人教版高中化学必修二 3.1最简单的有机化合物-甲烷（导学案，含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修二 3.1最简单的有机化合物-甲烷（导学案，含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 67.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-06-07 23:53:06 | ||
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文档简介
第1课时 甲烷
一、学习目标：
1、了解甲烷在自然界的存在和用途，初步认识甲烷分子的空间结构。
2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。
3、了解甲烷的化学性质，通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。
二、学习重、难点：
甲烷的结构特点和取代反应
【自主预习】
知识点一、认识有机物
一、有机化合物和烃
概念 组成元素
有机化合物 大部分含有_C__的化合物 一定含有C、H_，常含有_O，有的还含有_N、S、Cl_等(写元素符号，下同)。
烃 仅含有__ C、H___的有机物
有机化合物都含有_碳__元素，但含有_碳_元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、
碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物_。
二、有机化合物的特点
① 容易燃烧，生成CO2和H2O
② 热稳定性差, 易受热分解, 在200～300℃时即逐渐分解
③ 熔点、沸点低,一般＜400℃(m.p. (NaCl) = 801℃；b.p. (NaCl) = 1413℃)
④ 难溶于水，易溶于有机溶剂如苯、乙醚、丙酮等(相似相溶原理)
⑤ 有机化合物的化学反应速率慢, 多数不是离子反应，而是分子间的反应
反应条件一般需要催化剂、加热、光照
⑥ 往往不是单一的反应，常伴有副反应发生（主反应: 在某一特定反应条件下主要进行的一个反应其他的反应叫副反应）
即时训练1：下列说法正确的是( )
A．有机物的水溶液都不导电 B．有机物都易燃烧
C．有机物只能从有机体中获得 D．有机物中都含有碳元素
2．烃是( )
A．含有碳、氢元素的有机物 B．含有碳元素的化合物
C．仅由碳、氢两种元素组成的有机物 D．完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物
知识点二 甲烷的组成和结构
1．存在和用途
(1)存在：甲烷是_天然气_、_沼气_、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途：天然气是一种高效、低耗_、污染小_的清洁能源，还是一种重要的
化工原料__。
2．组成与结构 (1)表示方法
化学式 电子式 结构式 分子结构示意图 球棍模型 比例模型
(2)结构特点
甲烷分子是以碳_为中心，_四个氢_为顶点的_正四面体_结构，其中C—H键的_键长_和_键角相同。
即时训练3：下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是( )
A．CH3Cl只代表一种物质 B．CH2Cl2只代表一种物质
C．CHCl3只代表一种物质 D．CCl4只代表一种物质
【课堂探究】
知识点三 甲烷的性质
3．物理性质
颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 水溶性
无色 气态 无味 小 不溶
4.化学性质
通常状况下，甲烷比较稳定，与_ KMnO4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，甲烷也能发生某些反应。
(1)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。
化学方程式为________________________________________________。
思考：如何鉴别CH4、H2、CO三种气体，试用简要的文字叙述。
分别点燃三种气体，在火焰上罩一个干而冷的 ( http: / / www.21cnjy.com )烧杯，若有水珠生成的，则为CH4、H2，无明显现象的是CO;再在有水珠生成的火焰中罩一个用澄清石灰水浸润过的烧杯，若出现浑浊现象的则为CH4，另一个无明显现象的是H2。
即时训练4：下列叙述中错误的是( )
A．点燃甲烷不必事先进行验纯
B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C．煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D．点燃甲烷不一定会爆炸
(2)取代反应
①取代反应：有机化合物分子里的某些_原子或原子团_被其他_原子或原子团__所代替的反应。
②甲烷与氯气的取代反应
实验操作
实验现象 a.气体颜色_变浅__，最后_褪去__b.试管内壁有油状小液滴_出现c.试管内液面逐渐上升__d.试管中有少量白雾
有关化学方程式
③取代产物 水溶性：甲烷的四种氯代产物均_不溶于水。
状态：常温下除CH3Cl_是气体，其余三种均为_液体_。
④简述取代反应和置换反应的区别。
取代反应 置换反应
甲烷与氯气的反应 Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑
定义 有机物分子里的某些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
参与物质 反应物和生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质
反应条件 反应受_催化剂 温度 光_的影响 水溶液中置换遵循__强制弱__的原则
反应中电子得失 不一定有电子的转移 一定有电子的得失
即时训练5：关于取代反应和置换反应的下列说法中，正确的是( )
A．取代反应和置换反应中一定都有单质生成
B．取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C．取代反应大多是可逆的，反应速率慢，而置换反应一般是单向进行的，反应速率快
D．取代反应和置换反应的产物都是惟一的，不会有多种产物并存的现象
[课堂检测]
1. 1 mol CH4和1 mol Cl2在光照条件下反应，下列叙述正确的是（ ）
A. 化合物与单质间的置换反应 B. 取代反应
C. 既是置换反应，又是取代反应 D. 只生成一氯甲烷和氯化氢
2. 将漫射日光照射到装有氯气和甲烷混合气体（体积比为4:1）的装
置上（如右图）。现列出如下现象，其中正确的是（ ）
①试管内黄绿色逐渐消失 ②试管内黄绿色加深
③无任何现象 ④试管内液面上升
⑤试管内壁上有油状物生成
A. ① B. ①④和⑤ C. ①和⑤ D. ②和⑤
3. 下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ ）
A. 氯气与氢气的反应 B. 氯气与甲烷的反应 C. 氧气与甲烷的反应 D. 次氯酸的分解
4. 下列叙述错误的是（ ）
A. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应
B. 甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化
C. 甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
D. 通常状况下CH3Cl为气体
5. 下列分子式不只代表一种物质的是（ ）
A. CH2Cl2 B. CHCl3 C. CH3Cl D. C
6. 下列反应中属于置换反应的是 1 ，属于取代反应的是 2、4 。
①Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ ②2CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
③CH4+2O2 →CO2+2H2O ④CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr
⑤ PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl ⑥NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓
【课后小结】
规律总结：CH4与Cl2发生取代反应时，由 ( http: / / www.21cnjy.com )于各步取代反应可同时发生，得到的产物一般均为混合物，最多可以有氯化氢、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）等五种产物。
类
别
实
例
区
别
一、学习目标：
1、了解甲烷在自然界的存在和用途，初步认识甲烷分子的空间结构。
2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。
3、了解甲烷的化学性质，通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。
二、学习重、难点：
甲烷的结构特点和取代反应
【自主预习】
知识点一、认识有机物
一、有机化合物和烃
概念 组成元素
有机化合物 大部分含有_C__的化合物 一定含有C、H_，常含有_O，有的还含有_N、S、Cl_等(写元素符号，下同)。
烃 仅含有__ C、H___的有机物
有机化合物都含有_碳__元素，但含有_碳_元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、
碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物_。
二、有机化合物的特点
① 容易燃烧，生成CO2和H2O
② 热稳定性差, 易受热分解, 在200～300℃时即逐渐分解
③ 熔点、沸点低,一般＜400℃(m.p. (NaCl) = 801℃；b.p. (NaCl) = 1413℃)
④ 难溶于水，易溶于有机溶剂如苯、乙醚、丙酮等(相似相溶原理)
⑤ 有机化合物的化学反应速率慢, 多数不是离子反应，而是分子间的反应
反应条件一般需要催化剂、加热、光照
⑥ 往往不是单一的反应，常伴有副反应发生（主反应: 在某一特定反应条件下主要进行的一个反应其他的反应叫副反应）
即时训练1：下列说法正确的是( )
A．有机物的水溶液都不导电 B．有机物都易燃烧
C．有机物只能从有机体中获得 D．有机物中都含有碳元素
2．烃是( )
A．含有碳、氢元素的有机物 B．含有碳元素的化合物
C．仅由碳、氢两种元素组成的有机物 D．完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物
知识点二 甲烷的组成和结构
1．存在和用途
(1)存在：甲烷是_天然气_、_沼气_、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途：天然气是一种高效、低耗_、污染小_的清洁能源，还是一种重要的
化工原料__。
2．组成与结构 (1)表示方法
化学式 电子式 结构式 分子结构示意图 球棍模型 比例模型
(2)结构特点
甲烷分子是以碳_为中心，_四个氢_为顶点的_正四面体_结构，其中C—H键的_键长_和_键角相同。
即时训练3：下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是( )
A．CH3Cl只代表一种物质 B．CH2Cl2只代表一种物质
C．CHCl3只代表一种物质 D．CCl4只代表一种物质
【课堂探究】
知识点三 甲烷的性质
3．物理性质
颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 水溶性
无色 气态 无味 小 不溶
4.化学性质
通常状况下，甲烷比较稳定，与_ KMnO4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，甲烷也能发生某些反应。
(1)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。
化学方程式为________________________________________________。
思考：如何鉴别CH4、H2、CO三种气体，试用简要的文字叙述。
分别点燃三种气体，在火焰上罩一个干而冷的 ( http: / / www.21cnjy.com )烧杯，若有水珠生成的，则为CH4、H2，无明显现象的是CO;再在有水珠生成的火焰中罩一个用澄清石灰水浸润过的烧杯，若出现浑浊现象的则为CH4，另一个无明显现象的是H2。
即时训练4：下列叙述中错误的是( )
A．点燃甲烷不必事先进行验纯
B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C．煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D．点燃甲烷不一定会爆炸
(2)取代反应
①取代反应：有机化合物分子里的某些_原子或原子团_被其他_原子或原子团__所代替的反应。
②甲烷与氯气的取代反应
实验操作
实验现象 a.气体颜色_变浅__，最后_褪去__b.试管内壁有油状小液滴_出现c.试管内液面逐渐上升__d.试管中有少量白雾
有关化学方程式
③取代产物 水溶性：甲烷的四种氯代产物均_不溶于水。
状态：常温下除CH3Cl_是气体，其余三种均为_液体_。
④简述取代反应和置换反应的区别。
取代反应 置换反应
甲烷与氯气的反应 Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑
定义 有机物分子里的某些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
参与物质 反应物和生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质
反应条件 反应受_催化剂 温度 光_的影响 水溶液中置换遵循__强制弱__的原则
反应中电子得失 不一定有电子的转移 一定有电子的得失
即时训练5：关于取代反应和置换反应的下列说法中，正确的是( )
A．取代反应和置换反应中一定都有单质生成
B．取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C．取代反应大多是可逆的，反应速率慢，而置换反应一般是单向进行的，反应速率快
D．取代反应和置换反应的产物都是惟一的，不会有多种产物并存的现象
[课堂检测]
1. 1 mol CH4和1 mol Cl2在光照条件下反应，下列叙述正确的是（ ）
A. 化合物与单质间的置换反应 B. 取代反应
C. 既是置换反应，又是取代反应 D. 只生成一氯甲烷和氯化氢
2. 将漫射日光照射到装有氯气和甲烷混合气体（体积比为4:1）的装
置上（如右图）。现列出如下现象，其中正确的是（ ）
①试管内黄绿色逐渐消失 ②试管内黄绿色加深
③无任何现象 ④试管内液面上升
⑤试管内壁上有油状物生成
A. ① B. ①④和⑤ C. ①和⑤ D. ②和⑤
3. 下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ ）
A. 氯气与氢气的反应 B. 氯气与甲烷的反应 C. 氧气与甲烷的反应 D. 次氯酸的分解
4. 下列叙述错误的是（ ）
A. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应
B. 甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化
C. 甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
D. 通常状况下CH3Cl为气体
5. 下列分子式不只代表一种物质的是（ ）
A. CH2Cl2 B. CHCl3 C. CH3Cl D. C
6. 下列反应中属于置换反应的是 1 ，属于取代反应的是 2、4 。
①Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ ②2CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
③CH4+2O2 →CO2+2H2O ④CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr
⑤ PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl ⑥NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓
【课后小结】
规律总结：CH4与Cl2发生取代反应时，由 ( http: / / www.21cnjy.com )于各步取代反应可同时发生，得到的产物一般均为混合物，最多可以有氯化氢、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）等五种产物。
类
别
实
例
区
别