1、第1課時甲烷、烷烴第1課時課堂互動講練知能優(yōu)化訓練課前自主學案探究整合應(yīng)用課前自主學案自主學習一、化石燃料化石燃料天然氣石油煤組成元素主要有C、H主要有_，還有少量S、O、N等主要有_，還有少量S、P、N等主要成分_和_組成的復(fù)雜混合物C、HC、H、O甲烷碳氫化合物有機化合物無機物二、甲烷1存在：是_、_、瓦斯、坑道氣、可燃冰的主要成分。2分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式電子式空間構(gòu)型CH4CHHHHHC H天然氣沼氣3物理性質(zhì)顏色：_；氣味：_；狀態(tài)：氣體；溶解性：難溶于水；密度：比空氣小。4化學性質(zhì)(1)燃燒反應(yīng)甲烷燃燒的實驗實驗操作燃燒現(xiàn)象_無色無味安靜燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰產(chǎn)物檢驗方法罩一只干燥的燒

2、杯罩一只內(nèi)壁用澄清石灰水潤洗過的燒杯現(xiàn)象_結(jié)論_燒杯內(nèi)壁有水珠生成石灰水變渾濁有H2O生成有CO2生成甲烷燃燒的熱化學方程式1 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時可以放出890 kJ的熱量，其燃燒的熱化學方程式為： _ 。(2)取代反應(yīng)定義有機化合物分子中的某種_被另一種_所取代的反應(yīng)。原子(或原子團)原子(或原子團)甲烷與氯氣的反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象a.黃綠色逐漸消失，最后變?yōu)闊o色；b.集氣瓶內(nèi)壁有_出現(xiàn)；c.集氣瓶內(nèi)液面_，水槽內(nèi)有少量_析出油狀液滴上升固體反應(yīng)原理CO、H2CH3OH【思考】(1)若把甲烷分子中的一個氫原子換成氯原子，還是正四面體結(jié)構(gòu)嗎？(2)在甲烷和氯氣的取代反應(yīng)實驗中，集氣

3、瓶內(nèi)液面為什么會上升？【提示】(1)因CH鍵與CCl鍵的鍵長不同，故CH3Cl是四面體結(jié)構(gòu)，但不是正四面體結(jié)構(gòu)。(2)該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，而且生成的HCl極易溶于水，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水槽內(nèi)的飽和食鹽水將會被壓入集氣瓶中，導(dǎo)致液面上升。思考感悟三、烷烴1烴僅含_兩種元素的有機化合物，又叫_。2烷烴(1)結(jié)構(gòu)：碳原子都以_相連，其余的價鍵全部與_結(jié)合，達到“飽和”。(2)通式：_。碳和氫碳氫化合物碳碳單鍵氫原子CnH2n2(n1)(3)命名：n10：依次稱為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷n11：直接根據(jù)碳原子數(shù)稱為某烷，如C16H34稱為_。(4)性質(zhì)：和甲烷相似。

4、可與O2發(fā)生燃燒反應(yīng)，其化學方程式為：十六烷取代3同系物分子結(jié)構(gòu)_，組成上相差1個或若干個“_”原子團的有機化合物互稱為同系物。如甲烷(CH4)、乙烷(_)、丙烷(_)互為同系物。CH3CH2CH2CH3分子中碳原子在同一條直上？【提示】烷烴分子中的碳原子以單鍵與其他原子相連，因此與之成鍵的四個原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)，碳原子不在同一條直線上，直鏈烷烴碳原子之間呈鋸齒形。相似CH2CH3CH3CH3CH2CH3自主體驗思考感悟1第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，在海底蘊藏著大量的天然氣水合物，俗稱“可燃冰”。其蘊藏量是地球上煤和石油的幾百倍，因而是一種等待開發(fā)的巨大能源物質(zhì)。有關(guān)可燃冰的下列預(yù)測中

5、錯誤的是()A高壓、低溫有助于可燃冰的形成B可燃冰的主要成分是甲烷C可燃冰是一種比較清潔的能源D可燃冰的微粒間存在著離子鍵答案：D2判斷下列敘述中錯誤的是()A點燃甲烷必須事先進行驗純B甲烷燃燒能放出大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C煤礦的礦井要注意通風和嚴禁煙火，以防爆炸事故的發(fā)生D在空氣中，將甲烷加熱到1500 以上，能分解成炭黑和氫氣答案：D3甲烷和氯氣以物質(zhì)的量比11混合，在光照條件下得到的有機產(chǎn)物是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HClA只有 B和的混合物C只有 D的混合物答案：D課堂互動講練要點一甲烷與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)項目情況反應(yīng)條件光照(放在光亮處，日光直接照射爆

6、炸)反應(yīng)物要求所用的鹵素單質(zhì)必須是純凈物，甲烷與鹵素單質(zhì)的水溶液不反應(yīng)。鹵素單質(zhì)一般選用Cl2，因為F2與CH4反應(yīng)太劇烈，而Br2、I2與CH4反應(yīng)過于緩慢反應(yīng)特點逐步取代，即CH4分子中的氫原子被氯原子逐步取代，但在同一個體系中，往往是各步反應(yīng)同時發(fā)生，得到的產(chǎn)物是含多種成分的混合物產(chǎn)物特點(以CH4與Cl2反應(yīng)為例)(1)取代產(chǎn)物狀態(tài)常溫下CH3Cl為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體。(2)產(chǎn)物的量5種產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。根據(jù)碳原子守恒，4種取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與參加反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量相等。根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式，生成的HCl的物質(zhì)的量一定等于參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的

7、量 (2011年福州高一檢測)如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為14)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機物，請寫出化學方程式：_。例1(2)若題目中甲烷與氯氣的體積比為11，則得到的產(chǎn)物為_(填字母代號)。ACH3ClHClBCCl4HClCCH3ClCH2Cl2DCH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是_(填字母代號)。A升高 B降低C不變 D無法確定(4)若水中含有Na2S

8、iO3，則在U形管左端會觀察到_。(5)右端玻璃管的作用是_。【思路點撥】解答該題需注意以下三點：(1)甲烷的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng)，第一步反應(yīng)一旦開始后續(xù)反應(yīng)立即進行。(2)產(chǎn)物HCl易溶于水，會引起壓強變小。(3)硅酸是難溶性弱酸。(4)因左側(cè)生成HCl溶于水后發(fā)生反應(yīng)2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，所以觀察到有白色膠狀沉淀生成。(5)為了平衡氣壓，在U形管右側(cè)插有一個玻璃管。變式訓練1把1體積CH4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中，將此試管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽里，放在光亮處。預(yù)測可能觀察到的實驗現(xiàn)象：(1)試管中：_；_；_。(2)水槽中：_。解析：C

9、H4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質(zhì)，隨著反應(yīng)的進行，Cl2不斷消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下均為無色液體，Cl2易溶于有機溶劑，使試管壁上有黃色油滴。因生成的HCl易溶于水，導(dǎo)致反應(yīng)后，試管內(nèi)氣體壓強減小，水位在試管內(nèi)上升。HCl溶于水后，與Na2SiO3反應(yīng)生成白色膠狀沉淀。答案：(1)氣體顏色逐漸褪去水面上升試管壁上有黃色油狀液滴要點二烷烴的化學性質(zhì)1氧化反應(yīng)通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定，不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，不能與強酸、強堿反應(yīng)。烷烴的氧化反應(yīng)一般指燃燒反應(yīng)，其通式為： (2011年龍巖高一檢測

10、)下列有關(guān)烷烴的敘述中，不正確的是()A在烷烴分子中，所有的化學鍵都為單鍵B所有的烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)C烷烴的分子通式為CnH2n2，符合該通式的烴不一定是烷烴D隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔、沸點逐漸升高例2【解析】烷烴中的碳碳鍵、碳氫鍵均為單鍵；烷烴都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，這是烷烴的主要特性之一；隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的分子間作用力增大，使其熔、沸點逐漸升高；因分子通式中CnH2n2中的氫原子已達飽和，故符合CnH2n2的有機物只可能是烷烴。【答案】C變式訓練2科學家對中國首顆探月衛(wèi)星發(fā)回的數(shù)據(jù)進行了分析，發(fā)現(xiàn)月球形成時可能存在稀薄的原始大氣層，主要由氖、氫、氦、氬等

11、氣體組成，不含甲烷等碳氫化合物。下列關(guān)于碳氫化合物的說法正確的是()A碳氫化合物的通式為CnH2n2B燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物一定是碳氫化合物C碳原子間以單鍵相連的烴是烷烴D碳氫化合物分子的相對分子質(zhì)量一定是偶數(shù)解析：選D。CnH2n2是烷烴的通式，A錯誤；燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物不一定是碳氫化合物，化學式為CxHyOz的有機物的燃燒產(chǎn)物也是二氧化碳和水，B錯誤；碳原子間全部以單鍵相連的鏈烴才是烷烴，C錯誤；因為碳原子的相對原子質(zhì)量(12)為偶數(shù)，烴分子中的氫原子數(shù)也為偶數(shù)，所以碳氫化合物分子的相對分子質(zhì)量一定是偶數(shù)是正確的。探究整合應(yīng)用如何確定烴類的分子式1最簡式法最簡式，又叫實驗式，與分子式在數(shù)值上相差n倍，如乙烷的實驗式為CH3。根據(jù)烴中各元素的質(zhì)量分數(shù)(或元素的質(zhì)量比)，求出該烴的實驗式，再根據(jù)該烴的相對分子質(zhì)量求n的值，即可確定分子式。2物質(zhì)的量法根據(jù)烴的摩爾質(zhì)量和烴中各元素的質(zhì)量分數(shù)(或元素的質(zhì)量比)，推算出1 mol該烴中各元素的原子的物質(zhì)的量，從而確定分子中各原子的個數(shù)。3原子守恒法主要思路是：首先要判斷有機物中所含元素的種類，然后根據(jù)題目所給條件確定有機物中各元素的原子數(shù)目，從而得到分子式。例如