高中有机化合物最简单的有机化合物——甲烷时甲烷的性质新人教

1、会计学1高中有机化合物最简单的有机化合物高中有机化合物最简单的有机化合物甲烷时甲烷的性质新人教甲烷时甲烷的性质新人教第1页/共34页新知导学达标检测内容索引第1页/共34页第2页/共34页新知导学第2页/共34页第3页/共34页1.甲烷的存在与用途甲烷的存在与用途(1)甲烷的存在甲烷是 、 、 和 的主要成分。我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。(2)甲烷的主要用途以甲烷为主要成分的 和 都是理想的清洁能源。甲烷还可用作 。天然气一、甲烷的存在、用途及结构沼气油田气煤矿坑道气天然气沼气化工原料第3页/共34页第4页/共34页分子式电子式结构式分子模型球棍模型比例模型CH42.甲烷的组成与结

2、构甲烷的组成与结构相关视频第4页/共34页第5页/共34页甲烷分子空间构型为正四面体形，碳原子位于中心，4个氢原子位于顶点，4个CH键的长度和强度相等，夹角相等。归纳总结归纳总结第5页/共34页第6页/共34页解析解析在这几种形式中，分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型，但比例模型更能形象的表达出H、C的位置及所占比例；电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。例例1下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中更能反映其真实存在状况的是答案解析第6页/共34页第7页/共34页A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B.CH4、CCl4都是正四面体结构C.CH4和CCl4中

3、的化学键均为非极性键D.CH4、CCl4的结构相同，性质也相同解析例例2下图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型图，下列说法正确的是答案解析解析CCl4的分子结构同CH4相似，为正四面体结构，CH3Cl中的CH和CCl键不同，不是正四面体结构，而是四面体结构。第7页/共34页第8页/共34页思维启迪一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时：如果这4个原子相同，则分别在四面体的顶点上，构成正四面体。如果这4个原子不相同，则分别在四面体的顶点上，但不是正四面体。无论这4个原子是否相同，都不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。第8页/共34页第9页/共34页1.甲烷的物理性质甲烷的物理性

4、质甲烷是无色无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。2.甲烷的化学性质甲烷的化学性质(1)具有稳定性通常情况下，甲烷性质比较 ，与强酸、强碱不反应，与高锰酸钾溶液等强氧化剂也不反应。稳定二、甲烷的性质第9页/共34页第10页/共34页甲烷燃烧的化学方程式为。燃烧现象检验产物方法现象结论_在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有液珠产生_在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊_(2)氧化反应可燃性将甲烷在空气中点燃，观察燃烧现象并检验燃烧产物：淡蓝色火焰生成了水生成了二氧化碳相关视频第10页/共34页第11页/共34页实验操作(3)取代反应实验探究甲烷与氯气的反应第11页/共34页第12页

5、/共34页实验现象A装置：a.试管内气体黄绿色逐渐 ，b.试管内壁有 出现，c.试管中有 生成，d.试管内液面 ，e.水槽中有 ；B装置：_变浅油状液滴少量白雾上升固体析出无明显现象第12页/共34页第13页/共34页取代反应的概念有机物分子里的某些 被其他原子或原子团替代的反应。实验结论甲烷与氯气在 时才能发生化学反应连续发生反应的化学方程式为 ； 。光照原子或原子团相关视频第13页/共34页第14页/共34页归纳总结归纳总结甲烷取代反应的相关规律甲烷取代反应的相关规律反应条件甲烷与氯气无光照时，不发生反应；强光照射时会发生爆炸反应物甲烷与卤素单质反应，且卤素单质通常为气态。如甲烷与氯水、溴

6、水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应生成物与氯气反应产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物，很难出现有机产物全部是某一种产物的现象，生成物中HCl的物质的量最大物质的量关系每1 mol 氢原子被取代，消耗1 mol 氯气分子，同时生成1 mol HCl分子第14页/共34页第15页/共34页解析解析甲烷与氯气一旦反应，不会停止在某一步，四种有机产物都会产生，得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的取代反应每取代1 mol H原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产生的HCl最多，B错误；1 mol甲烷生成CCl4最多消

7、耗4 mol氯气，D项错误。例例3(2017聊城高一检测)下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是A.甲烷与氯气以物质的量之比11混合时发生取代反应只生成CH3ClB.甲烷与氯气的取代反应产物中CH3Cl最多C.甲烷与氯气的取代反应产物为混合物D.1 mol甲烷生成CCl4，最多消耗2 mol氯气答案解析第15页/共34页第16页/共34页特别提示(1)无论甲烷和氯气的比例如何，发生取代反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。(2)甲烷与氯气发生取代反应的产物中，CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3和CCl4为液体。第16页/共34页第17页/共34页例

8、例4下列反应属于取代反应的是答案解析 第17页/共34页第18页/共34页解析解析取代反应是指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替代的反应。选项A中的反应为分解反应；选项B中的反应为置换反应，不属于有机反应类型；选项C中的反应为甲烷的氧化反应。第18页/共34页第19页/共34页思维启迪无机反应中的置换反应不属于取代反应。抓住取代反应“有上有下”的特点，看有机物中的原子或原子团是否被其他原子或原子团替换，若是，则为取代反应。第19页/共34页第20页/共34页学习小结第20页/共34页第21页/共34页达标检测第21页/共34页第22页/共34页123451.下列叙述中错误的是

9、A.点燃甲烷不一定会爆炸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并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D.点燃甲烷前不必进行验纯答案解析解析解析甲烷与氧气混合达到一定比例范围时，点燃会发生爆炸，因此，甲烷点燃前要进行验纯。第22页/共34页第23页/共34页2.为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过浓硫酸澄清石灰水无水硫酸铜。正确的顺序是A. B.C. D.答案解析12345解析解析要证明CH4中含有碳、氢两种元素，可通过证明CO2和H2O的存在来证明，可选择和；但应注意检验的先后顺序，即先证明水后证明CO2。第23页/共34页第24页/共34页3.(

10、2017成都月考)若甲烷与氯气以物质的量之比13混合，在光照下得到的有机产物可能是CH3ClCH2Cl2 CHCl3CCl4，其中正确的是A.只有 B.只有C.的混合物 D.的混合物答案解析解析解析甲烷与氯气在光照的条件下，发生取代反应时总共有五种产物，CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4和氯化氢，因此答案选D。12345第24页/共34页第25页/共34页4.如果使0.5 mol甲烷完全跟Cl2发生取代反应并生成等物质的量的四种氯代物，则需要消耗氯气A.0.5 mol B.1 molC.1.5 mol D.1.25 mol答案解析12345解析解析利用原子守恒法：CH3Cl、CH2

11、Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是从CH4中来的，故这四种氯代物共0.5 mol，每种氯代物均为0.125 mol，含氯原子的物质的量为0.125 mol10.125 mol20.125 mol30.125 mol41.25 mol。而从甲烷分子中每取代1 mol氢原子，就消耗1 mol Cl2。因此消耗的Cl2的物质的量也为1.25 mol。第25页/共34页第26页/共34页5.按如图所示装置进行实验，烧瓶内盛有等体积的CH4和Cl2，光照一段时间后，下列说法正确的是A.只能生成CH3Cl一种有机物和HClB.烧瓶内液面不可能上升C.烧杯内的液体会分层D.向水中加入紫色石蕊溶液后无

12、变化12345答案解析第26页/共34页第27页/共34页解析解析甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，A项错误；生成物中的氯化氢易溶于水，使烧瓶内压强减小，在外界大气压作用下，烧瓶内液面上升，B项错误；生成物中一氯甲烷为气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均为液体，它们都不溶于水，所以烧杯中液体会分层，C项正确；生成物中含有氯化氢，氯化氢溶于水电离生成氢离子，使溶液显酸性，可使紫色石蕊溶液变红，D项错误。12345第27页/共34页第28页/共34页新知导学第28页/共34页第29页/共34页思维启迪一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时：如果这

13、4个原子相同，则分别在四面体的顶点上，构成正四面体。如果这4个原子不相同，则分别在四面体的顶点上，但不是正四面体。无论这4个原子是否相同，都不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。第29页/共34页第30页/共34页1.甲烷的物理性质甲烷的物理性质甲烷是无色无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。2.甲烷的化学性质甲烷的化学性质(1)具有稳定性通常情况下，甲烷性质比较 ，与强酸、强碱不反应，与高锰酸钾溶液等强氧化剂也不反应。稳定二、甲烷的性质第30页/共34页第31页/共34页实验操作(3)取代反应实验探究甲烷与氯气的反应第31页/共34页第32页/共34页123451.下列叙述中错误的是A.点燃甲烷不一定会爆炸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并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D.点燃甲烷前不必进行验纯答案解析解析解析甲烷与氧气混合达到一定比例范围时，点燃会发生爆炸，因此，甲烷点燃前要进行验纯。第32页/共34页第33页/共34页4.如果使0.5 mol甲烷完全跟Cl2发生取代反应并生成等物质的量的四种氯代物，则需要消耗氯气A.0.5 mol B.1 molC.1.5 mol D.1.25 mol答案解析1234