下载文档原格式
高二化学第五章烃第一节甲烷教案巴蜀中学20XX级潘虹一．教学目标１.知识与技能：初步认识有机物概念及种类繁多的原因；认识甲烷分子的空间结构，掌握甲烷电子式、结构式的正确写法；掌握甲烷的化学性质（燃烧反应，取代反应，分解反应）２.过程与方法：通过观察甲烷与氧气与氯气的反应实验，培养学生的思维能力和观察能力。
３.情感态度价值观：引导学生关心社会、环境、能源等问题。
培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
二．教学重点：甲烷的分子结构和化学性质三．教学难点：甲烷的取代反应四．教学过程【引言】从今天起，我们将学习有机化合物的知识。
有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。
在有机化学中我们将学习烃、烃的衍生物、糖类、油脂、蛋白质及合成材料等。
最早，人类只能从动植物体中取得一些有机物。
后来，人类能通过非动植物体制取有机物。
如今，人类不但可以合成自然界里已有的许多有机物，而且还能合成出自然界里原来没有的多种多样性能良好的有机物。
【提问】那什么是有机物呢？【生答】含碳元素的化合物【师】因二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等具有无机化合物的性质，除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐外，绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。
【板书】有机物1.定义:含碳元素的化合物（除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等）【师】注意有机物一定含碳元素，但含碳元素的不一定是有机物。
目前，人类从自然界发现和人工合成的有机物已经超过二千万种，这个数字已远远超过无机化合物。
【提问】有机化合物种类和数目繁多的主要原因是什么呢？【生答】（1）碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键；（2）碳原子间能以共价键结合形成长的碳链碳，还可形成碳环（3）碳原子之间不仅形成单键还可形成双键或三建（4）相同分子式的分子有可能具有不同的结构【师】有机物中最简单的是烃，烃是只含有碳氢两种元素的有机化合物【烃】只含有碳氢两种元素的有机化合物【师】根据烃结构的不同，可分为烷烃，烯烃，炔烃和芳香烃。
.. .. 高二化学第一节甲烷【教学目标】1、理解有机物的概念和有机物的特点2、掌握烃的概念、甲烷的组成和分子结构3、掌握甲烷的物理性质和化学性质4、掌握取代反应的概念【知识讲解】一、有机物1、有机物的概念：含碳元素的化合物称有机化合物，简称有机物。
而一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数含碳物质，虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物相近，一般把它们作为无机物。
2、有机物的特点：（1）组成元素的特点：除碳元素外，通常还含有H、O、N、P、S，及卤素等非金属元素。
（2）结构特点：①碳原子间能以共价键形成碳链，这是有机物结构的基础。
②有机物分子间通过范德力结合成分子晶体。
（3）数量特点：有机物种类繁多，达上千万种。
原因是：①碳原子有4个价电子，能与其它原子形成4个共价键。
②碳链的长度可以不同，同时碳原子间的结合方式不同，可以以单键、双键、参键结合，也可以有长链或环状结合。
③普遍存在同分异构现象。
（4）性质特点：①溶解性：大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂（如汽油、酒精、苯等）。
②可燃性：绝大多数有机物易燃烧。
③耐热性：多数有机物熔点沸点较低，受热易分解。
④导电性：多为非电解质，不易导电。
⑤化学反应：化学反应繁杂，一般反应速率较慢，多数需要催化剂，常伴有副反应发生。
二、甲烷的分子结构和物理性质：1、甲烷的物理性质：通常情况下，无色无气味的气体，密度比空气小，难溶于水。
甲烷存在于沼气、坑气、天然气。
2、甲烷的分子结构： H H分子式：CH4，电子式：H:C:H 结构式H－C－HH H正四面体结构键角109028'3、确定有机物分子式和结构式的基本方法（1）各元素的质量 （2）各元素的质量比 ⇒最简式 通式计算（3）各元素的质量分数 讨论（4）燃烧产物的物质的量或质量分子式 性质 结构式（1）M=22.4d（2）M=DMr(D 为相对密度, M ⇒ 相对分子 根据化学方程式r 为气体相对分子质量) 质量 计算、讨论（3）M=M 1a%+ M 2a 2%+……例1：在标准状况下，5.6L 某气态烃的质量为4g ，又知该烃中碳与氢的质量比为3:1。
1.甲烷的定义及其化学性质是什么？实验室是怎样制取甲烷的？（1）甲烷分子是正四面体空间构型，分子式为CH4。
是最简单的有机化合物。
甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点-161.4℃，比空气轻，它是极难溶于水的可燃性气体。
甲烷和空气成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。
甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。
它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。
在适当条件下会发生氧化、取代及加热分解等反应。
（2）甲烷的实验室制法[原理]无水醋酸钠和NaOH混合共热时发生脱羧反应，即-COOH被H原子取代生成甲烷。
甲烷难溶于水且密度比空气小，可用排水法收集，也可用瓶口向下的排空气集气法收集。
[用品]无水醋酸钠、碱石灰、试管、酒精灯、水槽、铁架台。
[操作]a.把无水醋酸钠放在瓷蒸发皿里用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌，除去其中的水分后，研细，装入干燥的试剂瓶中密封待用。
b.把碱石灰研细，也在蒸发皿中加热除去水分，放入试剂瓶中密封待用。
c.把无水醋酸钠与碱石灰按3∶2的质量比混合均匀，迅速放入试管中，装上带导管的胶塞，固定在铁架台上。
d.用酒精灯加热并用排水法收集。
若用排空气集气法收集时，只能根据产气速率和集气瓶容积的大小，凭经验估计是否集满。
[备注]a.醋酸钠的脱羧反应须在无水条件下才能顺利进行，故在临使用前对无水醋酸钠和碱石灰均应经过煅烧、烘干处理。
b.制取甲烷时，碱石灰中的生石灰并不参加反应，生石灰除起吸湿作用外，还可减少固体NaOH在高温时对玻璃的腐蚀作用。
c.加热时应由试管口向后逐渐移动。
如先加热试管底部，产生的甲烷气可能会把前面的细粉末冲散，引起导管口堵塞。
d.加热温度不可过高，以免发生副反应，而使产生的甲烷中混入丙酮等气体。
e.在导管口点燃甲烷前，应先检验纯度。
2.从哪些方面学习烷烃？（1）常见烷烃烷烃即饱和烃，是只有碳碳单键和碳氢键的链烃，是最简单的一类有机化合物。
化学 甲烷 名师点拨【本章学习目标】烃是一类重要的有机化合物，是一切有机物的母体。
本章主要介绍几类重要烃的代表物的分子结构、重要性质、制备方法和重要用途，同类烃的分子结构和性质的关系，还有同系物、同分异构体等重要的基本概念、烷烃的命名方法等。
为今后进一步学习烃的衍生物的知识奠定基础，同时也初步了解学习有机物的一些方法。
本章所涉及的主要有机物大约有十余种，其中甲烷、乙烯、乙炔、苯等，不仅是重要的化工产品，也是重要的化工原料，它们在工农业生产、日常生活、能源、医药等方面占有重要重要地位。
本章引言部分指出，有机物是含碳元素的化合物，在人类社会里起着重要的作用。
有机物的种类繁多(目前已超过两千万种，而无机物只有十几万种)，其主要原因有两个：一是在有机物中，每个碳原子都形成四个共价键，碳碳原子间有单键、双键、三键、独特的键及碳链、碳环等多种结合方式；二是含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结构。
烃是仅含有碳氢两种元素的有机物，可用Y X H C 表示。
【本章重点内容】1．甲烷的分子结构和化学性质，取代反应的原理。
2．烷烃的性质，同分异构体的写法，烷烃的命名。
3．乙烯的分子组成和结构，乙烯的实验室制法，乙烯的化学性质和加成反应、加聚反应，烯烃、不饱和烃的概念和性质。
4．乙炔的结构和主要性质。
5．苯的主要化学性质以及与分子结构的关系。
苯的同系物的主要化学性质。
6．石油分馏和裂化的基本原理，煤的干馏原理和综合利用。
【本章难点内容】1．烷烃的命名，同分异构体。
2．苯的结构和主要化学性质。
【本章研究性课题】1．在农村推广使用沼气池的好处。
2．用数学方法研究同分异构体的数目。
3．城镇居民生活用煤和液化气情况的调查。
4．调查附近加油站汽油、柴油的品种、性能和价格。
【学习目标要求】1．掌握甲烷的组成和结构式，了解甲烷分子的正四面体结构。
2．掌握甲烷的化学性质(甲烷的取代反应、热分解反应和氧化反应一一燃烧)。
3．初步理解取代反应的概念内涵，理解甲烷与卤素间取代反应的相似性。
高中化学甲烷教案课题：甲烷教学内容：甲烷的性质和应用学科：化学年级：高中时长：1课时教学目标：1. 了解甲烷的结构和性质；2. 掌握甲烷的制取方法和应用；3. 能够分析甲烷的环境和生活意义。
教学重点和难点：重点：甲烷的结构和性质，制取方法和应用。
难点：甲烷的环境和生活意义。
教学准备：实验室设备：气体收集瓶、试管、气体洗瓶等。
实验药品：氢氧化钠、二氧化碳、碳酸氢钠等。
课件、教案、实验操作说明、知识点总结等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 介绍本节课的学习内容和目标；2. 回顾学生已经学过的相关知识，引出甲烷这一主题。
二、理论学习（20分钟）1. 环顾本课的内容，介绍甲烷的结构和性质；2. 讲解甲烷的制取方法和应用，包括天然气中的甲烷、工业中的甲烷制取等；3. 分析甲烷在生活中的应用和环境影响。
三、实验操作（30分钟）1. 实验操作：以制取甲烷的实验为例，让学生亲自动手操作实验过程，观察实验现象；2. 学生操作过程中，教师引导学生注意实验安全，讲解实验原理和实验步骤；3. 学生进行实验操作后，根据实验结果进行分析和讨论。
四、课堂讨论与总结（5分钟）1. 学生通过实验操作，对甲烷的制取方法和性质有了更深入的了解；2. 教师带领学生讨论甲烷的环境和生活意义，引导学生总结本节课的重点内容。
五、作业布置（5分钟）1. 布置相关作业，巩固学生对本节课内容的掌握；2. 鼓励学生主动查阅资料，进一步了解甲烷在生活中的应用和环境影响。
教学反思：通过本节课的教学活动，学生对甲烷的结构和性质、制取方法和应用有了更深入的了解。
实验操作使学生亲身体验了甲烷的制取过程，提高了学生的实践能力和动手能力。
在讨论和总结环节，学生展示了对甲烷在生活中的应用和环境影响的思考能力。
在今后的教学中，应继续引导学生深入探讨甲烷在环境保护和可持续发展中的作用，提高学生的综合素质和创新意识。
高中化学甲烷教案范文教学内容：化学——甲烷的性质与结构教学对象：高中化学学生教学目标：1. 了解甲烷的基本性质及结构特点；2. 掌握甲烷的制备方法；3. 理解甲烷的燃烧反应及环境影响。
教学重点：甲烷的性质、结构及制备方法。
教学难点：甲烷的燃烧反应及环境影响。
教学过程：一、导入1. 引入问题：你知道甲烷是什么物质吗？它有什么特点？2. 引导学生思考并讨论甲烷的基本性质，激发学生学习兴趣。
二、学习过程1. 学生了解甲烷的性质：甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，具有较高的燃烧性能。
2. 学生学习甲烷的结构：甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成，属于烷烃类化合物。
3. 学生掌握甲烷的制备方法：甲烷可通过木材或有机废弃物的热解反应得到。
三、实验操作1. 学生进行甲烷的制备实验，观察实验现象并记录实验结果。
2. 学生进行甲烷的燃烧实验，了解甲烷的燃烧性能。
四、课堂讨论1. 学生讨论甲烷的燃烧反应：甲烷在氧气中燃烧会产生二氧化碳和水。
2. 学生探讨甲烷燃烧对环境的影响：甲烷燃烧产生的二氧化碳是温室气体，会导致气候变化。
五、总结1. 整理归纳甲烷的性质、结构及制备方法，加深学生对甲烷的认识。
2. 引导学生思考甲烷在生活和工业中的应用，并关注甲烷燃烧对环境的影响。
六、作业布置1. 练习题目：简单描述甲烷的性质及结构特点。
2. 讨论题目：探究甲烷在生活和工业中的应用及对环境的影响。
教学反思：通过本节课的教学，学生能够全面了解甲烷的性质、结构及制备方法，掌握甲烷的基本知识。
在实验操作和讨论环节，学生通过实际操作和讨论，进一步加深对甲烷的理解。
同时，引导学生思考甲烷在生活和工业中的应用及环境影响，培养学生的实践能力和环保意识。
高二化学第五章烃第一节甲烷（1课时）第一课时【说明】：本练习配套人教版化学读本，题目有一定的难度，适合省级示范高中或一些学校的优生使用，也可以作为高三第一轮复习的资料适用。
完成本练习的时间为30分钟，如果是高三第一轮复习，完成时间为20分钟。
后面有配套的标准答案，是经过认真审查的。
【练习题】1．在人类已知的化合物中，品种最多的是 [ ]A．碱金属元素的化合物 B．卤族元素的化合物C．IVA族元素的化合物 D．VIA族元素的化合物2．下列物质中属于有机物的是 [ ]A．CH4 B． Na2CO3 C． CO2 D． Ca(HCO3)23．关于有机物的说法正确的是 [ ]A．只有在生物体内才能合成的物质B．指含碳元素的物质C．有机物都难溶于水，而易溶于有机溶剂D．有机物是指含碳元素的化合物4.下列物质的分子中，含有极性共价健且分子为正四面体结构的是 [ ]A．二氯甲烷 B．白磷 C．氨气 D．甲烷5.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，理由是 [ ]A． CH3Cl不存在同分异构体 B．CH2Cl2不存在同分异构体C．CHCl3不存在同分异构体 D．CH4分子中四个价键间的键角和键长都相等6.在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气充分反应，所得产物中物质的量最多的是 [ ]A．CH3Cl B．CH2Cl2 C．CHCl3 D．HCl7.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8．1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，则消耗氯气的物质的量为[ ]A 1molB 2molC 2.5molD 4mol9．等物质的量的甲烷和氯气组成的混和气体，经较长时间的光照，最后得到的有机物是 [ ]①CH3Cl ②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A 只有①B 只有②C 只有①②③D ①②③④10．瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%～15%遇到火源所产生的爆炸。
教学目标：1. 了解甲烷的基本性质和结构；2. 掌握甲烷的制备方法和性质；3. 理解甲烷在生活和工业中的应用。
教学重点与难点：1. 甲烷的结构和性质；2. 甲烷的制备方法；3. 甲烷的应用领域。
教学准备：1. 实验器材：瓶装甲烷、打火机、玻璃棒、试管、酒精灯等；2. 实验材料：硫酸铜、氢氧化钠、无水硫酸铜、氢氧化钠溶液等；3. 教学课件：甲烷的结构式、分子式、物理性质等相关知识。
教学过程：一、导入：1. 引入甲烷的概念，让学生了解甲烷是一种简单的有机化合物，常见于天然气中；2. 引导学生回顾碳的成键方式，引出甲烷的结构和分子式。
二、授课：1. 讲解甲烷的结构和命名方式；2. 探讨甲烷的性质，包括物理性质和化学性质；3. 介绍甲烷的制备方法，如实验室制备和工业制备；4. 探讨甲烷在生活和工业中的应用，如作为燃料的利用等。
三、实验演示：1. 实验1：通过加热碳酸钠和氢氧化铁，观察甲烷的制备过程；2. 实验2：点燃瓶中的甲烷气体，观察燃烧产物。
1. 让学生回顾所学内容，总结甲烷的结构、性质、制备方法和应用；2. 引导学生思考甲烷在生活和工业中的重要性，拓展他们的思维。
五、作业布置：1. 布置甲烷相关的课后习题，巩固所学知识；2. 在课外让学生探索更多甲烷的信息，加深对这种化合物的了解。
教学反思：通过本课的教学，学生可以深入了解甲烷这种有机化合物的基本性质和重要性，培养他们的化学思维和实验操作能力。
同时，通过实验演示和讨论，学生可以更好地理解甲烷在生活和工业中的应用，增强他们的实践能力和创新思维。
整个教学过程旨在培养学生的综合素质和化学知识，让他们在未来的学习和工作中能够运用所学知识解决实际问题。
高中化学甲烷教学设计教案课时安排：2学时一、教学目标1. 了解甲烷的基本性质和化学结构。
2. 掌握甲烷的制备方法和化学性质。
3. 能够合理解释甲烷在生活和工业中的应用。
二、教学内容及安排1. 甲烷的基本性质（1）甲烷的化学式和结构特点；（2）甲烷的物理性质；（3）甲烷的化学性质。
2. 甲烷的制备方法（1）从天然气中提纯；（2）从有机废物发酵产生。
3. 甲烷的化学性质（1）与氧气反应产生二氧化碳和水；（2）与卤素反应；（3）与氯气反应；（4）与氨气反应。
4. 甲烷的应用（1）作为燃料使用；（2）作为生活和工业原料的重要性。
三、教学方法1. 讲授相结合：通过讲解甲烷的基本性质、制备方法和化学性质，帮助学生建立起对甲烷的整体认识；2. 实验演示：进行甲烷与氧气、氯气等反应的实验演示，让学生亲眼见到化学反应过程；3. 互动学习：利用小组讨论、问题解答等形式，增强学生的参与度和学习兴趣。
四、教学过程1. 导入：通过引入天然气或者火焰等实物，引起学生对甲烷的兴趣，并展示甲烷的应用和重要性。
2. 学习内容呈现：介绍甲烷的基本性质、制备方法和化学性质，让学生了解甲烷的全貌。
3. 实验演示：进行甲烷与氧气、氯气等反应的实验演示，帮助学生直观理解甲烷的化学性质。
4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，探讨甲烷在生活和工业中的应用，培养学生的综合分析能力。
5. 总结回顾：对本节课所学内容进行总结回顾，巩固学生对甲烷的理解和掌握。
五、教学评估1. 学生反馈：通过让学生回答问题、展示实验操作等方式，了解学生对甲烷的掌握程度。
2. 课堂练习：布置相关练习题，检验学生对甲烷知识的理解和掌握程度。
3. 教学效果评估：观察学生在实验操作和小组讨论过程中的表现，评估教学效果。
六、拓展延伸1. 继续探讨：对甲烷的环保性质、替代能源等现实问题进行讨论，引导学生思考环境保护和可持续发展问题。
2. 实践助学：组织学生参加实地考察或者参观一些具有甲烷应用的企业，增加学生的实践经验和知识应用能力。
高二化学第五章第一节甲烷同步练习1．下列物质中不是有机物的是（）A．CO（NH2）2 B．KSCN C．CHCl3 D．CH42．下列说法正确的是（）A.甲烷分子中C、H间是非极性键B.甲烷分子是空间三角锥结构C.甲烷的结构式为CH4D.甲烷分子是非极性分子3．若2g甲烷含有m个分子，则阿伏加德罗常数为（）A.m／16B.16mC.32mD.8m4．某有机物在氧气里充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1：1，由此可以得出该有机物（）A.分子中C、H、O的个数比为1：2：3B.分子中C和H的个数比为1：2C.分子中肯定不含氧原子D. 分子中肯定含有氧原子5．不属于有机物特点的是（）A.大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂B.有机物反应比较复杂，一般反应较慢C.绝大多数有机物受热不易分解，而且不易燃烧D.绝大多数有机物是非电解质，不易导电、熔点低。
6．有机物中的烃是（）A．只含有碳B．只含有碳与氢C．含有碳与氢D．燃烧后生成CO2与H2O7．某气体在标准状况下的密度是1.25克/升，该气体的相对分子质量为（）A．26 B．28 C．30 D．32可燃冰是一种晶体，其中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼中可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。
8.下列关于可燃冰中两种分子极性的描述，正确的是（）A.两种都是极性分子B.CH4是极性分子H2O是非极性分子分子C.两种都是非极性分子D.CH4是非极性分子H2O是极性分子9.若晶体中每8个笼只有6个笼容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充，则可燃冰的平均分子组成可表示为（）A.CH4•14H2OB.CH4•8H2OC.CH4•23/3H2OD.CH4•6H2O10．下列各物质的键角为109°28′的是（）；具有正四面体构型的是（）A.H2OB.P4C.CO2D.NH3E.金刚石F.CH4G.H2S11．下列物质属于烃的是；属于有机物的是；①H2S ②C2H2 ③CH3Cl ④C2H5OH ⑤CH4 ⑥H2 ⑦金刚石⑧CH3COOH⑨CO2 ⑩C2H412．已知某种气态矿物燃料含有碳氢两种元素。
《甲烷》一、教材分析1、本节内容在教材中的位置及教学目标分析教材关于《甲烷》内容属高二化学（必修本第二册）第四章第二节, 这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容,学生是在理解了上一节《有机物》的基本概念的基础上去学习这一节书,学生对教材的内容比较陌生,基本没有形成有机物的学习方法,在教学中注意引导学生思维。
2、本节内容教学目标有3 个：（1）通过确定甲烷分子式的教学,使学生初步掌握确定气态烃分子式的方法；（2）在复习碳原子的原子结构和共价键知识的基础上,要求学生掌握甲烷的电子式、结构式的写法,并了解甲烷分子的正四面体结构；（3）掌握甲烷的重要化学性质（4）本节课的教学重点是甲烷的分子结构,难点是甲烷的重要化学性质：取代反应二、教学方法1、以学生为主体的引导探索法使学生在教师指导下,不仅注意观察,同时还启发了学生积极思维,运用已学过的知识与技能,去探索新的概念和规律,培养了学生良好的科学态度。
2、多媒体教学法由于甲烷分子的正四体结构和甲烷的实验室制法的反应机理很抽象,对初学有机物的学生来说很难理解,是本节课的难点。
故用计算机的多媒体动画进行直观分析,克服了理解上的抽象性,化解了难点。
3、讲练给合式教学法通过讲使用使学生明确重点,练则进一步具体理解本节重点,使学生进一步掌握确定气态烃分子式的基本方法和取代方法的特征,为今后的学习打下良好的基础。
三、学习方法1、本节课教给学生一种思考问题的方法,通过创设问题、讨论问题、从而解决问题,加深学生对教学内容的理解,更重要的是有利于培养和发展他们的思维能力。
2、整堂课学生在课堂上积极动脑,动手、动口,自求得之的讨论过程充分,充分体现以学生为主体,教师为主导的显著教学特点。
3、学生思考讨论时,教师可在指导全班学生学习的基础上,针对个别学生的情况加以指导,从而获得课堂教学的大面积丰收。
四、教学过程1、新课的引入提出问题：“什么是有机物？组成有机物的元素主要有哪几种？”从学生的回答中引出“烃”的概念。
高二化学第一节甲烷【教学目标】1、理解有机物的概念和有机物的特点2、掌握烃的概念、甲烷的组成和分子结构3、掌握甲烷的物理性质和化学性质4、掌握取代反应的概念【知识讲解】一、有机物1、有机物的概念：含碳元素的化合物称有机化合物，简称有机物。
而一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数含碳物质，虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物相近，一般把它们作为无机物。
2、有机物的特点：（1）组成元素的特点：除碳元素外，通常还含有H、O、N、P、S，及卤素等非金属元素。
（2）结构特点：①碳原子间能以共价键形成碳链，这是有机物结构的基础。
②有机物分子间通过范德力结合成分子晶体。
（3）数量特点：有机物种类繁多，达上千万种。
原因是：①碳原子有4个价电子，能与其它原子形成4个共价键。
②碳链的长度可以不同，同时碳原子间的结合方式不同，可以以单键、双键、参键结合，也可以有长链或环状结合。
③普遍存在同分异构现象。
（4）性质特点：①溶解性：大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂（如汽油、酒精、苯等）。
②可燃性：绝大多数有机物易燃烧。
③耐热性：多数有机物熔点沸点较低，受热易分解。
④导电性：多为非电解质，不易导电。
⑤化学反应：化学反应繁杂，一般反应速率较慢，多数需要催化剂，常伴有副反应发生。
二、甲烷的分子结构和物理性质：1、甲烷的物理性质：通常情况下，无色无气味的气体，密度比空气小，难溶于水。
甲烷存在于沼气、坑气、天然气。
2、甲烷的分子结构：H分子式：CH4，结构式H－C－HH正四面体结构键角109028'3、确定有机物分子式和结构式的基本方法例1：在标准状况下，5.6L 某气态烃的质量为4g ，又知该烃中碳与氢的质量比为3:1。
求该烃的分子式。
解析：该气态烃的摩尔质量为：mol g mol L Lg/16/4.226.54=⨯1mol 该气态烃中碳的物质的量为：mol 1121643=⨯ 1mol 该气态烃中氢的物质的量为：mol 411641=⨯ 即1mol 该气态烃中，含1mol C 和4mol H ，所以分子式为CH 4。
三、甲烷的实验室制法（1）和碱石灰（2）原理：CH 3COONa+NaO -H △Na 2CO 3+CH 4↑ CaO（3）发生和收集装置：该反应为“固+固 △气”应与制备O 2、NH 3发生装置相同。
使用排水法收集。
（4）说明：（1）实验室制甲烷时不能用醋酸钠晶体（CH 3COONa ·3H 2O ），而必须用无水醋酸钠，因为有水存在时，CH 3COONa 和NaOH 都是离子化合物发生电离，不能使CH 3COONa 中C －C 和NaOH 中O －H 键的断裂，因而不能制得甲烷。
（2）碱石灰的作用：制备甲烷时，碱石灰中的生石灰并不参加反应，但生石灰起如下作用：①稀释混合物的浓度，使混合物疏松，使生成的甲烷易于外逸；②减少了固体NaOH 在高温时跟玻璃的作用，防止试管破裂；③生石灰吸水性强，可以减少水对制备甲烷反应的不利影响。
四、甲烷的化学性质甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，不能使溴水和KMnO 4溶液褪色。
1、氧化反应：CH 4+2O 2 点燃CO 2+2H 2O 注意：（1）点燃甲烷之前须检验甲烷的纯度。
（2）燃烧前后气体体积变化，当温度高 于1000C ，反应前后气体体积不变化；低于1000C ，每1体积CH 4完全燃烧，气体体积缩小2体积。
2、取代反应：CH 4+Cl 2 光CH 3Cl+HClCH 3Cl 能逐步被Cl 2取代生成CH 2Cl 2、CHCl 3和CCl 4。
注意：（1）反应条件：光照（在室温暗处不发生反应）；（2）反应物：纯卤素，如甲烷通入溴水中不反应；（3）产物：一般是混合物。
例2：甲烷与F 2光照时因剧烈反应易发生爆炸。
为了制取CH 3F ，常用BrF 与CH 4在光照条件下反应，请写出制取CH 3F 的化学方程式。
解：CH 4+BrF光照CH 3F+HBr 3、高温分解：CH 4 高温C+2H 2（制取炭黑）例3：甲烷在空气中的爆炸极限是含甲烷5%－15%，如果在相同状况下，1L 甲烷与空气中氧气混合点燃使之恰好完全反应，则此时（ ）A 、会引起爆炸B 、不会引起爆炸C 、加热时才能爆炸D 、加压时才能爆炸解析：甲烷与O 2完全反应：CH 4+2O 2 点燃CO 2+2H 2O1LCH 4燃烧需2L O 2，即需空气V 空气=%212L=9.5L 。
所以甲烷占混合气体的体积分数为%1005.911=⨯+正好在5%－15%例4：把1体积CH 4和4体积Cl 2试推测可观察到的现象是：（1）___________________（2）（3）___________________（4）解析：CH 4和Cl 2光照生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3HCl等物质，随着Cl 2不断消耗，黄绿色逐渐消失，又由于液体，Cl 2气体压强减小，水位在试管内上升。
HCl 率>溶解速率。
故水槽内有少量晶体析出。
答：（1）黄绿色逐渐消失；（2槽内有少量晶体析出。
【能力训练】一、选择题（每小题有1－2个选项符合题意） 1、下列物质具有导电性的是A 、汽油B 、稀硫酸C 、苯D 、四氯化碳2、某有机物在氧气里充分燃烧，生成的CO 2和H 2O 的物质的量之比为1:1，由此可以得 出该有机物A 、分子中C 、H 、O 的原子个数比为1:2:3B 、分子中C 和H 的原子个数比为1:2 C 、分子中肯定含有氧原子D 、分子中可能含有氧原子3、化学工作者从反应C 2H 6+Cl 2 光C 2H 5Cl+HCl ，受到启示，提出在农药和有机工业上 可获得副产品盐酸，这一设想已成为现实。
试指出上述反应体系中，得到的盐酸可采用分离方法是A 、蒸馏法B 、水洗法C 、分液法D 、过滤法4、将醋酸钠晶体（CH 3COONa ·3H 2O ）与干燥的碱石灰按一定的质量比混合后加热，几 乎没有得到甲烷气体。
此次实验失败的原因是 A 、用了醋酸钠晶体，应该用无水醋酸钠 B 、加热的温度不够高C 、不能按质量比将反应物混合D 、碱石灰过于干燥，实验效果反而不好 5、下列反应属于取代反应的是A 、甲烷的燃烧B 、由甲烷制取氯仿C 、甲烷的制取D 、由甲烷制取炭黑6、有3mL CH 4和CO 的混合气体，完全燃烧恰好用去3mL O 2，则此混合物体中CH 4和CO 的体积比是A 、1:1B 、1:2C 、2:1D 、任意比7、一定质量的甲烷燃烧后得到的CO 、CO 2和水蒸气，此混合气质量为49.6g ，当其缓慢经过无水CaCl 2时，CaCl 2增重25.2g 。
原混合气体中CO 2的质量为A 、12.5gB 、13.2gC 、19.7gD 、24.4g8、甲烷与过量氧气混合，用电火花引爆后，测得爆炸后的气体密度为同温同压下氢气密度的15倍，（T>1000C ）则原混合气体中甲烷与氧气的体积比是 A 、1:3 B 、1:5 C 、1:7 D 、2:79、在2H 2+3H 2反应中，在标准状况下，测得反应前后气体的压强之比为4:7，则CH 4 A 、25% B 、50% C 、75% D 、80%10、某容器中贮有甲烷和氧气的混合气体，测得混合气体中含碳的质量分数是10.7%，将此混合气体引燃后冷却到室温，则容器中所含气体是A 、CO 2B 、CO 2和O 2C 、CO 2和水蒸汽D 、CO 2和CH 411、若使0.5mol 甲烷和Cl 2发生取代反应并生成相同物质的量的四种取代物，则需氯气的物质的量是A 、0.5molB 、1.25molC 、2molD 、2.5mol 12、同时符合以下要求的实验条件所能制取的气体是①干燥 ②使用药品不能带有结晶水 ③加热 ④使用排水法收集 A 、CO 2 B 、Cl 2 C 、CH 4 D 、HCl二、填空题13、解释：（1）CCl4能从碘的水溶液中萃取出碘：________________________________。
（2）衣服上沾上了油渍可以用汽油洗去___________________________________________。
14、某盐A和碱石灰反应，微热时放出一种气体B，再经强热又放出一种气体C。
同温同压下，气体B和C密度接近，余下的残渣中加入硝酸，又有一种气体D放出。
气体D通过一种淡黄色的固体可得到一种气体E。
（1）写出有关物质的化学式：A_____________，B___________，C______________。
（2）写出气体D转变为E的化学方程式为___________________________________。
15、已知某种气态矿物燃料含有碳和氢两种元素。
为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置中，__________甲方案：燃烧产物浓H2SO4增重碱石灰增重点燃生成CO22.52g 1.32g 1.76g乙方案：燃烧产物碱石灰增重灼热Cu2O减轻石灰水增重5.60g 0.64g 4g试回答：（1）根据两方案，你认为哪一种方案能求出A的最简式？________，A的最简式为_________。
（2）若要确定A的化学式，是否还需要测定其它数据？_________如果需要，该测定哪些数据？______________________。
三、计算题17、在t℃（t>100℃），某气态烃与过量氧气的混合气体aL，引燃后再恢复到原来条件，体积仍为aL，然后通过浓硫酸，体积减少bL，再通过碱石灰，气体体积又减少bL，求该气态烃的化学式。
18、甲、乙两学生用加热无水醋酸钠和碱石灰的混合物制取甲烷，甲取了一定量的无水醋酸钠和5g 碱石灰（其中含NaOH的质量分数为60%），经混合装入试管内加热，待收集到所需的甲烷时，停止加热，试管冷却后，乙称得甲留下的反应混合物的质量为8.7g，并将它继续加热到醋酸钠完全反应，收集到甲烷560mL（标准状况），求甲在标准状况下收集到甲烷的体积？【能力训练答案】一、选择题：1、B2、BD3、B4、A5、BC6、B7、B8、C 9、C 10、B 11、B 12、C二、填空题：13、（1）CCl4不溶于水，且碘在CCl4中溶解性比在水中要大；（2）油脂易溶于汽油中。
14、（1）CH3COONH4，NH3，CH4；（2）2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O215、（1）1.8g, 2.2g；（2）3:1，1:416、（1）甲，CH4；（2）不需要，该化学式就是最简式。
17、C2H418、560mL。
