《最简单的有机化合物--甲烷》导学案（第1课时）
主备人：亓秀红 审校人：张延军 使用时间：2014-6-17
【学习目标】1、认识甲烷的组成、结构和物理性质，掌握甲烷的化学性质； 2、初步掌握取代反应的原理； 【学习任务一】有机物概述 ( 必修2 p58 ) 1、什么是有机物？有机物的组成元素？
2、什么是烃？最简单的烃是什么？
[补充]: 3、有机物种类繁多的原因：①碳原子有 个价电子，可以和其他原子形成 条共价键；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、有机物的主要特点：大多数有机物熔沸点较 ， 溶于水、 溶于有机溶剂、 导电、 燃烧。有机反应一般复杂、缓慢，一般需 和使用 ，常伴有 ；所以有机反应中常用“→”不用“=”。 [练习1]：下列物质中属于有机物的是：（ ）
A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵 【学习任务二】甲烷 ( 必修2 p60 ) 1、甲烷的存在
甲烷是 、 、 、 的主要成分。 2、甲烷的分子结构
[思考1] ： 已知在标准状况下甲烷的密度是0.717g.L-1,含碳75%含氢25% 。利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数比和分子式？
填表： [练习2]：下列气体的主要成分不是甲烷的是：（ ）
A 、沼气 B 、天然气 C 、水煤气 D 、坑道所产生的气体 [练习3]：甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是：（ ） A、CH3Cl的结构式只有一种 B、CH2Cl2的结构式只有一种
甲烷 分子式 电子式 结构式 结构简式 空间构型 C、CHCl3的结构式只有一种 D、CH4中四个价键的键长和键角都相等
【学习任务三】甲烷的性质与用途 ( 必修2 p61 )
3、甲烷具有什么样的物理性质？
甲烷是一种 色、 味的 ，密度比空气 ， 溶于水。
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[思考2]：实验室在制取甲烷时应该选择什么方法收集？ 4、甲烷的化学性质
通常情况下，甲烷的化学性质比较稳定，不与 、 等强氧化剂反应，也不与 、 和 反应， 但在一定条件下也会发生某些反应，如：氧化反应、取代反应和高温分解。 （1）燃烧（氧化反应）：
甲烷燃烧时，火焰呈 ，反应的化学方程式为 ． [思考3]：①怎样防止气体爆炸？点燃前必须先
②怎样检查其燃烧的生成产物？ ③如何区别H2、CO、CH4三种气体？
④查阅资料了解１mol甲烷在通常状况下完全燃烧放出的热量为890.31KJ/mol，写出甲烷燃烧的热化学方程式。
⑵取代反应：阅读课本６０页。图３－３
实验现象：广口瓶内液面上升，液面上方仍有无色气体，瓶壁上有油状液体生成 实验结论： 写出有关的反应：
名称 （俗称） 化学式 常温下状态 溶解性 主要用途 的反应。
④、甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应，但和氯水在光照条件下不会反应；甲烷与溴蒸
⑤甲烷分子中的一个氢原子被取代，需要__ __个氯分子，其中一个氯原子_______________，而另一个氯原子____________________。因此，1 mol CH4需要____mol Cl2才能完全转化为CCl4
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一氯甲烷 _____态 二氯甲烷 _____态 三氯甲烷 （ ） _____态 四氯甲烷 （ ） _____态 ________溶于水，____________溶于有机溶剂 重要的___________ ③、取代反应：有机物分子里的某些 或 被 或 所替代
气、碘蒸气也能发生类似的反应。写出的甲烷与溴蒸气第一步化学反应方程式：
[练习4]：下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是（ ）
Ａ． CH3Cl B. CCl4 C. CH2Cl2 D. CH4
[练习5]：在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是( ) A . CH3Cl Cl2为（ ）
A、0.5mol B、2mol C、2.5mol D、4mol [思考4]：、取代反应和置换反应有何区别？
B. CH2Cl2
C. CCl4
D. HCl
[练习6]：1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物物质的量相等，则消耗
⑶热分解反应： CH4
【随堂检测】
1．在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是（ ）
A．容器内原子总数不变 B．容器内分子总数不变 C．容器内压强不变 D．发生的反应属于取代反应
2．混合气体(1)通过浓硫酸，气体总体积基本不变。（2）再通过过量澄清石灰水，未见浑浊，但气体总体积减小。（3）把剩余气体在供氧的情况下引燃，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。原混合气体中含有：（ ）
A 、 CO HCl B 、 CH4 NH3 C、 CH4 HCl D 、 H2 CO2 3. 在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是：（ ）
A、 氯气与氢气的反应 B、 氯气跟甲烷的反应 C 、氧气跟甲烷的反应 D、 次氯酸的分解
4. 如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。 （1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式。 。
（2）经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱变化是 。 A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
（3）U型管左端的气柱变化是 。A．体积增大 B．体积减小 C．消失 D．不变 （4）试解释U型管右端的玻璃管中水柱变化的原因。__________________________
5. 将标准状况下甲烷和氧气的混合气体224mL，点燃完全燃烧，将生成的气体通入100mL 0.02mol/L的石灰水中，得到0.1g白色沉淀，求原混合气体中甲烷和氧气的体积比。
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（4）、用途：甲烷是一种很好的 ，并可用来制取 等。
【课后检测】w.sc.o.m
1．下列关于甲烷性质叙述中不正确的是 （ ） A．是一种无色无味的气体 B．密度比空气的密度小 C．极难溶解于水 D．性质稳定，不和其它物质反应 2．甲烷气体在氧气里燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（ ） A．甲烷的分子式为CH4 B．甲烷气体中含有碳元素和氢元素 C．甲烷气体中只含碳元素和氢元素 D．甲烷的化学性质比较稳定 3．下列化学反应中，光照对它几乎没有影响的是（ ） A．氯气与氢气的反应 B．氯气与甲烷的反应 C．次氯酸的分解反应 D．甲烷的分解反应
4．甲烷和氯气组成的混合气体经光照完全反应后，生成的气态产物的种类有（ ） A．2种 B．3种 C．4种 D．1种
5．下列烷烃的沸点是：根据以下数据推断丙烷的沸点可能是 （ ） 物质 沸点 甲烷 —162℃ 乙烷 —89℃ 丁烷 —1℃ 戊烷 +36 ℃ A.约—40℃ B.低于—162 ℃ C.低于—89℃ D.高于+36℃ 6．某烷烃含有200个氢原子，那么该烃的分子式是 （ ） A．C97H200 B．C98H200 C．C99H200 D．C100H200
7．在标准状况下将11.2L甲烷和22.4L的氧气混和后点燃，恢复到原来的状态，气体的体积是w.k.sA．11.2L B．22.4L C．33.6L D．44.8L
8．将一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气，混和气体的质量是49.6g，通过无水氯化钙时，无水氯化钙增重25.2g，则CO2的质量是 （ ） A．12. 5g B．13.2g C．19.7g D． 24.4g
9．实验室鉴别甲烷、氢气、一氧化碳三种气体时，可根据它们的燃烧产物加以区别。只生成______的是______；只生成_____的是____；既生成_____又生成____的是______。检验燃烧产物的方法是：把干燥的烧杯罩在_______，如果看到______，就证明燃烧产物中______。把烧杯倒转过来，向杯内注入少量的____，振荡，如果看到_____，则证明有______生成。 10. 燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1mol某烃，燃烧产物依次通过右图所示的装置，实验结束后，称得甲装置增重10.8g，乙装置增重22g。求该烃的分子式。
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