甲烷完整學案原創(chuàng)精品

1、第五章炫 5-1甲烷圖5-1知識梳理 |一、關(guān)于有機物：1、有機物：指含 的化合物(除co、碳酸、氧化物、金屬碳化物等外)。除碳元素外還通常含有 等幾種元素。2、有機物的主要特點：大多數(shù)有機物熔沸點 , 燃燒、導電、溶于水、溶于有機溶 劑。有機反應一般 ,一般需 和使用,常伴有;所以有機反應中常用”不用“=”。3、有機物種類繁多的原因：碳原子有 個價電子，可以和其他原子形成 個共價鍵；碳碳之間可 以形成單鍵、也可以形成 和;碳碳之間結(jié)合的方式可以是鏈狀，也可以是 狀。4、僅由 和 兩種元素組成的有機化合物總稱為 。 是最簡單的燒二、甲烷1、甲烷的分子組成和結(jié)構(gòu):化學式： 電子式：結(jié)構(gòu)式： 分子

2、空間構(gòu)型： 鍵角： 分子極性：2、甲烷的物理性質(zhì)和存在：甲烷是一種 色、味、溶于水、通常為 態(tài)的有機物，密度比空 氣。、的主要成分是甲烷。3、甲烷的化學性質(zhì)和用途：甲烷分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，怎樣證明甲烷的穩(wěn)定性？通常不與、和 反應，但在一定條件下也會發(fā)生某些反應，如：取代反應、氧化反應和高溫分解。寫出有關(guān)化學方程式。(1)、可燃性：寫出化學方程式：怎樣防止氣體爆炸？點燃前必須先 怎樣檢查其燃燒的生成產(chǎn)物？ 思考：如何區(qū)別 h2、co、ch4三種氣體？(2)、取代反應:、甲烷的氯代反應：(注意反應條件及書寫方法)第一步:第二步:第三步:第四步:CH4 + C12CH3CI + ClCH2CI2 + C1

3、2CHCI3 + C12SV ST?元煦工+ HC1+ HC1 + HC1_ + HC1或 CH4 + C12CH3C1 + HC1光照，CH4 + 一 C12-CH2c12 + 一 HC1CH4 + C12 CHCl 3 + HClCH4 +Cl2 - - CCl4 +HCl、反E象：二產(chǎn)物呈氣態(tài)的有 ；呈液態(tài)的有 ,主要用途是 、取代反應概念：、取代反應的訓練：寫出甲烷與漠蒸氣的第一步化學反應方程式： (3)、受熱分解：、分解條件：、反應方程式：(4)、用途：甲烷是一種很好的 ,并可用來制取 等。指津點密 |1、取代反應： 是一種很重要的有機反應類型，與無機的置換反應有本質(zhì)區(qū)別，如下表:取

4、代反應置換反應CH4+Cl2比照 *CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2T定義反應 中由不一定發(fā)生電子偏一定發(fā)生電子十電移，因此不一定是氧轉(zhuǎn)移，一定是氧化還原反應化還原反應失2、甲烷的空間構(gòu)型歷史上，科學家們在測定了甲烷分子組成為CH4后，對甲烷的分子結(jié)構(gòu)曾提出了兩種猜想：正四面體型與平面正方形，科學家如何判斷出甲烷分子是哪種空間構(gòu)型的？HLHI, 平面正方出為解決甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)問更科學家們提出：通過研究二氯甲烷是否存在不同結(jié)構(gòu)來確定。若甲烷分子呈正四面體型，則其二氯代物只可能有一種：如圖 5-3而若甲烷分子呈平面正四邊形，則其二氯代物可以有兩種：如圖 5-4圖5-3圖5-

5、4所以，只要看一下甲烷的二氯代物的種數(shù)，即可判斷甲烷分子的空間構(gòu)型。另外，通過測量甲烷分子中四 個鍵角相等且等于109028/也能證明甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)。經(jīng)典示例例1、在光照條件下，將等體積的甲烷和氯氣混合，得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是()A CH3CIB CH2CI2 C CCI4 D HCl解析:甲烷與氯氣的反應是一個連續(xù)的反應， 比較復雜，無論按何種體積比混合，都很難控制反應停止于 那一步，因此四步反應都發(fā)生，產(chǎn)物中四種有機物都有，且每一步都有HCl生成，所以HCl的產(chǎn)量最多,答案:D例2、若要使1mol CH4完全與氯氣發(fā)生取代反應，并生成相同物質(zhì)的量的四種取代物，則需要氯氣的物 質(zhì)的

6、量為A、2.5molB、2molC、1.25mol D、0.5molCH3Cl 、 CHCl2 、 CHC3 、 CCl4 的物質(zhì)的量解析:生成的四種有機物的物質(zhì)的量相同，根據(jù)碳原子守恒, 都為0.25mol ,又根據(jù)：+ HClCH4 + Cl20.25mol0.25molCH4 +2 Cl2 - - CH2Cl2 +2 HCl0. 5mol0.25molCH4 +3Cl2 -1；照一CHCl3 +3 HCl0.75mol0.25molCH4 +4 Cl2 -二一CCl4 +4HCl1.0mol 0.25mol所以,n(Cl 2)= 0.25mol+0.5mol+0.75mol+1.0mol

7、=2.5mol答案:A(記?。好可?.0mol的CH3CI就消耗1.0mol的Cl2、每生成1.0mol的CH2CI2就消耗2.0mol 的Cl2、每生成1.0mol的CHCl3就消耗3.0mol的Cl?、每生成1.0mol的CCl4就消耗4.0mol的C 。)H2密度的15倍，求原混和氣體中例3：甲烷與過量氧氣混和，用電火花引爆后，氣體密度為同溫同壓下 甲烷與氧氣的體積比。懈析:爆炸后產(chǎn)物為CO2、。2和H2O (g)設反應前混和物共1mol,甲烷物質(zhì)量為x,由反應_ 點燃 _CH4+2O2CO2+2H2O (g)前后氣體物質(zhì)的量不變，質(zhì)量也不變。物質(zhì)的量不變16x+32 (1-x)= .

8、1 0!x=0.125mol .O2 為 1.0mol 0.125mol=0.875molV(CH 4): V(O 2)=0 .125 : 0.875=1 ： 7答案:1 ： 7。同步練習1、下列物質(zhì)中不屬于有機物的是A、CO (NH2)2 B、NH4CNOC、C Cl4D、CH3CH2OH2、下列說法正確的是()A、有機物都不溶于水，易溶于有機溶劑B、有機物只能從有機生命體中取得C、組成中僅有C、H兩種元素的有機物叫燒D、有機物不具備無機物的性質(zhì)，都是非電解質(zhì)3.下列氣體的主要成分不是甲烷的是()A.沼氣B.天然氣C.水煤氣D.坑道所產(chǎn)生的氣體4、下列反應屬于取代反應的是A、甲烷燃燒B、由甲

9、烷制取氯仿C、由甲烷制炭黑D、鈉與水反應制得 H25、甲烷分子是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu), 而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是()A、CH3CI只有一種結(jié)構(gòu)B、CH2c12只有一種結(jié)構(gòu)C、CHCI3只有一種結(jié)構(gòu)D、CH4中四個價鍵的鍵角和鍵長都相等6、甲烷在高溫條件下可發(fā)生裂解：2CH4p C2H2（g）+3H2,現(xiàn)使甲烷裂解得到的混合物的氣體對氮的相對密度為 2.5,且其中含有上面化學方程式中的物質(zhì)，則甲烷的分解率是A、30% B、40% C、50% D、60%7、有3mL甲烷和一氧化碳的混合氣體，完全燃燒恰好用去3mL氧氣，則此混合氣體中甲烷和一氧化碳的體積比是A、 1:2 B、1: 1

10、C、2: 1 D、任意比8、由CH4、CO、H2中的一種、兩種或三種組成的氣體，完全燃燒后，生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比是1: 2,下列判斷中不正確的是A、原氣體中一定含有 CH4B、原氣體中可能不含 CH4C、原氣體中若含有 CO,則一定含有 H2D氣體中若同時含有 CH4、CO和H2,則CO與H2的物質(zhì)的量之比為1: 29、空氣中含甲烷 5%15%（體積分數(shù)）點燃就會發(fā)生爆炸，發(fā)生爆炸最強烈時，甲烷在空氣中所占的體積 分數(shù)是（提示：甲烷與氧氣恰好完全反應時爆炸最強烈）A.5%B.9.5%C.10%D.15%10、有一類組成最簡單的有機硅化物叫硅烷，它的組成與烷煌相似。下列說法錯誤的是

11、（）A、硅烷的分子通式可表示為 SinH2n+2B、甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水C、甲硅烷（SiH4）的密度小于甲烷D、甲硅烷的熱穩(wěn)定性強于甲烷11、下列敘述正確的是A NH3是極性分子，分子中 N原子是在3個H原子所組成的三角形的中心B CH4是非極性分子，分子中 C原子處在4個Cl原子所組成的正方形的中心C H2O是極性分子，分子中 O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央D CO2是非極性分子，分子中 C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央12、用于制造隱形飛機的某種物質(zhì)具有吸收微波的功能，其主要成分的結(jié)構(gòu)如下圖，它屬于（）A、無機物 B、燒C、高分子化合物D、有機物13、已知天然氣的主

12、要成分 CH4是一種會產(chǎn)生溫室效應的氣體， 等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應， 前者大。下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述：天然氣與煤、柴油相比是較清潔的能源；等質(zhì)量的CH4和CO2 產(chǎn)生的溫室效應也是前者大；燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的 （）。A.是B.只有C.是和D.只有課外延伸甲烷的實驗室制法：（1）藥品：無水醋酸鈉和堿石灰混和加熱：（2）反應原理： 脫竣反應（取代反應）CHCOONa+ NaC通式：R COONa + NaOHR R H + NazCOCOQN十 MQH+ N啊 C5堿石灰中CaO的作用：吸收水分使混和物疏松，利于甲烷逸出稀釋NaOH防止高溫下腐蝕玻璃。(3

13、)發(fā)生裝置：與制 Q、NH裝置相同(4)收集方法：排水法或向下排空氣法。閱讀材料中新網(wǎng)2007年3月14日電綜合媒體報道，美國宇航局的卡西尼號宇宙飛船近日發(fā)現(xiàn)證據(jù)，顯示土星 最大衛(wèi)星土衛(wèi)六上存在多個 大海洋 不過科學家表示，這些 大海洋”中似乎不存在液態(tài)水，而是液態(tài)甲 烷或乙烷等物質(zhì)。為液態(tài)甲烷。正當歐洲和美國民眾為持續(xù)多日的酷暑叫苦不迭時，歐美科學家7月27日卻向人們描繪了一幅土衛(wèi)六零下100多攝氏度極寒環(huán)境中下著甲烷雨的奇特情景。從韋西尼”飛船發(fā)回地球的圖像看，體積甚至大于水星的大個子衛(wèi)星土衛(wèi)六表面分布著疑似河道的暗色通道和疑似湖泊的暗斑，還有龐大的層積云，類似于地球上的熱帶云層。盡管土衛(wèi)六上現(xiàn)在的大氣層與