第一节最简单的有机化合物甲烷第1课时导学案

第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质学习目标1.知道甲烷的结构式、电子式和甲烷分子为正四面体结构。2.通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。自主学习一、甲烷的性质1.物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性2.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。3.组成与结构(1)表示方法化学式电子式结构式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C—H键的长度和强度相同，夹角相等。4.化学性质通常情况下，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地燃烧，火焰呈，放出大量的热，反应的化学方程式为。(2)取代反应①取代反应：有机物分子里的某些被其他所替代的反应。②甲烷与氯气的取代反应方程式：。③取代产物的性质：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。自我检测1.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.完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物2.下列叙述中错误的是()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3.常温下，下列物质的状态是气体的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl44.下列关于甲烷性质的叙述中不正确的是（）A.甲烷是一种无色无味的气体B.甲烷的密度比空气的密度小C.甲烷极难溶于水D.甲烷性质稳定，不和其他物质反应5.将标准状况下的11.2L甲烷和22.4L氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的总体积为（）A.11.2LB.22.4LC.33.6LD.44.8L课内探究一、甲烷的性质1.甲烷的物理性质无色、无味、密度比空气,于水。2.甲烷的存在、、等。3.甲烷的分子组成和结构甲烷的分子式：CH4；甲烷的电子式：；甲烷的结构式：。4.甲烷的化学性质（1）甲烷的氧化反应思考：①点燃甲烷前应进行何种操作？②燃烧的产物是什么？怎么检验？【探究实验】把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？（2）甲烷的取代反应图3-1-1【演示实验】课本第61页“科学探究”①你从实验中得到哪些信息？②从所得信息中你能获得哪些启示？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反应的化学方程式例1在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl例2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()A.CH3Cl只代表一种物质B.CH2Cl2只代表一种物质C.CHCl3只代表一种物质D.CCl4只代表一种物质取代反应与置换反应的区别取代反应置换反应反应物和生成物可与化合物发生取代，生成物中有单质反应物、生成物中有单质反应条件反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序反应程度分步取代，很多反应是的反应一般反应归属有机反应无机反应课内巩固练习、、1.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下，它属于（）A.无机物B.烃C.高分子化合物D.有机物2.甲烷分子的结构式是，下列关于其结构的叙述中正确的是（）A.甲烷分子是正方形结构B.甲烷分子是正四面体结构C.甲烷分子的4个C—H键不完全相同D.甲烷分子的4个C—H键完全不相同3.光照对下列反应几乎没有影响的是（）A.氯气与氢气的反应B.氯气与甲烷的反应C.甲烷与氧气的反应D.次氯酸的分解反应4.下列反应属于取代反应的是()A.CH4C＋2H2B.2HI＋Cl2═2HCl＋I2C.CH4＋2O2CO2＋2H2OD.CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl5.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合，在光照下得到产物：①CH3Cl，②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4。其中正确的是（）A.只有①B.只有②C.①②③的混合物D.①②③④的混合物课外作业作业一作业内容见课本第64页第1、2题，第65页第5、7题。作业二作业内容见“课时练案”。作业三作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。参考答案［自主学习］答案一、1.无色气态无味比空气小极难溶2.(1)天然气沼气(2)高效低耗污染小化工原料3.(1)CH4(2)碳原子氢原子正四面体4.KMnO4强酸强碱(1)淡蓝色CH4＋2O2CO2＋2H2O(2)①原子或原子团原子或原子团②CH4+Cl2CH3Cl+HCl③不溶于水一氯甲烷液体［自我检测］答案与解析1.C解析：从概念上看，烃中只含碳、氢两种元素，故C项正确，A、B项错误；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的产物也只有CO2和水，D项错误。2.A解析：甲烷中若混有氧气，点燃可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。3.A解析：四种甲烷的氯代物中，通常情况下，只有CH3Cl是气体，其余三种都是液体。4.D解析：本题考查了甲烷的性质，A、B、C项分别描述了甲烷的物理性质，D项中甲烷的性质稳定是有条件的，因为在一定条件下，甲烷也可与氧气、氯气等物质反应。5.A解析：根据反应方程式CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)可知，标准状况下的11.2L甲烷和22.4L氧气混合后点燃恰好完全反应，生成标准状况下的CO2气体11.2L。［课内巩固练习］答案与解析1.D解析：本题以图示物质为题材，考查学生运用已学知识将有机化合物分类的能力。A项明显错误，化合物虽然含硫，但不是无机物；B项容易造成误判，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硫元素，因此不属于烃类；C项也是错误的，该化合物不属于高分子化合物。2.B解析：甲烷分子是空间正四面体结构，其中，4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等。3.C解析：A项氯气与氢气在光照下混合会发生爆炸生成HCl；B项氯气与甲烷在光照下发生反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机物；D项次氯酸见光分解生成HCl和O2；C项甲烷与氧气反应需要在点燃的条件下发生。4.D解析：A项属于分解反应，B项属于置换反应，C项属于氧化反应，D项属于取代反应，要从反应实质的角度理解取代反应和置换反应的区别。5.D解析：甲烷和氯气在光照下会发生四步取代反应，而反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的，即使甲烷和氯气的物质的量之比是1∶1的情况，也不会仅生成CH3Cl，因为一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，直到分子中的氢原子都被取代完，因此四种取代产物都可能存在。［课外作业］答案与解析1.C解析：煤气的主要成分是CO和H2。2.AC解析：溴的蒸气在光照下可与CH4发生取代反应，但溴水不发生取代反应。5.C解析：应从三者的燃烧产物分析。CH4燃烧生成CO2和水蒸气，CO燃烧生成CO2，H2燃烧生成水蒸气。检验CO2用澄清石灰水，检验水蒸气用干燥的冷烧杯。7.B解析：应从碳原子成键的多样性分析。如形成单键、双键、三键、碳链、碳环，与各种原子成键等是有机物种类繁多的主要原因。