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第三章 第一节

最简单的有机化合物 甲烷

【学习目标】

1、了解甲烷在自然界的存在和用途，初步认识甲烷分子的空间结构。

2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。

3、了解甲烷的化学性质，通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。

【学习重点】甲烷的结构特点和取代反应

【预备知识】

1、组成有机物的元素除 外，常有 、_____，还含有 、 、 、 等。其中仅含 和 两种元素的有机物称为 ，也可称为 ，该类物质中组成最简单的是 。有机物种类繁多，迄今已发现 种。

【基础知识】

一、甲烷的结构与性质

1、甲烷的存在：

。

2、甲烷的分子式：

，电子式：

，

结构式：

。

甲烷分子的结构特点为：

，

对应的CH2Cl2有几种结构？

常用的分子模型有

两种。

3、物理性质: 甲烷是 色、 味、 溶于水的气体，密度比空气密度 （大或小）。用 或 收集甲烷。

4、化学性质

在通常情况下，甲烷

稳定，与

不反应，与

也不反应。因为有机反应比较复杂，常伴有副反应发生，所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不用等号。

（1）甲烷的氧化反应

写出甲烷与氧气反应的化学反应式：

。

有机方程式与无机方程式写法的区别：

。

（2）甲烷的取代反应

（教材实验3-3）将一瓶甲烷与一瓶氯气混合，

倒立在盛有饱和食盐水，高压汞灯照射，

观察到什么现象？

化学反应现象：光照时，氯气的黄绿色

逐渐 ，瓶壁上有

生成，液面 ，试管中有少量 。

化学反应方程式为：

①常如何验证HCl的生成呢？ ②常温下，除了CH3Cl是气体外，其他三种都是无色液体，为什么我们看到黄色油珠呢？

。

其实，在该反应中，生成的有机产物除一氯甲烷外，还有

。

[课堂练习] 请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式：

③取代反应的定义：

[思考与交流] 1．

取代反应和置换反应是不是相同的呢？它们之间的差别为：

2．历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？

[归纳小结]：甲烷取代反应

条件：

特点：

【过关检测】

1、下列关于甲烷结构的说法错误的是 ( ) A.

甲烷分子中的化学键都是共价键

B. 甲烷分子为正四面体结构

C.

甲烷分子为正四边形结构 D. CH2C12不存在同分异构体

2、下列叙述错误的是 ( )

A. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱都不反应

B. 甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯

C. 甲烷与氯气无论生成CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4，都为取代反应

D. 甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水

3、下列关于有机物的说法正确的是 ( )

A. 凡是含碳元素的化合物都属于有机物

B. 有机物只含有碳、氢两元素

C. 有机物不但存在于动植物体内，而且可以通过人工的方法合成

D. 烃是指燃烧后只生成CO2和H20的有机物

4、二氟甲烷是优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品，用作空调和冷冻库致冷剂。二氟甲烷的结构有 ( )

A. 4种

B. 3种

C. 2种

D. 1种

5、甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水说明 ( )

A. 甲烷的分子式为CH4

B. 甲烷气体中含有碳元素和氢元素

C. 甲烷气体中只含有碳元素和氢元素

D. 甲烷的化学性质比较稳定

6、若甲烷与氯气以物质的量之比1：1混合，在光照下得到的有机取代产物是

①CH3Cl、②CH2C12、③CHCl3、④CCl4， ( )

A. 只有① B. 只有③ C. ①②③的混合物

D. ①②③④的混合物

7、1molCH4与Cl2完全反应后测得四种取代物物质的量相等，则消耗Cl2物质的量为

A. 0.5 mol

B. 2 mol

C. 2.5 mol

D. 4 mol

8、向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（

）

A. CH3Cl

B. NaCl

C. KClO3

D. CCl4

9、鉴别甲烷、一氧化碳和氢气等三种无色气体的方法是（

）

A. 通入溴水通入澄清石灰水

B. 点燃罩上涂有澄清石灰水的烧杯

C. 点燃罩上干冷烧杯罩上涂有澄清石灰水的烧杯

D. 点燃罩上涂有澄清石灰水的烧杯通入溴水

10、下列气体的主要成分不是甲烷的是（

）

．．A. 天然气

B. 沼气

C. 水煤气

D. 坑道产生的气体

11、“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中。据测定每0.1m3固体“可燃冰”能释放出20m3甲烷气体，则下列说法中不正确的是（

）

A. “可燃冰”释放的甲烷属于烃

B. “可燃冰”的分解与释放，可能会诱发海底地质灾害，加重温室效应

C. “可燃冰”将成为人类的后续能源

D. “可燃冰”是水变的油

12、下列各叙述能说明甲烷是正四面体结构的是 ( )

A. 找不到两种CH3Cl B. 找不到两种CH2Cl2 C. 找不到两种CHCl3

D. CH4分子中四个共价键的键长相等

13、下列气体在空气中充分燃烧后其生成物既可使无水CuS04变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是 ( )

A. CO

B．CH4

C．H2

D．H2S 14、如下图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，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

。

X燃烧后气体

（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶

的质量增加,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

。

【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）