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第一节天然气的利用甲烷【教学目标】了解有机物的特点,复习碳原子结构和共价键的知识，掌握甲烷的电子式、结构式的写法；知道甲烷的正四面体构型；掌握甲烷有重要化学性质。
通过甲烷分子式的学习，初步学会确定气态烃分子式的计算方法。
【教学重点】取代反应【教学难点】气态烃分子式的计算方法【教学过程】一、有机物的基本概念（1）有机物：指含的化合物，通常还含有等几种元素。
（2）有机物的主要特点：大多数有机物熔沸点，燃烧、导电、溶于水、溶于有机溶剂。
有机反应一般，一般需和使用，常伴有；所以有机反应中常用“→”不用“=”。
（3）有机物种类繁多的原因：①碳原子有个价电子，可以有其他原子形成个共价键；②碳碳之间可以形成单键、也可以形成和；③碳碳之间结合的方式可以是链状，也可以是状。
（4）、烃的汉语拼音的注音是，表示的意义是（5）、．下列物质属于烃的是：A．H2S，B．C2H2，C．CH3Cl，D．C2H5OH，E．CH4，F．H2，G．金刚石， H．CH3COOH，I．CO2，J．C2H4，烃中最简单的是。
二、甲烷的结构【思考与交流】已知：甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L，其中含碳的质量分数为75％，含氢质量分数为25％，求甲烷的分子式。
（一）甲烷的结构（二）甲烷的性质1、物理性质：无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水。
（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）。
2、化学性质：【探究】CH4通入酸性KMnO4溶液中观察实验现象：甲烷通入高锰酸钾溶液中。
说明甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色。
结论：一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应（1）可燃性（甲烷的氧化反应）CH4（g）+ 2O2 (g) CO2(g)+2H2O(l);△H=-890KJ/mol点燃甲烷要先，然后点燃从储气瓶里导出的甲烷，将一个干燥的烧杯罩着甲烷燃烧的火焰，观察烧杯内壁有何现象？倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水又有何现象？①②【思考与交流】：“通过这个实验，说明甲烷由什么元素组成？你是如何推知的？组成里有没有氧？上述实验能肯定或否定吗？”【科普知识】海底“可燃冰”（2）取代反应：【探究】甲烷与氯气的反应现象：定义：反应叫取代反应。
课时18天然气的利用 甲烷班级_______学号_______姓名______________[学习目标]1、认识化石燃料的种类和组成元素，了解甲烷的分子组成和主要化学性质及用途，从化学键变化角度认识取代反应的含义与特点，了解烷烃的概念和含义；2、培养学生的空间想象能力与探索推理能力，通过甲烷分子式的教学，使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法，这是有机化学中的最基本计算之一；3、培养关心科学与社会的关系，渗透环保、能源问题的学习思想。
[课前准备]什么是有机物？你熟悉的化石燃料包括哪些？它们的主要成分是什么？[学海导航] 一、天然气的利用、甲烷（一）天然气的利用（1）什么是“西气东输”工程，”气”指的是__________，主要成分是________。
（2）可燃冰是什么？_______________________ （二）甲烷的组成与结构天然气和__________的主要成分相同，都是甲烷（1）已知甲烷在标准状况下的密度是0.717g/L ，含碳元素质量分数75%，含氢元素质量分数25%。
请根据以上数据确定甲烷中的原子个数比和分子式。
（2）根据所学知识，能写出甲烷的电子式和结构式吗？并观察右图的结构模型。
（三）甲烷的性质化石燃料[来源:学科网]主要成分或组成元素天然气 石油 煤1、物理性质：常温下，甲烷是_____色_____味_____溶于水，密度比空气______的气体，_______、_______的主要成分都是甲烷。
2、化学性质（1）氧化反应：1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.6kJ的热量，试写出热化学方程式：_______________________________________________甲烷燃烧后的产物可以参与大气循环，相同条件下等体积的甲烷燃烧释放出的热量较氢气一氧化碳多，所以被称为高效、洁净的燃料。
如何检验甲烷燃烧的产物，方法和现象又如何呢？燃烧现象检验产物在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，同时放出大量热[来源:学科网ZXXK][来源:学.科.网Z.X.X.K]方法[来源:Z。
天然气的利用甲烷【学习目标】1.掌握甲烷的结构2.了解甲烷的物理性质及存在、用途。
3.掌握甲烷的化学性质,认识取代反应的特点【学习过程】阅读课本58-61页的内容，作答如下问题。
一、有机物：问题1：你学过的有机物有哪些？它们有哪些相同的组成和性质？什么是有机物？问题2:二氧化碳、碳酸、KSCN、碳酸钙是不是有机物？为什么？二、甲烷的存在：天然气、沼气、煤矿坑道气的主要成分都是三、甲烷的结构：问题1：已知在标准状况下甲烷的密度是0.717g/L,含碳75%,含氢25%。
请你利用这些信息求出甲烷的相对分子质量和分子式。
问题2：请根据甲烷的分子式写出电子式、结构式。
并猜测甲烷分子可能的空间结构。
问题3：人们对甲烷的空间构型主要有两种假设：平面正四边形和正四面体型，通过实验测定，科学家发现 CH2Cl2（ CH4中的两个H被Cl替代）的空间结构只有一种，你觉得甲烷的空间构型应该是哪一种？为什么？四、甲烷的性质：问题1：物质的结构决定性质，物质发生化学反应的实质是旧键断裂新键形成，据了解甲烷中的碳氢键常温下相对比较稳定，所以一般情况下甲烷的性质比较稳定，不和强酸、强碱、强氧化剂反应，根据生活经验你能说出甲烷有什么性质？问题2：观察实验：用一只集气瓶作反应容器，用排饱和食盐水法在集气瓶中先后充入4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷，用灯光照射瓶中的混合气体。
现象：结论：化学反应方程式为：取代反应：例1：判断下列说法是否正确并说明理由：A.甲烷与氯气反应，发生取代反应时,甲烷完全转化为一氯甲烷后,一氯甲烷再与氯气取代生成二氯甲烷,第一步反应式为:CH4+Cl2→ CH3Cl +H2B.甲烷与氯气的取代反应生成的产物中CH3Cl最多C.甲烷与氯气以物质的量之比1∶1发生取代反应时,有机产物中只含有CH3ClD.甲烷与氯气反应时,每消耗1 mol Cl2必生成1 mol HCl小结并构建知识体系： 收集方法决定【效果检测】1．下列分子的空间构型呈正四面体型的是（ ）A ．CH 2Cl 2B ．CCl 4C ．CH 2＝CH 2D ．CH ≡CH2．公元前一世纪，我国已使用天然气，天然气的主要成分为甲烷。
天然气的使用甲烷指导思想与理论依据甲烷在生活生产中有重要的用途。
它作为重要的资源，能够为社会生产生活提供能源保障和物质保障，解决了社会发展的需求问题。
人们研究甲烷参与化学变化的规律，从而控制变化实现资源的有效利用。
学生在日常生活中也积累了对甲烷的一些感性认识，并且有兴趣进一步了解甲烷的性质与用途，有学习甲烷的内驱力。
甲烷作为高中有机化学的起始课，学生通过对其结构与性质的学习能够迁移到认识有机物分子结构的角度和研究有机物的方法。
结合不同的知识特点，组织不同形式的学习活动，让学生在有效的学习活动中掌握基本的知识，体会迁移的方法，帮助学生形成与发展核心观念。
教学背景分析教学内容：本课是苏教版普通高中课程标准实验教科书·化学·必修《化学2》专题3第一单元《化石燃料与有机化合物》第1课时《天然气的使用甲烷》。
甲烷是高中有机化学的起始课，主要内容是其结构、性质和用途。
其中甲烷的结构和取代反应及其特点都是重点。
在学习甲烷结构时，学生第一次接触到了空间结构这一认识有机物分子结构的角度。
而空间结构又是认识有机物分子结构的重要方面。
所以需要通过甲烷的学习帮助学生建立起这一认识角度。
同样，甲烷的氯代反应也是学生第一次接触到典型的有机反应。
此反应很好地体现出有机反应的一般特点。
学生学习甲烷的氯代反应，从分子结构上形成对氯代反应的认识。
学生情况：在学习本课时，学生已经具备了基本原子结构、化学键的知识和研究物质的过程与方法的经验，思维具有定独立性和主动性。
但还是以感性认识为主，理性认识还有待提高。
设计思路：过程中有机物分子结构变化的特点。
【小结】总结甲烷氯代反应的特点，定义取代反应。
学生思考回答。
体会取代反应及其特点。
任务3：探究LNG 成为新世纪主要能源原因【提出问题】探究LNG（Liquefied Natural Gas ）成为新世纪主要能源原因已知甲烷和汽油（主要成份为C8H18，相对分子质量为114）的热化学方程式如下CH4（g）+2O2（g） = CO2（g）+2H2O （l）△H=-890kJ/molC8H18（l）+12.5O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）△H=-5472kJ/mol（1）比较等质量的甲烷和汽油燃烧产生的热量。
教学设计单元分析本单元教材是以三种化石燃料的存在、加工和利用为线索，讲解人们从化石燃料中可以获得哪些重要的有机化合物。
以甲烷的利用,石油的分馏、裂化和裂解，煤的干馏、液化和气化为重点,介绍人们如何进行煤、石油的综合利用，获得高质量的燃料和有机化工原料。
同时重视利用生活生产的知识和社会热点问题创设学习情景，引起学生的学习兴趣.关于甲烷的教学，甲烷是最简单的一种有机物，初中里曾接触过甲烷，只是很简单地介绍了甲烷的物理性质和用途。
而根据新课程标准,将指导学生学习甲烷的组成、结构和主要化学性质。
通过分子结构模型了解甲烷的正四面体结构，通过探究实验了解甲烷的燃烧、取代反应的特点和应用.总体从实验入手，培养学生的实验能力。
在学习了这些最基本的知识以后，再适当延伸，简单介绍烷烃的结构、通式和性质。
石油炼制的学习可以利用“观察与思考"栏目,通过交流、讨论帮助学生理解：什么是石油的分馏.通过讲解让学生了解石油是复杂的混合物，直接使用的价值不大，结合“石油分馏产品示意图"说明它的炼制产品汽油、柴油的广泛应用.再从石油分馏获得的轻质液体燃料产量不高（仅占石油总质量的25％左右）的事实，提出怎样提高轻质液体燃料产量和质量的问题，转入裂化和裂解的学习。
乙烯结构的教学以乙烷结构知识为基础，引导学生认识乙烯的结构.充分运用乙烷的球棍模型，消去两个氢原子后，过渡到乙烯的球棍模型。
从对比中使学生认识：①乙烷分子里全是单键，乙烯分子中有单键和双键。
②乙烯碳原子的价键未饱和，是不饱和烃.③乙烯双键是两个不等同的键，有一个键比较活泼，易断裂而发生反应.讨论过乙烯的分子结构之后，再通过“活动与探究”栏目，让学生观察并记录乙烯与酸性高锰酸钾溶液,溴的四氯化碳溶液反应的实验现象.让学生认识到乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,被酸性高锰酸钾溶液氧化;认识到乙烯能与溴发生加成反应,并写出反应方程式。
然后通过回忆、对比的方法，探究甲烷与乙烯在化学性质上的异同点,从而加深对甲烷和乙烯结构与性质的认识.煤的综合利用、苯的教学，应从人们所关注的煤的综合利用的三个问题开始，介绍煤的综合利用的三种主要方法—-干馏、液化和气化.然后从煤的干馏引入苯。
《甲烷》第一课时教案体验探究过程领悟学科思想一、设计思想本节教材内容较少，学生对CH4又有一定的了解，若按教材内容简单设计和施教，只让学生了解CH4的分子结构和主要的性质，就难以激发学生的学习兴趣。
为了更好的激发学生的求知欲望，体现新课程的三维目标，体验探究过程和领悟学科思想。
本课以CH4为例，让学生去体验有机物从发现、定性和定量研究其组成，确定其分子结构，猜测和实证研究其性质这样一个探究过程。
同时，在学生己有的认知发展区内，根据遗忘规律和同化原理，既复习旧知识又同化新知识。
该案例具有人本性、情景性、基础性、合作性和探究性等特色。
二、教材和学情分析《课程标准》和《学科教学指导意见》对本节课教学的要求是认识化石燃料综合利用的意义，了解CH4的空间结构和主要性质。
本节教材开篇简单介绍了三种不能再生的化石燃料的存在、加工和利用。
在初中，学生已经了解了CH4的燃烧反应和一些主要用途。
在此基础上，本节教学内容将进一步介绍CH4的分子结构、主要的化学性质（燃烧氧化、取代反应、受热分解）及其应用。
按照课程标准和学科指导意见的发展要求，学生要了解CH4的正四面体空间结构。
可教材只给出了CH4的结构式，而结构式只能表示CH4分子中各原子之间的排列方式，不能真实地反映CH4的正四面体结构。
由于高一学生对分子空间结构的知识了解很少，本案例以学生熟悉的碳、氢原子结构为依据，让学生书写CH4的电子式、结构式。
然后，施教者通过展示外加正四面体金属框的CH4分子的球棍模型让学生观察，学生通过观察，既培养了表象能力，又认识了CH4的正四面体空间结构。
教材在介绍CH4的性质时，只在学生了解了CH4物理性质的基础上，重点叙述了CH4与氯气发生取代反应的性质，简单介绍了CH4燃烧和CH4受热分解的性质。
而我以为这三个性质其实质都是CH4分子中的碳氢键在一定条件下断键并重新成键的过程。
我就结合专题1和专题2刚学过的化学反应为什么有能量变化，CH4属于氢化物，而氢化物的稳定性与元素在周期表的相对位置有何关系为切口，组织学生讨论。
课题 3.1.1天然气的利用—甲烷课型新授课编缟教师授课教师授课时间授课班级教学目标知识与技能目标1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况2、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途能力与方法目标通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构情感态度价值观目标培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操教学重点甲烷的结构和甲烷的取代反应教学难点甲烷的结构和甲烷的取代反应教学过程通过简单计算确定甲烷的分子式画出碳原子的原子结构示意图，推测甲烷分子的结构。
一、甲烷的分子结构化学式：CH4电子式：HH:C:HH⋅⋅⋅⋅结构式：H|HCH|H--二：甲烷的性质1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，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%）。
2：化学性质：甲烷性质稳定，不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：（1）可燃性（甲烷的氧化反应）()()()()千焦气气点燃气气890OHCOO2CH2224++−−→−+学生实验：①CH4通入酸性KMnO4溶液中观察实验现象：不褪色证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪二次备课色。
结论： 一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应（2）取代反应：② 取代反应实验观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。
在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。
但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊试液变红，证明有HCl 气体生成，出油滴，证明有不溶于水的有机物生成。
定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
CH 4光2Cl CH 3Cl 光2Cl CH 2Cl 2 光2Cl CHCl 3 光2ClCCl 4 均不溶于水化学式 CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4名称（俗名）溶解性常温状态 用途取代反应与置换反应的比较：取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物生成物中一定有单质 反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵或非金属活动顺序。
烷烃结构式和结构简式【过渡】用分子式不能充分体
现烷烃的结构特点，我们需要
进一步了解其结构式和结构简
式。
【板书】
3、表示方法:结构式和结构简
式
【练习】
写出下列结构式对应的结构简
式：乙烷、丙烷、丁烷
学生回答
通过习题
起到了强
调作用，
学以致
用。
烷烃的命名【过渡】由此可见，烷烃有很
多种，那么如何给烷烃命名？
【讲解】介绍烷烃的命名方法
——根据分子里所含碳原子的
数目来命名，称“某烷”。
碳原子数在十以下的，依次用
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、
辛、壬、癸来表示。
碳原子数
在十以上的，就用汉字数字来
表示。
如：十一烷、十七烷等。
【板书】4、命名
听讲、记笔
记
感受烷烃
命名与我
国古代
“天干”
计数关
系。
第1课时天然气的利用甲烷1.知道化石燃料的主要成分。
2.认识甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质及其应用。
3．了解取代反应的特征。
4.了解烃、烷烃及其同系物的概念。
甲烷一、化石燃料化石燃料天然气石油煤组成元素主要有C、H主要有C、H，还含有少量S、O、N等主要有C、H、O，还有少量S、P、N等主要成分甲烷碳氢化合物有机化合物和无机物组成的复杂混合物1.结构(1)甲烷分子的电子式和结构式电子式结构式(2)甲烷分子的空间构型——正四面体甲烷分子的空间结构为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点。
2．物理性质颜色：无色；气味：无味；状态：气体；溶解性：难溶于水；密度：比空气小。
3．化学性质(1)稳定性：通常情况下CH4性质稳定，与强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)、强酸、强碱均不反应。
(2)燃烧①甲烷燃烧的实验实验操作燃烧现象安静燃烧，产生淡蓝色火焰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烧杯内壁有水珠生成澄清石灰水变浑浊结论有H2O生成有CO2生成②燃烧方程式：CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O。
(1)可燃性气体在点燃前都必须验纯。
(2)在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色的物质除甲烷外还有H2、硫、酒精、CO、H2S等。
(3)取代反应①定义有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。
②甲烷与氯气的反应实验操作实验现象a.黄绿色逐渐消失，最后变为无色；b．集气瓶内壁有油状液滴出现；c．集气瓶内液面上升，水槽内有少量固体析出反应原理CH4＋Cl2――→光照CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2――→光照CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2――→光照CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2――→光照CCl4＋HCl1．判断正误(1)甲烷属于四元酸，故属于电解质。
( ) (2)沼气就是纯净的甲烷气体。
( ) (3)热稳定性：CH 4<NH 3。
第1课时天然气的利用甲烷目标与素养：1.会写甲烷的分子式、结构式、电子式，知道甲烷的结构特点。
(宏观辨识与微观探析)2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，会写化学方程式。
(宏观辨识)3.理解取代反应的概念并能进行判断。
(证据推理)4.了解同系物的概念。
(宏观辨识)一、化石燃料化石燃料⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧天然气：主要成分为甲烷，最简单的有机化合物。
石油⎩⎪⎨⎪⎧组成元素：主要是碳和氢，同时含少量的硫、氧、氮等化学成分：液态的碳氢化合物及其溶有气态和固态的碳氢化合物煤⎩⎪⎨⎪⎧组成物质：有机物和无机物组成的复杂混合物组成元素：含量最高的元素为碳、其次是氢、氧及少量的硫、磷、氮等二、甲烷的组成、结构与性质1．甲烷的组成和结构分子式：CH4，电子式：，结构式：。
甲烷分子的空间结构是正四面体构型。
碳原子位于四面体的中心，四个氢原子分别位于四面体的4个顶点。
2．物理性质颜色状态气味密度水溶性无色气态无味ρ(CH4)＜ρ(空气) 难溶(1)稳定性在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。
甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(2)氧化反应纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
微点拨：点燃甲烷前必须检验纯度。
空气中的甲烷含量在5%～15.4%(体积)范围内时，遇火花将发生爆炸；煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。
(3)取代反应①甲烷与Cl 2在光照下的反应实验探究实验操作实验现象(ⅰ)瓶内黄绿色逐渐消失，最后变为无色；(ⅱ)集气瓶内壁有油状液滴出现； (ⅲ)集气瓶内液面上升，水槽中有晶体。
反应原理CH 4＋Cl 2――→光照CH 3Cl ＋HCl CH 3Cl ＋Cl 2――→光照CH 2Cl 2＋HCl CH 2Cl 2＋Cl 2――→光照CHCl 3＋HCl CHCl 3＋Cl 2――→光照CCl 4＋HCl②取代反应：有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。
4．甲烷的利用(1)利用甲烷与氯气发生取代反应的生成物三氯甲烷制备制冷剂—氟利昂，其过程反应方程式为CHCl 3＋HF ―→CHFCl 2＋HCl 。
(2)合成甲醇，其过程为CH 4――――→被氧化一定条件(CO ＋H 2)一定条件,CH 3OH 。
(3)高温分解生成炭黑，其反应方程式为CH 4――→高温C ＋2H 2。
三、烷烃 同系物 1．烷烃(1)烃：只由碳、氢两种元素组成的化合物叫碳氢化合物，也叫烃。
(2)烷烃：烃的分子里碳原子间都以碳碳单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。
其通式为C n H 2n ＋2。
(3)命名n ≤10：依次称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷……n ≥11：直接根据碳原子数称某烷，如C 16H 34称为十六烷。
2．同系物分子结构相似，组成上相差1个或若干个“CH 2”原子团的有机化合物互称为同系物。
如甲烷(CH 4)、乙烷(CH 3CH 3)、丙烷CH 3CH 2CH 3互为同系物。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)煤主要含有碳元素，煤是纯净物。
( ) (2)点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。
( ) (3)甲烷与氯水在光照条件下发生取代反应。
( )(4)烷烃的通式是C n H 2n ＋2(n ≥1)，但符合通式C n H 2n ＋2(n ≥1)的不一定是烷烃。
( ) [提示] (1)× (2)√ (3)× (4)× 2.下列叙述不正确的是( )A ．甲烷与氯气发生取代反应后的产物中，常温下只有一种有机气体B ．甲烷化学性质比较稳定，一定不会发生氧化反应C ．甲烷跟氯气反应无论生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3还是CCl 4，都属于取代反应D ．甲烷与氯气反应后得到的所有有机物都难溶于水B [甲烷与氯气发生取代反应后的五种产物中，常温下CH 3Cl 和HCl 为气体，其余为液体，只有HCl 能溶于水，其余的产物都难溶于水，A 、D 正确；CH 4的性质比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，但可以在氧气中燃烧，B 错误；甲烷与氯气反应生成四种有机物的反应都属于取代反应，C 正确。
]3．已知某烷烃的相对分子质量为30。
(1)该烷烃的分子式为________。
(2)该烷烃在光照时与Cl 2反应生成一氯代物的化学方程式为________________________，属于________反应。
[解析] 烷烃的通式为C n H 2n ＋2，则14n ＋2＝30，则n ＝2，即C 2H 6。
[答案] (1)C 2H 6(2)CH 3CH 3＋Cl 2――→光照CH 3CH 2Cl ＋HCl 取代烷烃的结构与性质2．取代反应与置换反应的比较取代反应置换反应举例CH4＋Cl2――→光照CH3Cl＋HCl Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应反应物一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物生成物一般生成两种新化合物另一种化合物和另一种单质反应中电子得失不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子转移，一定是氧化还原反应反应是否可逆有不少是可逆反应一般是不可逆反应【典例1】实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( )A B C DD[甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。
]1.把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入试管中，将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中，放在光亮处，片刻后发现试管壁上有油状液滴出现，该油状液滴可能是______________，水槽中还观察到____________，原因是____________(用离子方程式解释)。
若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又观察到_____________。
[解析]CH4和Cl2反应的产物中，HCl极易溶于水，能电离出H＋和Cl－，其他产物均为有机物，部分呈气态，部分为油状液体。
CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，试管中黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，使试管壁上有油状液滴出现；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，试管内水位上升，HCl溶于水后，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时溶液显酸性，故加入紫色石蕊试液后溶液变红。
[答案]CH2Cl2、CHCl3、CCl4有白色沉淀产生Ag＋＋Cl－===AgCl↓溶液变红认识同系物1.同系物、同分异构体、同素异形体、同位素概念的比较概念内涵研究对象比较实例相同不同同系物结构相似，在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物有机化合物结构相似组成上相差一个或若干个“CH2”原子团同分异构体具有相同的分子式，不同结构式的化合物互称为同分异构体化合物分子式相同结构式不同同素异形体同一种元素形成的几种性质不同的单质单质元素种类相同性质不同O2与O3、白磷与红磷同位素质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素原子质子数相同中子数不同126C、13 6C与14 6C(1)同系物判断的两个标准①分子结构相似即属于同一类物质。
②分子组成上仅相差一个或若干个“CH2”原子团。
(2)同系物判断的三个关键点①“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。
②“似”——结构相似，是指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似。
③“差”——组成上相差n个“CH2”原子团(n≥1)。
a．同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。
b．同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
(3)判断同系物时应注意的两个问题①互为同系物的分子中各元素的质量分数可能相同，也可能不同。
②同系物和同分异构体的区别：同系物结构相似，组成不同，分子式不同；同分异构体分子式相同，结构可能相似也可能不相似。
【典例2】下列各组内的物质不属于同系物的是( )D[虽然A项中的3种物质有的是直链结构，有的是带支链的结构，但它们通式相同，都属于烷烃，在分子组成上依次相差一个“CH2”原子团，故互为同系物；B项中的3种物质分子结构相似，在分子组成上依次相差一个“CH2”原子团，互为同系物；C项中3种物质结构相似，在组成上依次相差一个“CH2”原子团，互为同系物；D项中3种物质分子式相同，结构不同，互为同分异构体。
](1)CH2===CH2与相差1个“CH2”，二者互为同系物吗？为什么？(2)CH3CH2CH2CH3与是否属于同系物？为什么？(3)同系物具有同一通式，具有同一通式的有机物一定是同系物吗？为什么？[答案](1)不互为同系物。
因为二者结构不相似，一种含有碳碳双键属于烯烃，一种是环烷烃。
(2)不是。
因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干个“CH2”原子团，一定具有不同的分子式。
而CH3CH2CH2CH3与分子式相同，属于同分异构体。
(3)不一定。
如CH2===CH2和通式相同，均为C n H2n，但它们不为同系物，所以具有同一通式的有机物不一定是同系物。
2．有下列各组物质：(1)________(填字母代号，下同)组两物质互为同位素。
(2)________组两物质互为同素异形体。
(3)________组两物质互为同分异构体。
(4)________组两物质是同一种物质。
(5)E中的几种结构简式代表了________种不同的烃。
[解析]A组O2和O3都是单质，属于同素异形体；B组12 6C和13 6C为质子数相同，中子数不同的原子，属于同位素；C组前者是正丁烷，后者为异丁烷，二者互为同分异构体；D组是甲烷的二溴代物，属于同一种物质；E组中共有三种烃，分别属于正戊烷(第1个和最后一个)、异戊烷(第2个和第5个)、第3个和第4个属于同一种物质，是正己烷的一种同分异构体。
[答案](1)B (2)A (3)C (4)D (5)31．下列关于甲烷的说法不正确的是( ) A ．甲烷分子具有正四面体结构 B ．甲烷分子中的四个C —H 键相同 C ．甲烷分子是平面正方形结构D ．甲烷分子的结构式是C [甲烷分子的空间结构是正四面体，不是平面正方形。
