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,欢迎进入化学课堂,专题三,有机化合物的获得与应用,第一单元化石燃料与有机化合物,第1课时,天然气的利用,甲烷,1生活中经常使用的化石燃料有_、_和_。化石燃料是_能源。2天然气主要是由_和_组成的气态碳氢化合物，其中主要成分是_。,C,A沼气C石油,B天然气D可燃冰,煤,石油,天然气,不可再生,碳,氢,甲烷(或CH4),一、常见化石燃料及其组成1天然气,天然气的主要成分是_，它是最简单的有机化合物。2石油,(1)主要成分：各种气态、液态和固态的_。(2)组成元素：主要是_和_，还有少量的_、_、_,等元素。,甲烷,碳氢化合物,碳,氢,硫,氧,氮,3煤,(1)主要成分：由_和_所组成的复杂的混合,物。,(2)组成元素：主要是_、_、_，还含有少量的_、_、,_等元素。,二、甲烷,1组成和分子结构,有机化合物,无机物,碳,氢,氧,硫,磷,氮,CH4,燃烧的化学方程式为：_。,2.物理性质,3.化学性质,(1)氧化反应。,甲烷在空气中燃烧时火焰呈_，点燃前需_，,无色,气体,小,难溶,淡蓝色,检验纯度,(2)取代反应。,概念：有机化合物分子中的某种_被另一,种_所取代的反应，叫做取代反应。,甲烷与氯气的取代反应。,甲烷与氯气在光照下生成一氯甲烷的化学方程式：,4用途,甲烷是一种热值高、污染小的清洁能源，同时还是一种重,要的化工原料。,原子(或原子团),原子(或原子团),CH4Cl2CH3ClHCl,_。,三、烷烃,同系物,1烃仅由_和_两种元素组成的有机化合物，也称为_。2烷烃(1)定义。碳原子之间都以_结合，其余价键均与_结合，使得每个碳原子都达到“饱和”，这样的烃叫做_。(2)分子通式：_(n1)。(3)命名(习惯命名法)。n10时，从1到10依次称为_。如：C7H16命名为_。,碳,氢,碳碳单键,氢原子,烷烃,CnH2n2,庚烷,n10时，直接根据碳原子数称为某烷。如：C17H36命名为_。当n相同时，用_、_、_来区别。如：CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷；,称为_；,称为_。,3同系物结构_，在组成上相差1个或若干个“_”原子团的有机化合物互称为同系物。,十七烷,正,异,新,异戊烷,新戊烷,相似,CH2,(1)CH4Cl2CH3ClHCl；,(2)_；,甲烷与氯气的取代反应实验1实验原理,室温时，甲烷与氯气在光照条件下发生反应，有关的化学,方程式：,(3)_；,(4)_；,CH3ClCl2CH2Cl2HCl,CH2Cl2Cl2CHCl3HCl,CHCl3Cl2CCl4HCl,2实验装置,图311,3实验现象,(1)瓶内混合气体颜色逐渐变浅。(2)瓶壁出现_。(3)瓶内有少量白雾。(4)瓶内液面逐渐_。,油状液滴,上升,1甲烷与氯气发生取代反应的条件是_。,2第一步反应生成的CH3Cl是气体，其余三步反应分别生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是_，且生成的HCl易溶于水，故瓶内压强减小，液面上升。,3实验中的各取代反应是逐步进行，多步反应同时发生的，故甲烷取代反应的产物是_(填“混合物”或“纯净物”)。,光照,油状液体,混合物,取代反应,1甲烷的取代反应,(1)反应条件为光照，反应物中的卤素必须为单质。如：氯,气、溴蒸气，不能为氯水、溴水。,(2)每消耗1molCl2，就有1molH被取代，同时生成1molHCl，反应生成的产物是由CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl44种有机物和HCl组成的混合物。,2取代反应与置换反应的比较,同位素、同素异形体、同系物与同分异构体,甲烷的结构例1能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是,(,)。A甲烷的四个碳氢键的强度相等B甲烷的四个碳氢键的键长相等C甲烷的一氯代物只有一种D甲烷的二氯代物只有一种,答案：D,A只有一种结构B在常温下呈液态C不是正四面体结构D属于烃类,解析：CH4是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点，故其中的两个氢原子被两个氯原子取代后生成的CH2Cl2仍属于四面体结构，但由于CH键与CCl键的长度不同，故CH2Cl2不属于正四面体结构，C正确；又由于四面体的四个顶点彼此相邻，故CH2Cl2不存在同分异构体，即只有一种结构，A正确；CH2Cl2除含有碳、氢元素外，还含有氯元素，故不属于烃类，D错。,答案：D,2(双选)下列分子中与甲烷分子空间构型相同的是(,)。,BD,ACHCl3CCFCl3,BCCl4DCF4,解析：甲烷的空间构型为正四面体，碳原子位于四面体中心，氢原子位于四个顶点，依此类推，当四个氢被同一种原子取代时，新的化合物空间构型依旧为正四面体，故选BD。,甲烷的化学性质例2将1molCH4与适量氯气发生取代反应，待反应完全后，测得4种有机物的物质的量相等，则产生HCl的物质的量,是(,)。,C,A0.5mol,B2mol,C2.5mol,D4mol,解析：CH4与氯气完全反应，产物中4种有机物分别为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，CH4为1mol，且4种有机物的物质的量相等，则每种有机物的物质的量都为0.25mol，已知每取代1molH，就生成1molHCl，则产生HCl的物质的量n(HCl)0.25(1234)2.5mol。,3在光照条件下，1mol甲烷与4mol氯气反应生成产物,最多的是(,)。,D,ACHCl3CCCl4,BCH2Cl2DHCl,解析：甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，甲烷上的氢原子逐一被氯原子取代生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，即每1molH被取代就生成1molHCl，所以HCl的量是最多的。,4完全燃烧一定量的甲烷，燃烧产物先通过浓硫酸，再通过碱石灰，装有碱石灰的玻璃管质量增加8.8g，则原来的甲烷,质量为(,)。,C,A1.6g,B2.2g,C3.2g,D7.2g,解析：碱石灰增重的质量就是二氧化碳的质量，由碳元素守恒：n(CH4)n(CO2)0.2mol，m(CH4)16g/mol0.2mol3.2g。,同系物,例3下列有关同系物的说法正确的是(,)。,C,解析：同系物的结构相似而不是相同，A错误；B中与甲烷互称同系物的是戊烷，戊烷有三种同分异构体，错误；由同系物的定义可知其为同一类物质，D错误。,A同系物的结构相同B与甲烷互称同系物且含五个碳原子的分子只有一种C同系物都符合同一通式D同系物可以是不同类物质,dCH3CH(CH3)2和,eC(CH3)4和,CH3(CH2)3CH3,f金刚石和石墨,gCnH2n2和Cn1H2n4,(1)属于同分异构体的是_。(2)属于同位素的是_。(3)属于同素异形体的是_。(4)属于同系物的是_。(5)属于同一物质的是_。,解析：质子数相同而中子数不同的同一元素的原子互称为同位素；由同种元素组成的不同种单质互称为同素异形体；分子式相同，但具有不同结构的化合物互称为同分异构体；结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物。,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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