2017-2018學(xué)年人教版必修二3.1最簡(jiǎn)單的有機(jī)物甲烷課件(59張)

第1課時(shí)甲烷的性質(zhì)第三章第一節(jié)最簡(jiǎn)潔的有機(jī)化合物——甲烷1.會(huì)寫甲烷的分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式，知道甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.知道甲烷能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)，會(huì)寫化學(xué)方程式。3.知道取代反應(yīng)的概念和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)的斷鍵和成鍵狀況。學(xué)習(xí)目標(biāo)定位內(nèi)容索引一甲烷的存在、用途及結(jié)構(gòu)二甲烷的性質(zhì)當(dāng)堂檢測(cè)40分鐘課時(shí)作業(yè)一甲烷的存在、用途及結(jié)構(gòu)1.甲烷的存在與用途(1)甲烷的存在甲烷是 、 、 和 的主要成分。我國(guó)的自然氣主要分布在中西部地區(qū)及海底。(2)甲烷的主要用途甲烷易燃燒，完全燃燒生成 、 并放出大量的熱量，因此甲烷可用作燃料。自然氣和沼氣都是志向的清潔能源。甲烷還可用作化工原料。答案導(dǎo)學(xué)探究自然氣沼氣油田氣煤礦坑道氣CO2H2O答案2.甲烷的組成與結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式空間構(gòu)型甲烷的分子模型

結(jié)構(gòu)，

原子位于正四面體中心，

原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上CH4

正四面體CH相關(guān)視頻歸納總結(jié)1.結(jié)構(gòu)式：用短線來表示一對(duì)共用電子的圖式叫做結(jié)構(gòu)式。2.一個(gè)碳原子以4個(gè)單鍵與其他原子相結(jié)合時(shí)，無論這4個(gè)原子是否相同，都分別在四面體的頂點(diǎn)上，但不確定為正四面體，也不行能在同一平面上，并且最多有3個(gè)原子共面。活學(xué)活用121.以下關(guān)于甲烷的說法中錯(cuò)誤的是(

)A.甲烷分子是由極性鍵構(gòu)成的分子B.甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C.甲烷分子中四個(gè)C—H鍵是完全等價(jià)的鍵D.甲烷分子中具有非極性鍵答案D12返回解析答案2.下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中更能反映其真實(shí)存在狀況的是(

)返回12解析在這幾種形式中，分子結(jié)構(gòu)示意圖、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型，但比例模型更能形象的表達(dá)出H、C的位置及所占比例；電子式只反映原子的最外層電子的成鍵狀況。答案D二甲烷的性質(zhì)答案導(dǎo)學(xué)探究1.甲烷的物理性質(zhì)甲烷是一種色、味、 溶于水、密度比空氣的氣體。2.甲烷的化學(xué)性質(zhì)(1)甲烷的氧化反應(yīng)將甲烷在空氣中點(diǎn)燃視察現(xiàn)象：無無極難小答案燃燒現(xiàn)象檢驗(yàn)產(chǎn)物方法現(xiàn)象結(jié)論___________在火焰上方罩一個(gè)干燥的燒杯_________________________________在火焰上方罩一個(gè)涂有澄清石灰水的燒杯______________________________①甲烷燃燒的化學(xué)方程式為

。淡藍(lán)色火焰燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生生成了水燒杯內(nèi)壁變渾濁生成了二氧化碳甲烷是優(yōu)良的氣體燃料，通常狀況下，1mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成二氧化碳和水，放出890kJ熱量。因此以甲烷為主要成分的自然氣、沼氣是志向的清潔能源。特殊提示點(diǎn)燃甲烷前必需檢驗(yàn)純度。空氣中的甲烷含量在5%～15.4%(體積)范圍內(nèi)時(shí)，遇火花將發(fā)生爆炸；煤礦中的瓦斯爆炸多數(shù)是甲烷氣體爆炸引發(fā)的。答案②將CH4通入酸性KMnO4溶液中，視察現(xiàn)象，試說明其緣由。答案現(xiàn)象：酸性KMnO4溶液的顏色不發(fā)生變更；緣由：CH4分子為正四面體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，通常狀況下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。相關(guān)視頻答案(2)甲烷的取代反應(yīng)按要求完成下列試驗(yàn)，并填寫下表：實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置：①試管內(nèi)氣體顏色逐漸

，②試管內(nèi)壁有

出現(xiàn)，③試管中有

生成，④試管內(nèi)液面

，⑤水槽中有

；B裝置：___________實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH4與Cl2在

時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)變淺油狀液滴少量白霧上升固體析出無明顯現(xiàn)象光照相關(guān)視頻答案①上述試驗(yàn)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ； ； ； 。②取代反應(yīng)是指________________________________________________的反應(yīng)。CH4和Cl2反應(yīng)的四種取代產(chǎn)物都溶于水，除 常溫下是氣體外，其他三種都是 。有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代不一氯甲烷油狀液體答案③問題探討a.若把甲烷分子中的一個(gè)氫原子換成氯原子變成一氯甲烷，還是正四面體結(jié)構(gòu)嗎？答案因C—H鍵與C—Cl鍵的長(zhǎng)度不同，故CH3Cl是四面體結(jié)構(gòu)，但不是正四面體結(jié)構(gòu)。b.CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，有機(jī)取代產(chǎn)物的總物質(zhì)的量與CH4的物質(zhì)的量有何關(guān)系？答案依據(jù)碳元素守恒，四種有機(jī)取代產(chǎn)物的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)物CH4的物質(zhì)的量。答案c.CH3Cl、CCl4只有一種結(jié)構(gòu)，能說明CH4分子是以碳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)嗎？答案不能。因?yàn)椴徽揅H4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，還是正方形的平面結(jié)構(gòu)，CH3Cl、CCl4均只有一種結(jié)構(gòu)。歸納總結(jié)34解析答案活學(xué)活用3.下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.點(diǎn)燃甲烷前不必進(jìn)行驗(yàn)純B.甲烷燃燒放出大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C.煤礦的礦井要留意通風(fēng)并嚴(yán)禁煙火，以防爆炸事故的發(fā)生D.點(diǎn)燃甲烷不確定會(huì)爆炸解析甲烷與氧氣混合達(dá)到確定比例范圍時(shí)，點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸，因此，甲烷點(diǎn)燃前要進(jìn)行驗(yàn)純。A34解析答案4.將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應(yīng)后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol，則參與反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為()A.1.5mol B.3molC.4.5mol D.6mol解析解答此題宜用原子守恒法。CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是從CH4中來的，故這四種取代物共1mol，設(shè)CH3Cl物質(zhì)的量為x，則x＋(x＋0.1mol)＋(x＋0.2mol)＋(x＋0.3mol)＝1mol，得x＝0.1mol，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次為0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol，含Cl原子的物質(zhì)的量共為0.1mol×1＋0.2mol×2＋0.3mol×3＋0.4mol×4＝3mol，而一個(gè)Cl2分子中只有一個(gè)Cl原子參與取代反應(yīng)，因此消耗的Cl2也為3mol。答案B34學(xué)習(xí)小結(jié)返回當(dāng)堂檢測(cè)12435解析答案1.把1mol甲烷和4mol氯氣組成的混合氣體充入到大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽里，放在光亮處，一段時(shí)間后，推想可能視察到的現(xiàn)象是()①黃綠色漸漸消逝②試管壁上有油珠③試管內(nèi)水面上升④水槽內(nèi)有少量晶體析出A.只有①③ B.只有①②③C.只有①③④ D.①②③④解析氯氣被消耗后，黃綠色消逝；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為油狀液體，又因?yàn)槁葰獗幌?，氣體的體積減小，試管內(nèi)水面上升。生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度，有NaCl析出。D12435解析答案2.已知正四面體形分子E和直線形分子G反應(yīng)，生成四面體形分子L和直線形分子M(組成E分子的元素原子序數(shù)小于10，組成G分子的元素為第三周期的元素)。如下圖所示，則下列推斷中正確的是()A.常溫常壓下，L是一種液態(tài)有機(jī)物B.E是一種含有非極性鍵的分子C.干燥的G能漂白有色物質(zhì)D.上述反應(yīng)的類型是取代反應(yīng)12435解析本題實(shí)為用圖像考查甲烷與氯氣的反應(yīng)。L為CH3Cl，常溫常壓下是一種氣態(tài)有機(jī)物；E為甲烷，含有極性鍵；G為氯氣，干燥的氯氣不能漂白有色物質(zhì)。答案D124353.瓦斯爆炸是空氣中含甲烷5%～15.4%(體積分?jǐn)?shù))遇火所產(chǎn)生的，發(fā)生爆炸最猛烈時(shí)，甲烷在空氣中的體積分?jǐn)?shù)大約為()A.10.5% B.9.5%C.8% D.5%解析答案B124354.有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是(

)A.CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBrB.CH3OH＋HClCH3Cl＋H2OC.2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑D.CH3—CH2—Br＋H2OCH3—CH2—OH＋HBr解析答案解析取代反應(yīng)是指有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。C項(xiàng)中的反應(yīng)為置換反應(yīng)，不是有機(jī)反應(yīng)，更不是取代反應(yīng)。C124355.在光照的條件下，將1mol甲烷與確定量的氯氣充分混合，經(jīng)過一段時(shí)間，甲烷和氯氣均無剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫。(1)若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，生成的混合物經(jīng)水洗后所得氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______________________。解析答案解析水洗后所得的氣體為CH3Cl，由碳原子守恒可知其物質(zhì)的量為(1－a－b－c)mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4×(1－a－b－c)L。22.4×(1－a－b－c)L12435(2)該反應(yīng)中消耗的氯氣的物質(zhì)的量是______________________。解析答案解析CH4與Cl2的取代反應(yīng)中取代1個(gè)氫原子須要1個(gè)Cl2分子，由原子守恒可得出四種取代產(chǎn)物對(duì)應(yīng)的氯氣的量。總共取代氫的物質(zhì)的量為[(1－a－b－c)＋2a＋3b＋4c]mol，即為所需Cl2的物質(zhì)的量。(1＋a＋2b＋3c)mol返回40分鐘課時(shí)作業(yè)A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)

B.CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C.CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵

D.CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同,性質(zhì)也相同124356一、甲烷的分子組成與結(jié)構(gòu)1.下圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖，下列說法正確的是(

)7810911經(jīng)典基礎(chǔ)題解析答案解析CCl4的分子結(jié)構(gòu)同CH4相像為正四面體結(jié)構(gòu)，CH3Cl中的C—H和C—Cl鍵不同，不是正四面體結(jié)構(gòu)，而是四面體結(jié)構(gòu)。B二、甲烷的性質(zhì)及應(yīng)用2.有一種無色的混合氣體可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl組成。為確定其組成，進(jìn)行了以下試驗(yàn)：①將此混合氣體通過濃硫酸，氣體總體積基本不變；②再通過過量的澄清石灰水，未見渾濁，但氣體體積削減；③把剩余氣體在供氧的狀況下燃燒，燃燒產(chǎn)物不能使無水硫酸銅變色。原混合氣體含有()A.CO和HCl B.CH4和NH3C.CH4和HClD.H2和CO21243567810911解析答案解析由①知，不含NH3；由②知，不含CO2，含HCl；由③知，不含CH4、H2，含CO。A3.公元前一世紀(jì)，我國(guó)已運(yùn)用自然氣，自然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.通常狀況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B.甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C.甲烷跟氯氣反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D.甲烷的四種取代物都難溶于水1243567810911解析答案解析CH4的性質(zhì)比較穩(wěn)定，通常狀況下，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，而不是不能被任何氧化劑氧化，A正確，B錯(cuò)誤；CH4在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成4種有機(jī)產(chǎn)物，它們是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均難溶于水，故C、D均正確。答案B12435678109114.如圖所示，集氣瓶?jī)?nèi)充溢某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶后，燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶，集氣瓶?jī)?nèi)的氣體是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A.①②B.②④C.③④D.②③1243567810911解析答案解析①中CO與O2在光亮條件下不發(fā)生反應(yīng)，且都不與水反應(yīng)，不會(huì)使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小；②中CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)，生成易溶于水的HCl和一些油狀液體，可使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小；③中NO2與水發(fā)生反應(yīng)，可使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減?。虎躈2與H2在光亮處不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，且都不與水反應(yīng)，瓶中壓強(qiáng)不變，故D項(xiàng)正確。答案D12435678109115.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L甲烷和22.4L氧氣混合后點(diǎn)燃，復(fù)原到原狀況時(shí)，氣體的體積共()A.11.2L B.22.4L C.33.6L D.44.8L1243567810911解析答案解析甲烷燃燒的化學(xué)方程式為CH4＋2O2CO2＋2H2O，當(dāng)溫度超過100℃時(shí)(即水為氣態(tài))，反應(yīng)前后氣體體積不變。而在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水是液態(tài)，11.2L甲烷與22.4L氧氣恰好完全反應(yīng)，最終只剩下二氧化碳，其體積為11.2L。A三、取代反應(yīng)6.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是(

)A.C2H4＋3O22CO2＋2H2OB.Zn＋CuSO4===ZnSO4＋CuC.NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3D.CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl1243567810911解析答案1243567810911解析取代反應(yīng)是有機(jī)物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。A項(xiàng)C2H4的燃燒不是取代反應(yīng)；B項(xiàng)為置換反應(yīng)；C項(xiàng)為復(fù)分解反應(yīng)；D項(xiàng)中Cl原子取代了CH2Cl2中的一個(gè)H原子，故屬于取代反應(yīng)。答案

D7.在光照條件下，將1molCH4與Cl2反應(yīng)，得到等物質(zhì)的量的4種取代物，則消耗Cl2物質(zhì)的量為(

)A.1mol B.2molC.2.5mol D.10mol1243567810911解析答案C8.確定質(zhì)量的甲烷燃燒后的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，此混合氣體質(zhì)量為49.6g，當(dāng)其緩慢通過無水CaCl2時(shí)，CaCl2增重25.2g。原混合氣體中CO2質(zhì)量為()A.12.5g B.13.2gC.19.7g D.24.4g1243567810911解析答案實(shí)力提升題1243567810911答案

B9.如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽視。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫出化學(xué)方程式：_________________________。1243567810911解析答案解析因Cl2足量，若充分反應(yīng)，則CH4中的四個(gè)H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl：CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl(2)若題目中甲烷與氯氣體積之比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為________(填字母編號(hào)，下同)。A.CH3Cl

HCl B.CCl4

HClC.CH3Cl

CH2Cl2D.CH3Cl

CH2Cl2

CHCl3

CCl4

HCl1243567810911解析答案解析甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，是四步反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，故得到四種氯代產(chǎn)物和HCl。D(3)經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變更是________。A.上升 B.降低C.不變 D.無法確定1243567810911解析答案解析甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成油狀液滴，U形管左側(cè)生成的氯化氫氣體易溶于水。壓強(qiáng)減小，U形管右端液面下降，左端液面上升。B(4)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會(huì)視察到的現(xiàn)象是____________________。1243567810911解析答案解析因左側(cè)生成HCl溶于水后發(fā)生反應(yīng)2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，所以視察到有白色膠狀沉淀生成。有白色膠狀沉淀生成(5)右端玻璃管的作用是____________。1243567810911解析答案解析為了平衡氣壓，在U形管右側(cè)插有一個(gè)玻璃管。平衡氣壓10.將裝有甲烷和氯氣混合氣體的三個(gè)集氣瓶，用玻璃片蓋好瓶口后，分別做如下處理，各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生？(1)①置于黑暗中：______________；②將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶外壁：_________；③放在有光線的房子里：___________________________________。(2)甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是__________(填反應(yīng)類型)反應(yīng)，請(qǐng)寫出甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式：_____________________。1243567810911答案無明顯現(xiàn)象爆炸黃綠色漸漸變淺，有油狀液滴生成取代CH4＋Cl2CH3C