【第1課時甲烷的性質】之小船創作1．認識有機化合物的觀點。2．掌握甲烷的分子構造，認識甲烷的物理性質及存在、用途。3．掌握甲烷的化學性質，認識取代反響的特色。1．有機物指的是絕大多半含碳元素的化合物，也有少量含該元素的化合物為無機物，如CO、CO2、H2CO3及碳酸鹽等。此中只含碳、氫元素的化合物稱為烴，最簡單的烴是甲烷。生活、生產中常有的有機物有糖類、油脂和蛋白質等。2．甲烷是一種無色、無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。在自然界中，甲烷存在于天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣中?！拔鳉鈻|輸”工程中的氣體主若是甲烷，發生瓦斯爆炸的主要氣體是甲烷。3．甲烷的分子式為CH4，電子式為，構造式為，甲烷的4個C－H鍵的長度和強度同樣，夾角相等，擁有正四周體結構。4．寫出以下反響的化學方程式點燃(1)甲烷與氧氣的反響：CH4＋2O2――→CO2＋2HO。光(2)甲烷與氯氣的反響：CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl、CH3Cl光光＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl、CHCl3光＋Cl2――→CCl4＋HCl。[新知研究]1．已知甲烷的密度在標準狀況下是0.717g/L，含碳75%，含氫25%，利用這些數據如何確立它的分子式？提示：甲烷的摩爾質量為M＝22.4L/moL×0.717g/L16g/moL1mol甲烷氣體中含碳原子的物質的量：16g/moL×1mol×75%＝1mol，12g/moL1mol甲烷氣體中含氫原子的物質的量：16g/moL×1mol×25%＝4mol，1g/moL所以甲烷的分子式為CH4。2．實驗測得甲烷分子中4個C－H鍵完整同樣，每相鄰的兩個C－H鍵之間的夾角為109°28′，你能判斷出甲烷分子的空間構造嗎？提示：甲烷分子的空間構造是正四周體；分子中碳原子位于正四周體的中心，4個氫原子位于正四周體的四個極點上。[名師點撥]有機物構成和構造的表示方法表示方法(以甲烷為例)含義分子式：CH4用元素符號表示物質分子構成的式子，可反應一個分子中原子的種類和數目續表表示方法(以甲烷為例)含義4表示物質構成的各元素原子最簡整數比的式子最簡式(實驗式)：CH用小黑點等符號取代電子，表示原子最外層電子成鍵狀況電子式：的式子①擁有分子式所能表示的意義，能反應物質的構造；構造式：②表示分子中原子的聯合或擺列次序的式子，但不表示空間構型構造簡式：CH4構造式的簡易寫法，側重突出構造特色小球表示原子，短棍表示化學鍵，展現了空間構型球棍模型：比率模型：表示原子的相對大小和空間的相對地點[對點操練]1．甲烷分子是以碳原子為中心的正四周體構造，而不是正方形的平面構造，原由是()A．CH3Cl只有一種構造B．CH2Cl2只有一種構造C．CHCl3只有一種構造D．CH4中含有4個C－H極性鍵分析：選B甲烷分子不論是正四周體構造，仍是正方形的平面構造，A、C、D三項都是建立的，CH2Cl2若是正方形的平面構造，則其構造應有兩種，即和，若是正四周體構造，則其構造只有一種。不論是正四周體構造仍是正方形構造，CH4中都含有4個C－H極性鍵。2．以下各圖均能表示甲烷的分子構造，哪一種更能反映其真切存在狀況()分析：選D這幾種形式都可表示甲烷分子，此中分子構造表示圖、球棍模型及比率模型均能反應甲烷分子的空間構型，但比率模型更能形象地表達出甲烷分子中H、C原子的地點及所占比率。電子式只反應出原子的最外層電子的成鍵狀況。[新知研究]1．甲烷的氧化反響實驗研究點燃(2)化學方程式是CH4(g)＋2O(g)――→CO2(g)＋2H2O(l)。2．空氣中含甲烷：5%～15%，氧氣中含甲烷：5.4%～59.2%，遇火花將發生爆炸，煤礦中的瓦斯爆炸多半是甲烷氣體爆炸引起的。若是你是一名煤礦工人，當你在礦井采礦時，為預防瓦斯爆炸，你會采納哪些舉措呢？提示：實時通風、防止明火。3．將CH4通入酸性KMnO4溶液中，察看可能的現象，試解說其原由。提示：酸性

KMnO4溶液的顏色不發生變化。往常狀況下，甲烷的化學性質比較穩固，

不與強酸、強堿和強氧化劑反響。[名師點撥]1．在往常狀況下，甲烷比較穩固，與酸性KMnO4等強氧化劑不發生反響。2．有機化學方程式中間用“―→”而不用“===”，主若是因為有機物參加的化學反響常常比較復雜，副反響多，故不用等號。[對點操練]3．以下表達中錯誤的選項是()A．點燃甲烷前不用進行驗純B．甲烷焚燒放出大批的熱，所以是一種很好的氣體燃料C．煤礦的礦井要注意通風并禁止煙火，以防爆炸事故的發生D．甲烷不可以使酸性高錳酸鉀溶液退色分析：選A甲烷與氧氣混淆達到必定比率范圍時，點燃會發生爆炸，所以，甲烷點燃前要進行驗純。[新知研究]1．按要求達成以下實驗，并填寫下表實驗操作續表A裝置：(1)

試管內氣體顏色漸漸變淺；

(2)試管內壁有油狀液滴出現；

(3)試管實驗現象

中有少許白霧；

(4)試管內液面上漲。B裝置：無明展現象實驗結論

CH4與

Cl2在光照條件下才能發生化學反響上述對照實驗中A試管中有以下反響發生像這類有機物分子中的原子或原子團被其余原子或原子團所代替的反響叫做取代反響。產物CH3Cl(一氯甲烷，沸點－24.2℃)還可以持續與氯氣發生取代反響，該反響的化學方程式為。事實上，甲烷與氯氣反響可生成四種有機物，寫出此中生成氯仿(三氯甲烷)的化學方程式為。3．甲烷的四種氯代產物都不溶于水。除一氯甲烷常溫下是氣體外，其余三種都是油狀液體。[名師點撥]甲烷發生取代反響的相關規律1．反響條件和反響物反響條件為光照，反響物為甲烷與鹵素單質。如甲烷與氯水、溴水不反響，但能夠與氯氣發生取代反響。2．反響產物甲烷與氯氣反響生成的產物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機物與氯化氫形成的混淆物，固然反響物的比率、反響的時間長短等要素會造成各樣產物的比率不一樣，但很難出現所有是某一種產物的狀況。3．反響特色連鎖反響甲烷的取代反響是一種連鎖反響，即第一步反響一旦開始，后續反響立刻進行。生成物中各物質均含有，此中HCl的物質的量最多。數目關系CH4與Cl2發生取代反響時，每1molH被取代，耗費1molCl2，同時生成1molHCl。即1molCxHy與Cl2發生完整取代，耗費Cl2最多為ymol。n(Cl2)＝n(H)＝n(HCl)。[對點操練]4．若甲烷與氯氣以物質的量之比1∶3混淆，在光照下獲得的產物有：①CHCl②CHCl2③CHCl④CCl4323⑤HCl，此中正確的選項是()A．只有①B．只有③C．①②③的混淆物D．①②③④⑤的混淆物分析：選D在甲烷與氯氣的反響中，不論甲烷與氯氣的物質的量之比是多少，獲得的都是各樣氯代物和氯化氫氣體的混淆物。5．有機物分子里的某些原子(或原子團)被其余原子(或原子團)取代的反響叫取代反響。以下化學反響中不屬于取代反響的是()光A．CH2Cl2＋Br2――→CHBrCl2＋HBr光B．CH3OH＋HCl――→CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑NaOHD．CHCHBr＋HO――→CHCHOH＋HBr322加熱32分析：選C取代反響是指有機物分子里的某些原子或原子團被其余原子或原子團所代替的反響。C項中的反響為置換反響，不是有機反響，更不是取代反響。1．最近幾年來，科學家在大海中發現了一種冰狀物質——可燃冰，其有效成分為甲烷，以下說法正確的選項是()①甲烷屬于烴類②在同樣條件下，甲烷的密度大于空氣③甲烷難溶于水④可燃冰是一種極具潛力的能源A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④分析：選C甲烷的密度小于空氣。2．與甲烷的分子構造同樣的物質是()A．CH3ClB．CCl4C．CH2Cl2D．CHCl3分析：選BCH3Cl、CH2Cl2和CHCl3是四周體形分子；CCl4和CH4分子構造同樣，都是正四周體形分子。3．為考證甲烷分子中含有C、H兩種元素，可將其焚燒產物經過①濃硫酸②澄清石灰水③無水硫酸銅。正確的次序是()A．①②③B．②③C．②③①D．③②分析：選D要證明CH4中含有C、H兩種元素，可經過其焚燒產物為CO2和H2O來證明，選②③，查驗時應先查驗H2O后查驗CO2，故次序為③②。4．以下表達錯誤的選項是()A．往常狀況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不起反應B．甲烷化學性質比較穩固，不可以被任何氧化劑氧化C．甲烷跟氯氣反響不論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3仍是CCl4，都屬于取代反響D．甲烷的四種取代物都難溶于水分析：選BCH4的性質比較穩固，往常狀況下，不與強酸、強堿、強氧化劑反響，而不是不可以被任何氧化劑氧化，A正確，B錯誤；CH4在光照條件下與Cl2發生取代反響，生成4種有機產物，它們是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均難溶于水，故C、D均正確。在光照條件下，將1molCH4與Cl2反響，獲得等物質的量的4種取代物，則耗費Cl2的物質的量為()A．1molB．2molC．2.5molD．10mol分析：選C因為CH＋Cl光2――→CHCl＋HCl，CH＋4342Cl光光2――→CH2Cl2＋2HCl，CH4＋3Cl2――→CHCl3＋3HCl，CH4＋光4Cl2――→CCl4＋4HCl。1molCH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25mol，則耗費Cl2為0.25＋0.25×2＋0.25×3＋0.25×4＝2.5mol。某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種構成，將X氣體焚燒，把焚燒后生成的氣體經過A、B兩個洗氣瓶，以下圖。試回答以下問題：(1)若A洗氣瓶的質量增添，B洗氣瓶的質量不變，則氣體X是_______________。(2)若A洗氣瓶的質量不變，B洗氣瓶的質量增添，則氣體X是______________。(3)若A、B兩個洗氣瓶的質量都增添，則氣體X可能是(達成下表，可不填滿，也可增補)：分析：(1)X焚燒只生成H2O。(2)X焚燒只生成CO2。(3)X22焚燒既生成CO也生成HO。答案：(1)H2(2)CO(3)①CH4224②H、CO③H、CH④CO、CH4⑤H2、CO、CH4第2課時烷烴1．認識烷烴的觀點、通式及構造特色。2．認識烷烴的物理性質和化學性質。3．理解同系物、同分異構體的觀點，并會判斷及書寫簡單烷烴的同分異構體。1．烷烴又叫飽和烴，其碳原子間都以碳碳單鍵相連，每個碳原子形成四個共價鍵，其分子通式為CnH2n＋2。2．跟著碳原子數的增添，烷烴的熔、沸點漸漸高升，密度漸漸增大，此中碳原子數不超出4的烷烴標準狀況下為氣態。烷烴一般比較穩固，在往常狀況下與酸、堿和酸性高錳酸鉀溶液等都不反響。在點燃條件下，烷烴能跟氧氣反響。在光照條件下能跟鹵素單質發生取代反響。烷烴的碳原子數在十以下的，挨次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示。如戊烷、辛烷等。碳原子數在十以上的，就用中文數字來表示。如十一烷、十七烷等。5．構造相像，在分子構成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。6．化合物擁有同樣的分子式，但擁有不一樣構造的現象稱為同分異構現象。擁有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體。[新知研究]1．由碳、氫兩種元素構成的有機物稱為烴，烴有多種，此中與甲烷構造相像的有好多，如試概括出它們的構造特色。提示：每個碳原子形成四個共價鍵，且原子之間只以單鍵相連成鏈狀；碳原子的節余價鍵均與氫原子聯合。2．什么是烷烴？試推導烷烴的分子通式。提示：烴分子中碳原子之間都以碳碳單鍵聯合成鏈狀，節余價鍵均與氫原子聯合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”，這樣的烴叫做飽和鏈烴，也稱烷烴；分子通式為：CnH2n＋2(n≥1，且n為整數)。[名師點撥]烷烴的構造特色烷烴分子里碳原子間都以單鍵相連結，每個碳原子最多能以4個共價單鍵與其余碳(或氫)原子相連結。烷烴的空間構造中，碳原子(大于等于3時)不在一條直線上。直鏈烷烴空間構型是折線形或鋸齒狀。[對點操練]1．以下物質中不屬于烷烴的是()A．CH4B．C3H8C．C4H8D．C5H12分析：選C不切合通式CnH2n＋2的不屬于烷烴。[新知研究]烷烴的物理性質烷烴的物理性質跟著碳原子數的增加，呈規律性的變化。如常溫下其狀態由氣態變到液態又變到固態，沸點漸漸高升，相對密度漸漸增大。2．烷烴的化學性質物質的構成、構造決定物質性質，這個規律在有機物中表現得特別顯然。烷烴的化學性質與甲烷相像，請寫出以下反響的化學方程式(有機物寫構造簡式)：點燃(1)丙烷的焚燒CH3CH2CH3＋5O2――→3CO2＋4H2O。(2)光照條件下，乙烷與氯氣發生取代反響(只需求寫一光氯取代)CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl。3．烷烴(CnH2n＋2)的習慣命名法當碳原子數n≤10時，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；若>10時，用中文數字表示。n如C8H18命名為辛烷，C18H38命名為十八烷。當碳原子數n同樣時，用正、異、新來差別。32223CH3CHCHCHCH323戊烷，CCH3CH3CH3CH3稱為新戊烷。[名師點撥]烷烴的物理性質烷烴難溶于水，易溶于有機溶劑。(2)常溫下，碳原子數小于或等于4的烷烴為氣態(新戊烷常溫下也為氣態)。碳原子數同樣的烷烴，支鏈越多，沸點越低。如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷。2．烷烴的化學性質往常較穩固，不可以被酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑氧化，也不可以與強酸、強堿發生反響。3＋1點燃(2)烷烴完整焚燒的通式為nCH2＋2＋O2――→CO2＋2(n＋1)H2O。在光照條件下，烷烴與Cl2、Br2等鹵素單質的氣體發生取代反響，生成多種鹵代產物和相應的鹵化氫氣體。CnH2n光＋2＋X2――→CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X可與X2持續發生取代反響。[對點操練]2．以下屬于烷烴特有性質的是()A．在空氣中完整焚燒的產物為二氧化碳和水B．它們幾乎不溶于水C．可與氯氣在光照下發生取代反響D．可與溴水中的溴發生取代反響；可使酸性高錳酸鉀溶液退色分析：選C烴類化合物完整焚燒的產物均為二氧化碳和水，所以A不是烷烴的特有性質；烴類化合物幾乎都不溶于水，所以B也不正確；烷烴與溴水、酸性高錳酸鉀均不反應，故D不正確。[新知研究]1．察看比較甲烷、乙烷和丙烷的構造簡式，你能看出它們之間在分子構成上存在什么樣的關系嗎？提示：相鄰烷烴分子在構成上均相差一個CH2原子團。2．什么是同系物？如何判斷有機物之間能否互為同系物？提示：觀點：構造相像、分子構成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互為同系物。判斷方法：同系物間的分子構造相像，屬于同一類物質；同系物間的構成上相差一個或若干個CH2原子團。[名師點撥]1．同系物的判斷標準“同類”——互為同系物的物質均屬于同一類物質，即分子構造相像?！安灰粯犹肌薄橥滴锏奈镔|碳原子數不一樣，即分子構成上相差一個或若干個CH2原子團。2．正確理解構造相像①構造相像，主要指化學鍵種類相像，分子中各原子的聯合方式相像。②構造相像，則構成元素必同樣。③構造相像，分子構成必切合同一通式。構成上相差n個CH2原子團①同系物必定擁有不一樣的碳原子數(或分子式)。②同系物必定擁有不一樣的相對分子質量(相差14n)。[對點操練]3．以下各組物質互為同系物的是()A．O2和O3B．CH4和C3H8C．CH3CH2CH2CH3和(CH3)3CHD.12分析：選BO2和O3互為同素異形體；1H和1H互為同位素；CH3CH2CH2CH3和(CH3)3CH分子式同樣，只有CH4和C3H8知足同系物的觀點。[新知研究]1．CH3CH2CH2CH3(正丁烷)與(異丁烷)都是烷烴，它們是同系物嗎？試比較其構成和構造的異同。提示：二者分子式同樣，構成上其實不相差CH2原子團，故它們不是同系物。二者構造相像，碳碳之間都是以單鍵結合成鏈狀，但構造其實不同樣，正丁烷無支鏈，異丁烷有支鏈。2．像CH3CH2CH2CH3和這類化合物擁有同樣的分子式而擁有不一樣構造的現象稱為同分異構現象。擁有同樣的分子式而構造不一樣的化合物互稱同分異構體。判斷以下相關同分異構體的表達能否正確。①同分異構體擁有同樣的構成元素。②構成元素同樣的化合物互為同分異構體。③同分異構體擁有同樣的相對分子質量。④相對分子質量同樣的化合物互為同分異構體。⑤互為同分異構體的化合物也可能互為同系物。(2)能否為同分異構體？說明原由。提示：(1)①③正確，②④⑤不正確。(2)不是同分異構體，因為二者均為四周體構造，為同一種物質。3．用構造簡式寫出戊烷(C5H12)的同分異構體。提示：

CH3CH2CH2CH2CH3、

、。[名師點撥]1．同分異構體的判斷標準分子式同樣①同分異構體必定擁有同樣的構成元素，反之，不必定建立。如CH4、C3H8構成元素均為C、H，但二者不是同分異構體。②同分異構體必定擁有同樣的相對分子質量，反之，不必定建立。如C2H4、N2的相對分子質量均為28，但二者不屬于同分異構體。③同分異構體中各元素的質量分數必定同樣，反之，不必定建立。如C2H4與C3H6分子中C、H的質量分數均同樣，但二者不是同分異構體。構造不一樣①原子或原子團的連結次序不一樣。②原子的空間擺列不一樣。2．一鹵代烴同分異構體數目的判斷——等效氫法要判斷某烴的一氯取代物的同分異構體的數目，第一要察看烴的構造能否擁有對稱性。(1)連在同一碳原子上的氫原子等效，如甲烷中的4個氫原子等效。同一個碳原子上所連結的甲基(—CH3)上的氫原子等效。如新戊烷，其四個甲基等效，各甲基上的氫原子完整等效，也就是說新戊烷分子中的12個氫原子是等效的。分子中處于鏡面對稱地點(相當于平面鏡成像時，物與像的關系)上的氫原子是等效的。如分子中的18個氫原子是等效的。烴分子中等效氫原子有幾種，則該烴一元取代物就有幾種同分異構體。3．烷烴同分異構體的書寫——減碳鏈法按照的原則：主鏈由長到短，支鏈由整到散；地點由心到邊，擺列對鄰到間。書寫的步驟①先寫出碳原子數最多的主鏈。②寫出少一個碳原子的主鏈，另一個碳原子作為甲基接在主鏈某碳原子上。③寫出少兩個碳原子的主鏈，另兩個碳原子作為乙基或兩個甲基接在主鏈碳原子上，以此類推。實例(以C6H14為例)①將分子中所有碳原子連成直鏈作為母鏈：C—C—C—C—C—C②從母鏈一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基)，挨次連在主鏈中心對稱線一側的各個碳原子上，此時碳骨架有兩種：[注意]甲基不可以連在①位和⑤位上，不然會使碳鏈變長，②位和④位等效，只好用一個，不然重復。③從母鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)或兩個支鏈(即兩個甲基)挨次連在主鏈中心對稱線一側的各個碳原子上，此時碳架構造有兩種：[注意]②位或③位上不可以連乙基，不然會使主鏈上有個碳原子，使主鏈變長。所以C6H14共有5種同分異構體。[對點操練]4．在以下構造的有機化合物中：①CH3CH2CH2CH2CH3②CH3CH2CH2CH2CH2CH3屬于同分異構體的正確組合是()A．②和⑤B．②和③C．①和②D．④和③分析：選B①和④、②和③的分子式同樣而構造不一樣，分別為同分異構體；②和⑤為同種物質。1．以下構造表示的物質中是烷烴的是()A.CH3OH分析：選

C烷烴是由碳和氫兩種元素構成，

A錯；烷烴呈鏈狀，且每個碳原子都達到飽和，連著

4個原子，

B、D錯。2．(2016·山東菏澤高一檢測)對于烷烴性質的表達中，不正確的選項是()A．烷烴同系物的熔沸點隨分子內碳原子數的增加漸漸高升，常溫下的狀態由氣態遞變到液態，再遞變到固態B．烷烴同系物的密度隨分子內碳原子數的增加而漸漸增大，從比水輕遞變到比水重C．烷烴跟鹵素單質在光照下能發生取代反響D．烷烴同系物都不可以使溴水、酸性KMnO4溶