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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）【学习目标】1、了解甲烷在自然界的存在和用途。
2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构。
3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的涵义。
【本课新知识】一、有机物1、有机物的定义：，但为无机物。
2、大多数有机物的特点：(1)结构复杂(2)熔沸点低(3)难溶于水、易溶于有机溶剂( 4)易燃烧、不易导电、导热( 5)绝大多数有机物为非电解质，如乙醇、蔗糖等。
3、烃是指的有机物。
其中是最简单的有机物。
二、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：。
甲烷的分子分子结构及分子模型：甲烷分子的结构特点为：①CH4是非极性分子②空间结构，碳原子位于氢原子位于，键角③碳氢单键【思考】（Ⅰ）下列物质的结构CH3Cl、CH2Cl2 、CHCl3 、CCl4（Ⅱ）如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有几种结构？3、甲烷的物理性质：色，味的气体，溶于水，密度空气。
4、甲烷的化学性质在通常情况下，甲烷稳定，与、、不反应。
但在特定条件下也能发生某些反应。
（1）甲烷的氧化反应甲烷是一种优良的气体燃料，甲烷燃烧时，火焰呈_______________，生成___________和__________，燃烧的化学方程式为________________。
甲烷气体在点燃前需______________。
【思考】甲烷燃烧时，若在火焰上方罩一干燥的烧杯，会有何现象？如何证明反应中有二氧化碳生成？（2）甲烷的取代反应阅读教材P61【科学探究】，思考下列问题？①实验原理：②实验现象（从试管内的液面、试管壁上的物质、试管中气体的颜色等方面描述）【说明】（Ⅰ）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符号而不用等号。
（Ⅱ）认识四种物质：CH3Cl、CH2Cl2 、CHCl3 、CCl4 （名称和状态）（Ⅲ）甲烷的取代反应是逐步进行的，故反应后的生成物成分有、、、四种有机物，其中最多。
甲烷烷烃一、有机物1、定义：绝大多数的含碳化合物。
（除CO、CO2、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、氰化物、金属碳化物等外）2、有机物的特点⑴大多数难溶于水，易溶于酒精、汽油等有机溶剂。
⑵大多数为非电解质，熔点低。
⑶大多数受热易分解，且易燃烧。
⑷有机反应较复杂，一般较慢，且伴有副反应。
常常需要加热或使用催化剂。
一般使用“→”符号。
3、有机物种类繁多的原因目前从自然界发现的和人工合成的有机物约有3000万种。
⑴碳原子最外层4个电子，有机物中，碳原子既能和其他原子形成4个共价键，也能在碳原子键成键，既能形成单键，也能形成双键和叁键。
⑵碳原子既能形成碳链，也能形成碳环。
⑶有机物中既可能只含有一个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子。
⑷具有相同分子式的有机物可能具有不同的结构。
4、有机物的分类例：下列关于有机物的说法中正确的是（）A、所有有机物都可以从动植物的有机体中提取B、易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质，一定是有机物C、所有的有机物都易燃烧D、大多数有机物聚集时形成分子晶体例：在人类已知的化合物中，品种最多的是（）A、过渡元素的化合物B、第ⅠA族的化合物C、第ⅣA族的化合物D、第ⅥA族的化合物例：某有机物在氧气中充分燃烧，生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1：1，由此可得出的结论是（）A、该有机物分子中，三种元素的原子个数之比为C：H：O＝1：2：3B、分子中碳、氢原子个数比为1：2C、该有机物中必定含氧元素D、D、无法判断该有机物中是否含氧元素二、甲烷1、甲烷的分子结构电子式为，结构式为，其空间结构为_ ________。
甲烷分子中有个键，有机化合物中碳原子成键的特征。
2、甲烷的物理性质甲烷是一种色、味的，密度比空气，溶于水，是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）3、甲烷的化学性质（1）可燃性（甲烷的氧化反应）实验１：甲烷的燃烧现象：甲烷燃烧的化学方程式：注意：点燃甲烷前，一定要，否则会。
实验２：甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，观察实验现象现象：酸性高锰酸钾溶液证明甲烷（能/不能）使酸性高锰酸钾溶液褪色。
结论：一般情况下，甲烷性质稳定，与等不起反应（2）取代反应：实验3：甲烷与氯气在光照条件下反应现象：【讨论】①CH4与Cl2反应后，产物可能有几种？哪些是有机物？哪种产物最多？②瓶壁上油状液体是什么？油状液体是纯净物还是混合物？ ( CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3是难溶于水的液体)已知： CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4沸点/℃ -24 40 62 77思考：③试管内的液面为什么会上升？④CH4与Cl2反应后量筒内的气体是什么？⑤CH4与Cl2反应后量筒内溶液酸碱性如何？⑥向CH4与Cl2反应后量筒内溶液中加入硝酸银溶液有什么现象？某同学认为可根据该现象判断该实验是否有HCl生成，你觉得合理吗？为什么？取代反应：甲烷与氯气在光照下反应的产物有书写CH4与Cl2发生取代反应的化学方程式取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。
卤代烃：烃分子中的氢原子被卤素原子取代生成的化合物叫做卤代烃。
⑶受热分解条件：_________空气并加热至1000℃化学方程式：用途：4、甲烷的实验室制法原理：CH3COONa＋NaOH→Na2CO3＋CH4↑药品：无水．．醋酸钠、碱石灰条件：加热制取装置：固固加热；收集方法：________。
甲烷的制取、收集装置与______的相同。
1、下列说法正确的是（）A、有机物都不溶于水，易溶于有机溶剂B、有机物只能从有机生命体中取得C、组成中仅有C、H两种元素的有机物叫烃D、有机物不具备无机物的性质，都是非电解质2、由甲烷的结构式不能获得的信息是（）A、一个甲烷的分子由一个碳原子和四个氢原子构成B、甲烷的摩尔质量为16g/molC、甲烷分子中一个碳原子和一个氢原子之间共用一个电子对D、甲烷分子的空间构型为正四面体型3、甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（）A、CH3Cl只有一种结构B、CH2Cl2只有一种结构C、CHCl3只有一种结构D、CH4中四个价键的键角和键长都相等4、氯仿可作麻醉剂，但常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒光气（COCl2）：2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2。
为了防止事故发生，在使用前须检验氯仿是否变质，应选用的试剂是（）A、NaOH溶液B、AgNO3溶液C、盐酸D、水5、下列物质中，一定条件下可与甲烷发生反应的是（）A、氯气B、溴水C、氧气D、酸性高锰酸钾溶液6、甲烷在高温条件下可发生裂解：2CH4 C2H2(g)+3H2，现使甲烷裂解得到的混合物的气体对氦的相对密度为2.5，且其中含有上面化学方程式中的物质，则甲烷的分解率是（）A、2.5%B、7.5%C、9.5%D、10%7. 如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。
将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。
（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式。
（2）经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱变化是。
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定（3）U型管左端的气柱变化是。
A．体积增大 B．体积减小 C．消失 D．不变（4）试解释U型管右端的玻璃管中水柱变化的原因。
__________________________1、定义分子里碳原子间都以_____________键结合成_____状，碳原子其余的价键全部跟_______相结合的烃，叫做饱和烃，又叫烷烃。
2、烷烃的结构特点3、表示方法⑴分子式⑵结构式⑶结构简式4、烷烃的性质⑴物理性质⑵化学性质与甲烷相似。
通常状况下，很稳定，跟酸、碱及氧化剂都不发生反应，也难与其他物质化合。
但在特定条件下，也能发生燃烧、取代、分解等反应。
氧化反应：烷烃在空气中都能点燃，完全燃烧生成CO2和H2O。
C n H(2n＋2)＋(3n＋1)/2O2→ nCO2＋(n＋1)H2O取代：烷烃在光照条件下，都能与氯气发生取代反应。
二、同系物与同分异构1、同系物：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。
同系物的特点：⑴具有相同的通式。
例：烷烃的通式为________________________。
⑵分子量相差14的整数倍。
2、同分异构现象：化合物具有相同的分子式，却具有不同的结构式的现象。
同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
例：下列说法中正确的是（）A、式量相同的物质一定是同种物质B、分子量相同的不同有机物一定是同分异构体C、同分异构体一定具有相同的分子量D、满足通式C n H2n+2(n≥1)的有机物一定是烷烃例：有下列物质：A、O2和O3 B、6C和6C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2Br HD、甲烷和庚烷E、Br―C―H Br―C―BrH H其中互为同位素的是________，互为同素异形体的是________，互为同系物的是________，互为同分异构体的是________，属于同一种物质的是___________。
2、同分异构体书写小结：烷烃的同分异构都是碳链异构。
书写方法：主链由长到短，支链由整到散，支链位置由心到边，支链排布由邻到间。
3、同分异构体的性质物理性质：不同。
一般结构中支链越多，熔沸点越低，密度越小。
化学性质：相似又有区别。
相似：都是烷烃，都能燃烧、光照卤代等。
区别：卤代产物种类不同。
例：C5H12的3种同分异构体的一氯取代产物各有多少种？4、烃基烃分子失去一个H原子后剩余的原子团叫做烃基。
一般用“R－”表示。
烷烃失去H原子后形成的烃基叫烷烃基，简称烷基。
例：“―CH3”叫做甲基；“―CH2CH3(－C2H5)”叫做乙基；“－CH2CH2CH3”叫做丙基等。
在带有支链的烷烃中，其支链可以看成是由烷基取代了烃分子中的氢原子而形成的。
当C原子数大于等于3时，烃基存在异构现象。
例：－C3H7有－CH2CH2CH3和－CH(CH3)2两种结构。
三、烷烃的命名系统命名法：⑴定主链：选定分子中最长的碳链为主链，并按照主链碳原子数命名为“某烷”。
若有等长的碳链可供选择时，选取主链最多的碳链为主链。
主链碳原子数在十个以内的，按主链碳原子数依次用天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。
主链碳原子数在十个以上的，就用数字表示。
⑵主链编号：把主链中离支链最近的一端为起点，对主链碳原子编号，以确定支链位置。
若距离相等，则以较小取代基最近为准。
若分子内含有多个支链，则使各支链位置编号之和最小。
⑶书写命名：把支链作取代基，把取代基的名称写在烷烃名称前面，并在前面用阿拉伯数字注明它在主链上的位置，数字和取代基之间用“－”格开。
若含多个相同取代基，可将它们合并，在前面分别标出各自位置，并用“，”在数字间格开，再用二、三等数字表示同种取代基数目。
若含有不同取代基，则简单的在前，复杂的在后。
例：用系统命名法对下列有机物命名：（1）CH3—CH2—CH—CH2—CH2—CH3 （2）CH3—CH—CH—CH2—CH—CH3CH3－CH—CH3 CH3 CH2－CH3 CH3（3）CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3 （4）CH3—CH2 CH2—CH3CH3 CH3 CH3 CH3—C—CH—CH3∣CH3—CH2—CH2例：根据名称写出相应的结构简式（1）2—甲基丁烷（2）3,3—二甲基戊烷（3）2,5—二甲基—3—乙基庚烷（4）2,2,3,3—四甲基戊烷（5）2,4,6—三甲基—5—乙基辛烷课堂练习1、光照对下列反应几乎没有影响的是（）A．氯气和氢气反应B．氯气跟甲烷反应C．甲烷跟氧气反应D．次氯酸分解2、同分异构体具有（）①相同的分子量②相同的分子式③相同的最简式④相同的物理性质⑤相同的化学性质A ①②③B ①②④C ①②⑤D ②③⑤3、2,2—二甲基丙烷的一溴代烷有（）A 1种B 2种C 3种D 4种4、下列化学式能代表一种纯净物的是（）A．C3H7Cl B．C4H10 C．C5H12 D．CH2Br25、烷烃C4H10中的C—C键和C—H键数目（）A、4个，10个子B、3个，10个C、4个8个D、3个，8个6、两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧后生成0.16molCO2和3.6 g水，则混合气体是（）A．一定有甲烷 B．一定是甲烷和C2H4C．一定没有乙烷 D．一定有C2H27、进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是（）A、(CH3)2CHCH2CH2CH3B、(CH3)3CCH2CH3C、(CH3)2CHCH(CH3)2D、(CH3)2CHCH38、已知丙烷的二氯代物有四种，则其六氯代物有（）A、2种B、3种C、4种D、5种9、若甲、乙两物质互为同系物则下列说法不正确是是（）A、甲、乙的结构必然相同B、甲、乙的组成元素必然相同C、甲、乙的化学性质相似D、甲、乙的相对分子质量必然相差14n（n为正整数）10、下列说法不正确的是（）A．分子为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物B．具有相同通式的有机物不一定互为同系物C．两个相邻同系物的分子量数值一定相差14D．分子组成相差一个或几个CH2原子团的化合物必定互为同系物11、篮烷的结构如右图所示：下列说法不正确的是（）A．篮烷的分子式为C12H14B．篮烷分子中存在3个六元环C．篮烷分子中存在3个五元环D．篮烷的一氯代物共有4种同分异构体12、等质量的下列烃完全燃烧，生成CO2和Ｈ2O，耗氧量最多（）Ａ、C2H6Ｂ、C3H8Ｃ、C4H10Ｄ、C5H1213、现有CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6五种有机物，等质量的上述物质中，相同状况下体积最大的是__________；等质量的上述物质完全燃烧时，消耗氧气的量最多的是__________；同状况、同体积的以上五种物质中，完全燃烧时耗去氧气最多的是________；同质量的上述物质完全燃烧时，生成CO2最多的是__________；生成水最多的是_____________。
