键结合成_______，碳原子上剩余价键全部跟___________相结合．思考：(1)以下结构表示的下列物质中是烷烃的有()(2)你能根据甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)的化学式，推出烷烃的分子组成通式吗?(设碳原子个数为n)2．烷烃的通式：______________(n≥1)3．烷烃的性质物理性质：烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的增多，呈规律性的变化．如常温下其状态由变到又变到_____________沸点逐渐___________相对密度__________。烷烃的化学性质：与甲烷类似，通常，空气中能__________，光照下能与________________反应．补充：一．选择题（每小题只有1个正确答案）1、下列有关有机化合物组成的叙述正确的是()A．所有含碳元素的物质都是有机化合物B．有机化合物指所有的含碳化合物内部教案7C．CO、CO2是含碳化合物，所以它们是有机化合物D．有机物中一定含碳元素2、下列关于有机化合物性质的叙述，不正确的是()A．大多数难溶于水，熔点低B．受热容易分解C．容易燃烧D容易导电3、下列物质中不属于有机化合物的是()A．COB．C2H2C．C12H22O11D．CH44、下列气体和空气或氧气混合点燃可能发生爆炸的是()①H2、②O2、③CO2、④CO、⑤CH4。A．①②④B．①③⑤C．②④⑤D．①④⑤5、下列气体只能用排水法收集的是()A．SO2B．H2C．COD．CH46、下列说法不正确的是()A．煤矿的矿井里常有甲烷（瓦斯）逸出，要采取通风、严禁烟火等措施B．点燃可燃性气体前不必须验纯C．沼气的应用对解决农村燃料、改善环境、发展农业生产有重要意义D．自然界中甲烷主要是由动物残体在隔绝空气的情况下分解而成的7、某物质在空气中充分燃烧生成CO2和H2O，则该物质()A．只含碳元素B．只含氧元素C．只含碳、氧两种元素D．一定含碳、氢元素，可能含氧元素8、下列气体中，主要成分不是甲烷的是（）A．天然气B高炉煤气C炕气D沼气9、下列物质能与甲烷发生取代反应的是（）A．氯化氢B水C氢氟酸D溴蒸气10、在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合反应充分后，得到产物物质的量最大的是（）A．CH3ClBCHCl3CCCl4DHCl11、下列物质中属于有机物的是（）A．CH4BNa2CO3CCO2DCa(HCO3)212、在人类已知的化合物中，种类最多的是（）A．过渡元素的化合物B第ⅠA族的化合物B．第ⅢA族的化合物D.第ⅣA族的化合物13、下列与氯气混合光照对化学反应没有影响的是（）内部教案8A．沼气B水煤气C炕气D氧气14、下列反应属于取代反应的是（）A．CH4+2O2CO2+2H2OB.CH4C+2H2C.CH4+Cl2CH3Cl+HClD.HCl+AgNO3=AgCl+HNO315、下列物质中碳化合价最高的是()A．CB．COC．CO2D．CH416、某物质在空气中完全燃烧后，生成的气体能使澄清的石灰水变浑该物质一定是()A．碳单质B．含碳元素的化合物C．含碳、氧元素的化合物D．含碳元素的物质17、某化合物R燃烧的化学方程式为：R+3O2点燃2CO2+3H2O，R的化学式是()A．C2H6B．C2H6OC．C2H4D．C2H4O18、下列物质间的转化关系能实现的是()①C→CO→CO2；②C→CO2→CO；③CH4→CO2→CaCO3；④CaCO3→CO2→CaCO3。A．①②③④B．只有①②③C．只有②③④D．只有①③④19、欲鉴别氢气、氧气、空气、二氧化碳、甲烷等五种气体，现有一盒火柴，还要用到下列实验用品中的()A．装有蒸馏水的烧杯B．干而冷的烧杯C．装有碳酸钠溶液的烧杯D．内壁蘸有澄清石灰水的烧杯20、某物质在空气中完全燃烧时，生成H2O和CO2的分子数比为2：1，则该物质可能是()①CH4、②C2H2、③C2H5OH、④CH3OH。A．②③B．①④C．①③D．②④21、甲烷和氯气按等物质的量混合，在光照下得到的产物是：①CH3Cl②C