第1课时课时 甲烷烷、烷烃烷烃第1课时课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用课前自主学案自主学习自主学习 一、化石燃料化石燃料 天然气石油煤 组组成元 素主要有 C、H主要有 _， 还还有少量S、 O、N等 主要有 _，还还 有少量S、P、N 等 主要成分_和 _组组成 的复杂杂混合物C、HC、H、O甲烷烷碳氢氢化合物有机化合物 无机物二、甲烷烷 1存在：是_、_、瓦斯、坑道气 、可燃冰的主要成分。 2分子结结构分子 式结结构式 电电子式空间间构 型CH4CHHH HHC H天然气沼气3物理性质质 颜颜色：_；气味：_；状态态：气体；溶 解性：难难溶于水；密度：比空气小。 4化学性质质 (1)燃烧烧反应应 甲烷烷燃烧烧的实验实验实验实验 操作燃烧现烧现 象_无色无味安静燃烧烧，产产生淡蓝蓝色火焰产产 物 检检 验验方法罩一只干燥的烧烧杯罩一只内壁用 澄清石灰水润润 洗过过的烧烧杯现现象 _结论结论_烧烧杯内壁有水珠生成石灰水变浑变浑 浊浊有H2O生成有CO2生成甲烷烷燃烧烧的热热化学方程式 1 mol甲烷烷完全燃烧烧生成液态态水时时可以放出890 kJ的热热量，其燃烧烧的热热化学方程式为为： _ 。(2)取代反应应 定义义 有机化合物分子中的某种_被另一种_所取代的反 应应。原子(或原子团团)原子(或原子团团)甲烷烷与氯氯气的反应应实验实验 操作实验现实验现 象 a.黄绿绿色逐渐渐消失，最后变为变为 无色；b.集气瓶内壁有_出现现；c.集气瓶内液面_，水槽内有少量 _析出油状液滴上升 固体反应应原理CO、H2CH3OH1(1)若把甲烷烷分子中的一个氢氢原子换换成氯氯原 子，还还是正四面体结结构吗吗？ (2)在甲烷烷和氯氯气的取代反应实验应实验 中，集气瓶内 液面为为什么会上升？ 【提示】 (1)因CH键键与CCl键键的键键 长长不同，故CH3Cl是四面体结结构，但不是正四面 体结结构。 (2)该该反应应是气体体积积减小的反应应，而且生 成的HCl极易溶于水，导导致集气瓶内气体压压强减 小，在外界大气压压的作用下，水槽内的饱饱和食盐盐 水将会被压压入集气瓶中，导导致液面上升。思考感悟三、烷烃烷烃 1烃烃 仅仅含_两种元素的有机化合物，又叫 _。 2烷烃烷烃 (1)结结构：碳原子都以_相连连，其余的价键键 全部与_结结合，达到“饱饱和”。 (2)通式：_。碳和氢氢 碳氢氢化合 物 碳碳单键单键 氢氢原子 CnH2n2(n1)(3)命名： n10：依次称为为甲烷烷、乙烷烷、丙烷烷、丁烷烷 n11：直接根据碳原子数称为为某烷烷，如 C16H34称为为_。 (4)性质质：和甲烷烷相似。 可与O2发发生燃烧烧反应应，其化学方程式为为：十六烷烷取代3同系物 分子结结构_，组组成上相差1个或若干个“_” 原子团团的有机化合物互称为为同系物。如甲烷烷(CH4)、 乙烷烷(_)、丙烷烷(_)互为为同系物。 2CH3CH2CH2CH3分子中碳原子在同一条直上？ 【提示】 烷烃烷烃 分子中的碳原子以单键单键 与其他原子 相连连，因此与之成键键的四个原子构成四面体结结构， 碳原子不在同一条直线线上，直链烷烃链烷烃 碳原子之间间呈 锯齿锯齿 形。相似CH2CH3CH3CH3CH2CH3自主体验自主体验 思考感悟 1第28届国际际地质质大会提供的资资料显显示，在海底 蕴蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。其 蕴蕴藏量是地球上煤和石油的几百倍，因而是一种等 待开发发的巨大能源物质质。有关可燃冰的下列预测预测 中 错误错误 的是( ) A高压压、低温有助于可燃冰的形成 B可燃冰的主要成分是甲烷烷 C可燃冰是一种比较较清洁洁的能源 D可燃冰的微粒间间存在着离子键键 答案：D2判断下列叙述中错误错误 的是( ) A点燃甲烷烷必须须事先进进行验纯验纯 B甲烷烷燃烧烧能放出大量的热热，所以是一种很好 的气体燃料 C煤矿矿的矿矿井要注意通风风和严严禁烟火，以防爆 炸事故的发发生 D在空气中，将甲烷烷加热热到1500 以上，能分 解成炭黑和氢氢气 答案：D3甲烷烷和氯氯气以物质质的量比11混合，在光照 条件下得到的有机产产物是( ) CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl A只有 B和的混合物 C只有 D的混合物 答案：D课堂互动讲练甲烷与卤素单质的取代反应项项目情况 反应应条 件光照(放在光亮处处，日光直接照射爆炸)反应应物 要求所用的卤卤素单质单质 必须须是纯净纯净 物，甲烷烷 与卤卤素单质单质 的水溶液不反应应。卤卤素单单 质质一般选选用Cl2，因为为F2与CH4反应应太 剧剧烈，而Br2、I2与CH4反应过应过 于缓缓慢反应应 特点逐步取代，即CH4分子中的氢氢原子被氯氯原子 逐步取代，但在同一个体系中，往往是各步 反应应同时发时发 生，得到的产产物是含多种成分 的混合物 产产物 特点( 以CH4 与Cl2 反应应 为为例)(1)取代产产物状态态 常温下CH3Cl为为气体，CH2Cl2、CHCl3、 CCl4为为液体。 (2)产产物的量 5种产产物中HCl的物质质的量最多。 根据碳原子守恒，4种取代产产物的物质质的 量之和与参加反应应的CH4的物质质的量相等。 根据反应应关系式，生成的HCl的物质质的量 一定等于参加反应应的Cl2的物质质的量(2011年福州高一检测检测 )如图图所 示，U形管的左端被水和胶塞封闭闭有 甲烷烷和氯氯气(体积积比为为14)的混合气 体，假定氯氯气在水中的溶解度可以忽 略。将封闭闭有甲烷烷和氯氯气的混合气 体的装置放置在有光亮的地方，让让混 合气体缓缓慢地反应应一段时间时间 。 (1)假设设甲烷烷与氯氯气反应应充分，且只 产产生一种有机物，请请写出化学方程 式： _ _。例例1 1(2)若题题目中甲烷烷与氯氯气的体积积比为为11，则则得 到的产产物为为_(填字母代号)。 ACH3Cl HCl BCCl4 HCl CCH3Cl CH2Cl2 DCH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl (3)经过经过 几个小时时的反应应后，U形管右端的水柱变变 化是_(填字母代号)。 A升高 B降低 C不变变 D无法确定(4)若水中含有Na2SiO3，则则在U形管左端会观观察 到 _ _。 (5)右端玻璃管的作用是 _ _。 【思路点拨拨】 解答该题该题 需注意以下三点： (1)甲烷烷的取代反应应是一种连锁连锁 反应应，第一步反 应应一旦开始后续续反应应立即进进行。 (2)产产物HCl易溶于水，会引起压压强变变小。 (3)硅酸是难难溶性弱酸。(4)因左侧侧生成HCl溶于水后发发生反应应2HCl Na2SiO3=H2SiO32NaCl，所以观观察到有白 色胶状沉淀生成。 (5)为为了平衡气压压，在U形管右侧侧插有一个玻璃管 。变变式训练训练 1 把1体积积CH4和4体积积Cl2组组成的混合气体充入大 试试管中，将此试试管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽 里，放在光亮处处。 预测预测 可能观观察到的实验现实验现 象：(1)试试管中： _； _； _。(2)水槽中：_ 。 解析：CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、 CCl4、HCl等物质质，随着反应应的进进行，Cl2不断消耗 ，黄绿绿色逐渐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3 、CCl4常温下均为为无色液体，Cl2易溶于有机溶剂剂， 使试试管壁上有黄色油滴。因生成的HCl易溶于水，导导 致反应应后，试试管内气体压压强减小，水位在试试管内上 升。HCl溶于水后，与Na2SiO3反应应生成白色胶状沉 淀。 答案：(1)气体颜颜色逐渐渐褪去 水面上升 试试管壁上有黄色油状液滴烷烃的化学性质1氧化反应应 通常情况下性质稳质稳 定，不能使酸性KMnO4溶液和 溴水褪色，不能与强酸、强碱反应应。烷烃烷烃 的氧化 反应应一般指燃烧烧反应应，其通式为为：(2011年龙龙岩高一检测检测 )下列有关烷烃烷烃 的叙 述中，不正确的是( ) A在烷烃烷烃 分子中，所有的化学键键都为单键为单键 B所有的烷烃烷烃 在光照条件下都能与Cl2发发生取代 反应应 C烷烃烷烃 的分子通式为为CnH2n2，符合该该通式的 烃烃不一定是烷烃烷烃 D随着碳原子数的增加，烷烃烷烃 的熔、沸点逐渐渐 升高例例2 2【解析】 烷烃烷烃 中的碳碳键键、碳氢键氢键 均为单键为单键 ；烷烃烷烃 都能与Cl2发发生取代反应应，这这是烷烃烷烃 的主 要特性之一；随着碳原子数的增加，烷烃烷烃 的分子 间间作用力增大，使其熔、沸点逐渐渐升高；因分子 通式中CnH2n2中的氢氢原子已达饱饱和，故符合 CnH2n2的有机物只可能是烷烃烷烃 。 【答案】 C变变式训练训练 2 科学家对对中国首颗颗探月卫卫星发发回的 数据进进行了分析，发现发现 月球形成时时可能存在稀薄 的原始大气层层，主要由氖氖、氢氢、氦、氩氩等气体组组 成，不含甲烷烷等碳氢氢化合物。下列关于碳氢氢化合 物的说说法正确的是( ) A碳氢氢化合物的通式为为CnH2n2 B燃烧产烧产 物为为二氧化碳和水的化合物一定是碳 氢氢化合物 C碳原子间间以单键单键 相连连的烃烃是烷烃烷烃 D碳氢氢化合物分子的相对对分子质质量一定是偶数解析：选选D。CnH2n2是烷烃烷烃 的通式，A错误错误 ；燃 烧产烧产 物为为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢氢化 合物，化学式为为CxHyOz的有机物的燃烧产烧产 物也是 二氧化碳和水，B错误错误 ；碳原子间间全部以单键单键 相 连连的链烃链烃 才是烷烃烷烃 ，C错误错误 ；因为为碳原子的相 对对原子质质量(12)为为偶数，烃烃分子中的氢氢原子数也 为为偶数，所以碳氢氢化合物分子的相对对分子质质量一 定是偶数是正确的。探究整合应用如何确定烃类的分子式 1最简简式法 最简简式，又叫实验实验 式，与分子式在数值值上相差n倍 ，如乙烷烷的实验实验 式为为CH3。根据烃烃中各元素的质质量 分数(或元素的质质量比)，求出该烃该烃 的实验实验 式，再根 据该烃该烃 的相对对分子质质量求n的值值，即可确定分子式 。 2物质质的量法 根据烃烃的摩尔质质量和烃烃中各元素的质质量分数(或元 素的质质量比)，推算出1