高一化学学案：专题第一单元化石燃料与有机化合物第课时 .docxVIP

学必求其心得，业必贵于专精

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第一单元化石燃料与有机化合物

第1课时天然气的利用甲烷

问题导学

一、甲烷的化学性质

活动与探究1

某化学小组为探究甲烷的化学性质分别做了如下实验。

1．甲烷的燃烧

实验操作

实验现象

产物检验

方法

罩一只干燥的烧杯

罩一只内壁用澄清石灰水润洗过的烧杯

现象

结论

热化学方程式

1mol甲烷完全燃烧生成液态水时可以放出890kJ的热量，其燃烧的热化学方程式为________________________.

2．甲烷与氯气的反应

实验操作

实验现象及解释

现象

解释

a．集气瓶内黄绿色逐渐______，最后变为无色

b．集气瓶内壁有______附着

c．集气瓶内的液面______

d．集气瓶内有______出现

e．水槽内有少量______析出

反应原理

__________________________________________________、

__________________________________________________、

__________________________________________________、

__________________________________________________

思考与交流

取代反应与置换反应有何区别？

甲烷与卤素单质的取代反应

项目

情况

反应条件

光照（放在光亮处,日光直接照射爆炸）

反应物要求

所用的卤素单质必须是纯净物，甲烷与卤素单质的水溶液不反应。卤素单质一般选用Cl2，因为F2与CH4反应太剧烈，而Br2、I2与CH4反应过于缓慢

反应特点

逐步取代，即CH4分子中的氢原子被氯原子逐步取代,但在同一个体系中，往往是各步反应同时发生,得到的产物是含多种成分的混合物

产物特点

（以CH4

与Cl2反

应为例)

（1)取代产物状态

常温下CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体

（2)产物的量

①5种产物中HCl的物质的量最多

②根据碳原子守恒,4种有机产物的物质的量之和与参加反应的CH4的物质的量相等

③根据反应关系式,生成的HCl的物质的量一定等于参加反应的Cl2的物质的量

二、烷烃的结构与性质初探

活动与探究2

下面是分子中碳原子数为1～4的烷烃的结构式，结合结构式探究后面的问题。

甲烷乙烷

丙烷丁烷

(1)丁烷(CH3CH2CH2CH3)分子中碳原子在同一条直线上吗？

（2)请结合甲烷的性质，预测其余烷烃有哪些类似的性质？

迁移与应用

CH4和Cl2以物质的量之比为1∶1混合，在光照条件下，得到的有机产物是(）

①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4

A．①B．②

C．①②③的混合物D．①②③④的混合物

烷烃的结构和性质

1．烷烃又叫饱和链烃,其结构特点是：碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到“饱和”。简言之,烷烃具有“单“链”“饱”的结构特点。如乙烷（CH3CH3）、丙烷(CH3CH2CH3）等.

2．烷烃的分子组成通式为CnH2n＋2(n≥1)。

3．烷基：烃分子失去1个氢原子所剩余的原子团叫烃基（—R)。若失去氢原子的烃为烷烃,剩余的原子团叫做烷基。如甲基（—CH3）、乙基(-CH2CH3)等。

4．烷烃的物理性质。

（1）烷烃的相对分子质量越大,烷烃的熔、沸点越高；相对分子质量相同时，一般支链越多,熔、沸点越低.

(2)分子中碳原子数≤4的烷烃在常温常压下是气体，其他烷烃在常温常压下一般是液体或固体。

(3)烷烃的密度都小于水的密度。

（4)烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂。

5．烷烃的化学通性。

烷烃的化学性质一般比较稳定,与CH4的性质相似。在通常状况下，烷烃跟酸、碱及氧化剂都不发生反应,也难与其他物质反应。但在特定的条件下烷烃能发生下列反应：

（1)取代反应.

CnH2n＋2＋X2eq\o（――→，\s\up7（光））CnH2n＋1X＋HX

（2)氧化反应。

CnH2n＋2＋eq\f（3n＋1,2)O2eq\o(――→，\s\up7（点燃）)nCO2＋（n＋1)H2O

（3）分解反应.

C16H34eq\o（――→，\s\up7（催化剂)，\s\do5(加热、加压）)C8H18＋C8H16

答案：

【问题导学】

活动与探究1：答案：1．安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰烧杯内壁变模糊澄清石灰水变浑浊有H2O生成有CO2生成CH4(g）＋2O2(g)eq\o（――→，\s\up7（点燃))CO2（g）＋