3.1.1 甲烷—2017-2018学年高一化学人教必修2.doc

第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物——甲烷 第1课时 甲烷 一、有机物与无机物的比较 有机化合物：绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。有机物与无机物的主要区别如下： 性质 有机物 无机物 溶解性 多数不溶于水，易溶于有机溶剂 部分溶于水而不溶于有机溶剂 耐热性 多数不耐热，熔点较低，一般在400 ℃以下 多数耐热，难熔化，熔点一般比较高 可燃性 多数可以燃烧 多数不能燃烧 电离性 多数是非电解质 多数是电解质 化学反应 一般比较复杂，副反应多，反应速率慢 一般比较简单，副反应少，反应速率较快 二、甲烷的存在、结构及物理性质 1．存在 甲烷是____________、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。 2．分子结构 甲烷的分子式是________；电子式是______________；结构式是__________。 实验证明，甲烷分子具有________________结构，其中四个C—H键长度和强度________，夹角________。 3．物理性质 颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 水溶性 ____色 气体 ____味 比空气____ 极难溶 【特别提醒】有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO、CO2、碳酸及其盐等。 三、甲烷的化学性质 通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。 1．氧化反应(燃烧) (1)化学方程式：_____________________________________________________________。 (2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈______________________________________。 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 ①实验探究 实验操作 实验现象 A装置：a．试管内气体颜色________；b．试管内壁有________出现；c．试管中有少量______；d．试管内液面______；e．水槽中有______析出 B装置：____________ 实验结论 CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为_______________________________________________________________； 【特别提醒】无论CH4和Cl2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产物性质 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 状态 ______ 均为油状______ 水溶性 都______于水 【答案】二、1．天然气 2．CH4　 正四面体　相同　相等 3．无　无　小 三、1．(1)CH4+2O2CO2+2H2O (2)淡蓝色 2．(1)原子或原子团　原子或原子团 (2)①A．a．逐渐变浅　b．油状液滴　c．白雾　d．上升　e．固体　B．无明显现象　CH4+Cl2CH3Cl+HCl　CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl　CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl　CHCl3+Cl2CCl4+HCl ②气体　液体　不溶 一、有机物组成和结构的表示方法 常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例) 表示方法 含义 分子式：CH4 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目 最简式(实验式)：CH4 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子 电子式： 用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式： ①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构； ②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型 球棍模型： 小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键) 比例模型： 用不同体积的小球表示不同大小的原子 二、甲烷的取代反应 甲烷发生取代反应的有关规律 (1)反应条件和反应物 反应条件为光照，反应物为卤素单质。例如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。 (2)反应产物 虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但反应(以Cl2为例)的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物。 (3)物质的量的关系 CH4与Cl2发生取代反应时，每1 mol H原子被取代，消耗1 mol Cl2分子，同时生成1 mol的HCl分子。 (4)注意 ①有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“―