《甲烷 烷烴》教案設(shè)計

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1、第一節(jié) 甲烷 第二節(jié) 烷烴 【教學(xué)內(nèi)容與目的要求】 第一節(jié) 甲烷 第二節(jié) 烷烴 1、了解甲烷的結(jié)構(gòu)式和甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。 2、掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)，了解烷烴性質(zhì)的遞變規(guī)律。 3、掌握取代反應(yīng)。 4、掌握烷烴的組成、結(jié)構(gòu)和通式。 5、掌握烷基、同系物、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體（碳原子數(shù)在5以內(nèi)）。 6、掌握烷烴的命名方法。 【知識重點與學(xué)習(xí)難點】 重點：甲烷的化學(xué)性質(zhì)，取代反應(yīng)。 烷烴的性質(zhì)，同分異構(gòu)體的寫法，烷烴的命名。 難點：甲烷的分子結(jié)構(gòu)，甲烷的取代反應(yīng)。 同分異構(gòu)體的寫法，烷烴的命名。 【知識點精講】 甲烷分子

2、是正四面體結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。通常情況下跟強酸、強堿或強氧化劑都不能發(fā)生反應(yīng)，如甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。但甲烷的穩(wěn)定性是相對的，在一定條件下，反會發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)、熱分解反應(yīng)。 甲烷能與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。取代反應(yīng)不是置換反應(yīng)，它們的主要區(qū)別如下： 取代反應(yīng) 置換反應(yīng) 可與化合物發(fā)生取代，生成物 中不一定有單質(zhì)生成。 反應(yīng)物和生成物中一定有單質(zhì) 反應(yīng)能否進(jìn)行，受溫度、光照、 催化劑等外界條件的影響較大。 反應(yīng)一般在水溶液中進(jìn)行，遵循金屬活動性順序。 逐步取代，很多反應(yīng)是可逆的。 反應(yīng)一般單方向進(jìn)行。 烷烴的物理性質(zhì)一般

3、隨著分子里碳原子數(shù)的遞增而遞變，如：沸點逐漸升高，密度逐漸增大?；橥之悩?gòu)體的烷烴，熔、沸點也不同。 點燃 烷烴的化學(xué)性質(zhì)跟甲烷相似，也能發(fā)生取代、氧化和熱分解反應(yīng)，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色等。如 烷烴的系統(tǒng)命名法是其他有機(jī)物的命名基礎(chǔ)。命名時要牢記?。骸伴L”（選最長碳鏈為主鏈）、“近”（從靠近取代基的一端起編號）、“小”（取代基位置或幾個取代基的位置和要盡可能?。?、“簡”（取代基應(yīng)盡量簡單）的原則。書寫名稱時應(yīng)注意位置用阿拉伯?dāng)?shù)字，數(shù)目用中文數(shù)字；正確使用“，”、“-”符號；相同取代基應(yīng)合并；不同取代基簡單者在前。 烷烴同分異構(gòu)體的書寫，主要采取“縮、增、移”的方法，即逐

4、步縮短主碳鏈，增加支鏈數(shù)目，移動支鏈（取代基）在主鏈上的位置。須注意剔除表面形式不同、實質(zhì)相同的異構(gòu)體（可用命名法剔除）。 注意新舊知識的聯(lián)系，正確區(qū)分易混淆的概念?，F(xiàn)把同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體列表比較如下： 概念 內(nèi)涵 比較對象 實例 同位素 質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子 原子 氕、氘、氚 同素異形體 同一種元素形成的不同單質(zhì) 單質(zhì) 石墨和金剛石 同系物 結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個 或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì) 有機(jī)化合物 甲烷、乙烷…… 同分異構(gòu)體 具有相同的分子式，但具有不 同結(jié)構(gòu)的化合物 有機(jī)化合物

5、正丁烷、異丁烷 【典型例題分析】 例1、若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1：3混合，在光照下得到的產(chǎn)物： ①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4，其中正確的是（ ） A、只有① B、只有② C、①②③的混合物 D、①②③④的混合物 光 光 光 光 分析：甲烷和氯氣在光照下會發(fā)生如下取代反應(yīng)： 光 反應(yīng)進(jìn)行到哪一步不是由反應(yīng)物甲烷和氯氣的物質(zhì)的量之比來決定的即便是甲烷和氯氣的物質(zhì)的量之比是1：1的情況，也不會僅發(fā)生這樣一種取代反應(yīng)。因為一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氫原

6、子又可繼續(xù)被氯原子取代，直到分子中氫原子都被取代完，因此其產(chǎn)物不是純凈的CH3Cl。題設(shè)甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1：3混合，則上述四個反應(yīng)都可能發(fā)生，生成的是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4混合物。 解答：D。 例2、“立方烷”是一種新合成的烴，其分子式為正方體結(jié)構(gòu)，其碳架結(jié)構(gòu)如圖所示。 （1）立方烷的分子式為 。 （2）該立方烷的二氯代物具有的同分異構(gòu)體有 種。 分析：（1）依題意，既為烷，則分子中全為C-C，根據(jù)C為四價的知識，可推知立方烷的分子式。（2）該烴的兩個氯原子可以占據(jù)：①同一邊上的兩個頂點；②同一平面對角

7、線上的兩個頂點；③立方體的對角線上兩個頂點。 解答：（1）C8H8 （2）3 例3、室溫時20mL某氣態(tài)烴與過量氧氣混合，完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸，再恢復(fù)到室溫，氣體體積減少了50mL，剩余氣體再通過苛性鈉溶液，體積又減少了40mL，求氣態(tài)烴的分子式。 分析：燃燒產(chǎn)物通過濃硫酸時，水蒸氣被吸收，再通過苛性鈉溶液時，CO2氣體被吸收，故CO2的體積為40mL。根據(jù)體積減少可考慮用體積差量法計算。 解答：設(shè)烴的分子式為CxHy，其燃燒的方程式為： 點燃 △V 1 x 2

8、0mL 40mL 50mL ，解得x=2 ，解得y=6 所以該氣態(tài)烴的分子式為C2H6 【同步練習(xí)】 一、選擇題（每題有1-2個正確答案） 1、在人類已知的化合物中，品種最多的是（ ） A、過渡元素的化合物 B、ⅢA族元素的化合物 C、ⅣA族元素的化合物 D、ⅥA族元素的化合物 2、有四種物質(zhì)：①金剛石 ②白磷 ③甲烷 ④石墨，其中分子具有正四面體結(jié)構(gòu)的是（ ） A、①②③ B、①③④ C、①②

9、 D、②③ 3、某同學(xué)寫出的下列烷烴的名稱中，不正確的是（ ） A、2，3—二甲基丁烷 B、3，3—二甲基丁烷 C、3—甲基—2—乙基戊烷 D、2，2，3，3—四甲基丁烷 4、有兩種氣態(tài)烷烴的混合物，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.16g/L,則關(guān)于此混合物組成的說法正確的是（ ） A、一定有甲烷 B、一定有乙烷 C、可能是甲烷和戊烷的混合物 D、可能是乙烷和丙烷的混合物 5、已知丙烷的二氯代物有四種同分異構(gòu)體，則其六氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目有

10、 （ ） A、2種 B、3種 C、4種 D、5種 6、下列實驗不能獲得成功的是（ ） ①醋酸鈉晶體（CH3COONa3H2O）和堿石灰混合加熱制取甲烷 ②用甲烷氣體通入碘水制碘甲烷 ③甲烷和溴蒸氣混合光照制取純凈的一溴甲烷 ④用灑精燈加熱甲烷氣體制取炭黑和氫氣 A、只有① B、只有③ C、只有④ D、①②③④ 7、只含C、H兩種元素的有機(jī)物X、Y，若X中含C75%，Y中含C85.7%，則X、Y的分子式可能是（

11、 ） A、CH4、C2H4 B、CH4、C2H6 C、C2H4、C2H6 D、CH4、C3H6 8、1mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測得4種取代物物質(zhì)的量相等，則消耗Cl2為（ ） A、0.5mol B、2mol C、2.5mol D、4mol 9、一定量的甲烷燃燒后得到的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，此混合氣重49.6克，當(dāng)將其緩慢經(jīng)過無水CaCl2時，CaCl2增重25.2克。原混合氣中CO2的質(zhì)量為（ ） A、12.5g B、13.2g C、19.7g D、

12、24.4g 10、在常溫常壓下，取下列四種氣態(tài)烴各1g，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是（ ） A、CH4 B、C2H6 C、C3H6 D、C4H10 二、填空題 11、烷烴的物理性質(zhì)一般隨分子里 數(shù)的遞增而發(fā)生 的變化，如常溫下它們的狀態(tài)是由 ，沸點 ，液態(tài)時的密度 （但都 水的密度），造成規(guī)律性變化的主要原因是 。 12、按系統(tǒng)命名法命名下列烷烴，并寫

13、出相應(yīng)的化學(xué)式： C2H5 CH3 C2H5 CH3 CH3 CH2-CH3 CH3 CH2-CH2-CH2-CH3 CH2-CH3 （1）CH3—CH2—CH—CH3 （2）CH3—CH—CH—CH(CH3)2 ， ， （3）CH3—CH2—CH—CH2—CH3 （4）CH3—CH—C—CH3 ， ，

14、 （5）CH3—C—CH2—CH3 （6）C(CH3)4 ， ， 13、把1體積甲烷和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中后倒立在盛有飽和食鹽水的水槽里，放在光亮處。片刻后發(fā)現(xiàn)試管中的氣體顏色 ，試管中的液面 ，試管壁上有 出現(xiàn)，水槽中的現(xiàn)象是 。 14、含有10個及10個以下碳原子的烷烴，其一氯代物只有一種的共有4種，請

15、寫出這4種烷烴的結(jié)構(gòu)簡式和名稱。 ， ， ， 。 15、A鹽和堿石灰混合，微熱時放出一種氣體B，再使溫度緩緩升高時又生成了一種新氣體C，在同溫同壓下B、C的密度相近。將上述反應(yīng)后余下的殘渣溶于硝酸時再次生成新氣體D，干燥的氣體D通過Na2O2固體時有O2生成。 （1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式。 A ，B

16、 ，C 。 （2）寫出生成氣體C的化學(xué)方程式： 。 三、計算題 16、標(biāo)準(zhǔn)狀況下某氣態(tài)烴0.56L，經(jīng)充分燃燒后，將生成的氣體通過盛有足量濃H2SO4的洗瓶，濃H2SO4質(zhì)量增重1.8g，然后再通過堿石灰，氣體被完全吸收，堿石灰質(zhì)量增加3.3g，求該烴的分子式。 17、乙烷和丙烷的混合氣體與足量的氧氣混合點燃后，將燃燒產(chǎn)物通過濃硫酸，濃硫酸增重3.06g，使剩余氣體再通過足量的Na2O2，固體質(zhì)量增加3.36g,求原混合氣中乙烷和丙烷的體積比。 【練習(xí)答案】 一、1、

17、C 2、D 3、BC 4、A 5、C 6、D 7、AD 8、C 9、B 10、A 二、11、碳原子 規(guī)律性 氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài) 逐漸升高 逐漸增大 小于 它們的結(jié)構(gòu)相似，互為同系物 12、（1）3—甲基戊烷 C6H14 （2）2，3，4—三甲基已烷 C9H20 （3）3—乙基戊烷 C7H16 （4）2，2，3—三甲基丁烷 C7H16 （5）3—甲基—3—乙基庚烷 C10H22 （6）2，2—二甲基丙烷

18、C5H12 CH3 13、黃綠色逐漸變淺 上升 油狀液滴 有少量晶體出現(xiàn) CH3 CH3 CH3 14、CH4甲烷 CH3CH3乙烷 CH3—C—CH3 2，2—二甲基丙烷 CH3 CH3 CH3—C—C—CH3 2，2，3，3—四甲基丁烷 15、（1）CH3COONH4 NH3 CH4 △ CaO （2）CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4 三、16、C3H8 17、3：2 6