新县高中高二年级化学学科导学案45甲烷、烷烃
人教版高中化学必修2 第三章 第一节 甲烷 导学案
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷（第1课时）【学习目标】1．掌握甲烷的电子式、结构式的写法，初步认识甲烷分子的空间结构。
2．掌握甲烷的重要化学性质3．了解烷烃的组成、结构和通式，了解烷烃性质的递变规律。
4.了解同系物、同分异构现象和同分异构体（碳原子数在5以内）。
预习案1．甲烷的分子组成分子式：，电子式：，结构式：。
甲烷分子的结构特点为：甲烷分子中有_____个_______键，均为___ _____键（填极性键或非极性键）。
2．甲烷的结构：课本第60页，“实践活动”3．常用的分子模型有、两种；甲烷的空间结构为。
4．甲烷的物理性质：___________________________________________________________。
[自我检测]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不存在同分异构体B．CH2Cl2不存在同分异构体C．CHCl3不存在同分异构体D．CH4中四个价键的键长和键角都相等探究案课题一：甲烷的氧化反应，甲烷是一种重要的燃料，请同学们写出甲烷燃烧的化学方程式。
思考：1、点燃甲烷前要进行什么操作?__________ ________2、火焰的颜色是什么?_____________________________3、燃烧后的产物如何检验?_________________________________________课题二：甲烷的取代反应甲烷与氯气反应的现象：；写出有关方程式：取代反应定义:________________________________________________ _______叫取代反应。
思考：甲烷的性质与氢气的性质有何区别？课题三：取代反应和置换反应的区别小结：甲烷的化学性质：。
【当堂检测】1．若甲烷与氯气以物质的量之比1:3混合，在光照下得到的产物：⑴CH3Cl，⑵CH2Cl2，⑶CHCl3，⑷CCl4，(5)HCl，其中正确的是（）A．只有⑴B．只有⑷C．⑴⑵⑶⑷的混合物D．⑴⑵⑶⑷(5)的混合物2．二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。
高中化学必修二烷烃的教案
高中化学必修二烷烃的教案
一、教学目标：
1. 了解烷烃的结构特点和命名规则。
2. 掌握烷烃的性质和化学反应。
3. 能够利用化学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点：
1. 烷烃的结构特点和命名规则。
2. 烷烃的物理性质和化学性质。
三、教学内容：
1. 烷烃的结构特点和命名规则。
2. 烷烃的物理性质和化学性质。
3. 烷烃的应用和环境影响。
四、教学过程：
1.导入：通过介绍烷烃在生活中的应用，引起学生对烷烃的兴趣。
2.理论学习：讲解烷烃的结构特点和命名规则，让学生掌握基本概念。
3.实验探究：进行烷烃的物理性质和化学性质的实验，让学生亲自操作并观察现象。
4.课堂讨论：讨论烷烃在环境中的影响和应用，让学生思考如何减少烷烃对环境的危害。
5.总结评价：对本节课内容进行总结，让学生对烷烃的知识有更深入的理解。
五、课堂作业：
1. 完成相关练习题，加深对知识的理解。
2. 搜集烷烃在生活中的应用案例，并写一份小结。
六、教学反思：
通过本节课的教学，学生能够了解烷烃的结构特点和命名规则，掌握烷烃的性质和化学反应，丰富了化学知识，培养了学生的实验能力和解决问题的能力。
同时，通过讨论烷烃在环境中的影响和应用，培养了学生的环保意识和社会责任感。
甲烷烷烃优质学案
《有机化学》学案第一章烃第一课时甲烷一、关于有机物：1、有机物：指含的化合物（除CO、、碳酸、、氰化物、金属碳化物等外）。
除碳元素外还通常含有、、、、、等几种元素。
2、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“=”。
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、仅由和两种元素组成的有机化合物总称为。
是最简单的烃二、甲烷1、甲烷的物理性质和存在：甲烷是、、、的主要成分。
甲烷是一种色、味、溶于水、通常为态的有机物，密度比空气。
2、甲烷的分子组成和结构：化学式：最简式：电子式：结构式：结构简式：_ ______模型______模型分子空间构型：，碳原子位于正四面体的______，4个氢原子分别位于正四面体的4个_________上。
4个C-H键的长度和强度相同，夹角相等（键角：__________）分子极性：3、甲烷的化学性质和用途：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。
A（1）、可燃性：甲烷在空气中燃烧发出_______色火焰，同时放出大量的热。
写出化学方程式：怎样防止气体爆炸？点燃前必须先怎样检查其燃烧的生成产物？思考：如何区别H2、CO、CH4三种气体？（2）、取代反应：（教材实验3-3）将一瓶甲烷与一瓶氯气混合，倒立在盛有饱和食盐水，高压汞灯照射，观察到什么现象？化学反应现象：光照时，氯气的黄绿色逐渐，瓶壁上有生成，液面，试管中有少量。
①、甲烷的氯代反应：（注意反应条件及书写方法）第一步：CH4 + Cl2+ HCl第二步：CH3Cl + Cl2+ HCl第三步：CH2Cl2 + Cl2+ HCl图5-3第四步：CHCl 3 + Cl 2 + HCl名称 （俗称） 一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷 （ ）四氯甲烷 （ ）化学式常温下状态 _____态_____态_____态_____态 溶解性 ________溶于水，____________溶于有机溶剂 主要用途重要的___________③、取代反应：有机物分子里的某些 或 被 或所替代的反应。
新县高中高二年级化学学科导学案45甲烷、烷烃
新县高中高二年级化学学科导学案（43）选编：吴集兵校对：吴华华甲烷、烷烃1．了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。
2．了解烷烃的命名原则。
3．掌握甲烷及烷烃的组成、结构和性质。
4．理解基团、官能团、同分异构体、同系物等概念，能够辨认同系物和列举同分异构体。
能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式、基团和官能团。
一、有机物的组成和结构1．有机化合物的组成有机物中一定含有碳元素，通常还有氢、氧、氮、硫、卤素等。
一般认为含碳元素的化合物称为有机物，但有些含碳的物质如：CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、金属氰化物都是无机物。
2．有机物的结构特点(1)溶解性：大多数有机物溶于水，溶于有机溶剂。
(2)耐热性：多数有机物不耐热，熔点。
(3)可燃性：绝大多数有机物燃烧。
(4)晶体类型：绝大多数有机物晶体为，不易导电。
(5)反应缓慢：有机物参加的反应复杂，一般较缓慢且常伴有副反应发生，化学方程式中一般用“―→”代替“===”。
【自我检测】将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。
CO2转化成有机物的例子很多，如：以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。
(填字母)答案：a二、甲烷1．结构：甲烷的分子式：，结构式：，电子式，空间构型为。
2．物理性质：无色无味、比空气、溶于水的气体。
3．化学性质(1)取代反应：以CH4与Cl2的取代反应为例：①反应条件：光照。
②反应原理：(用化学方程式表示)③反应特点CH4分子中的氢原子逐步被氯原子替代。
每从CH4分子中取下 1 mol H原子，消耗分子。
④产物特点：各种有机取代产物共存，且物质的量的总和等于的物质的量。
(2)氧化反应①CH4通常不与、、(如KMnO4)反应。
②甲烷在空气中燃烧，产生色的火焰，并放出大量的热。
反应的化学方程式为：③高温分解化学方程式为：【自我检测】分析右图中实验装置，预测可能观察到的实验现象：(1)试管中：①___；②_____；③______。
第一节甲烷烷烃导学案
第⼀节甲烷烷烃导学案第⼀章烃第⼀节甲烷烷烃新知探究⼀甲烷【学习⽬标】1.了解有机物的概况；了解⾃然界中甲烷的存在及储量情况，了解甲烷对⼈类⽣产和⽣活的意义。
2.会写甲烷的分⼦式、结构式、电⼦式，知道甲烷的结构特点；知道甲烷能发⽣氧化反应和取代反应，会写化学⽅程式；知道取代反应的概念和甲烷发⽣取代反应时的断键和成键情况。
3.通过对甲烷的学习，初步建⽴有机物“结构——性质——⽤途”的学习⽅法。
4.从⽣活实际⼊⼿，加深对有机物的整体认识，初步形成对于有机化学领域的学习兴趣。
【⾃主学习】阅读必修2第三章前⾔及第⼀节P60-62和选修5引⾔、第⼀章前⾔及第⼆节P7-8相关内容知识点⼀认识有机物[思考]请对下列物质进⾏分类: CO2、碳酸、CH3COOH、酒精、蔗糖、甲烷。
你对有机物和有机化学了解多少？知识梳理1、有机物：指⼤部分含的化合物（除CO、、碳酸、、氰化物、⾦属碳化物等外）。
除碳元素外还通常含有等⼏种元素。
2、有机物的主要特点：⼤多数有机物熔沸点，燃烧、导电、溶于⽔、溶于有机溶剂。
有机反应⼀般，⼀般需和使⽤，常伴有；所以有机反应中常⽤“→”不⽤“=”。
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个共价键；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、仅由和两种元素组成的有机化合物总称为烃。
是最简单的烃。
5、研究有机物的的科学叫做有机化学。
迁移应⽤1.下列关于有机物的说法正确的是A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物 B．有机物只含有碳、氢两元素C．有机物不但存在于动植物体内，⽽且可以通过⼈⼯的⽅法合成D．都属于⾮电解质，其⽔溶液都不导电2.下列物质中属于有机物的是①酒精；②⼀氧化碳；③KSCN；④甲烷；⑤红糖；⑥CCl4；⑦CO（NH2）2；⑧⽯灰⽯；⑨⾷⽤油；⑩醋酸A.①②④⑤⑨B.①④⑤⑥⑦⑨⑩C.①③④⑤⑦⑧⑨⑩D.①④⑤⑥⑩3．下列关于烃的说法正确的是A．含有碳、氢元素的有机物 B．含有碳元素的化合物C．仅由碳、氢两种元素组成的有机物 D．完全燃烧只⽣成⼆氧化碳和⽔的化合物4．下列物质属于烃类的是A．C6H6B．H2CO3C．C2H4O D．CHCl3知识点⼆甲烷的组成和结构[思考]沼⽓的成分是什么？写出其化学式、结构式及成键类型，其结构有何特点？知识梳理1．存在和⽤途(1)存在：甲烷是________、________、油⽥⽓和煤矿坑道⽓的主要成分。
高二化学甲烷及其烷烃 导学案
一点通教育学科导学案 科目 化学 课 题 甲烷及其烷烃 学习目标与考点分析1. 了解烃的基本概念及其甲烷的性质2. 掌握烷烃的基本概念及其性质3. 掌握同系物同分异构体的概念 学习重点烃的基本概念及其性质 学习方法 上课认真听讲----课堂积极思考----课后按时完成作业学习内容与过程有机物：组成里含 碳 元素的化合物。
（CO 、CO 2、H 2CO 3 及其盐除外）烃：仅由 碳 和 氢 两种元素组成的化合物。
一、甲烷1. 甲烷的分子组成和结构（1）分子组成：分子式：CH 4（2）分子结构：①电子式： H C H②结构式 H C H④分子结构示意图：⑤结构特点：整个分子呈 正四面体 型结构，4个C —H 键的键长、键角、键能（强度）完全相同，键的空间排列对称，键角为 109°28 ，分子为非极 性分子。
2.甲烷的存在及物理性质：甲烷是一种 无 色、 没有气味 的气体， 极难 溶于水，密度比空气 小 。
3.甲烷的化学性质：比较稳定，通常不与 强酸 、 强碱 、 强氧化 剂反应。
在特定条件下，也会发生某些反应。
KMnO 4 (H ＋) 通入CH 4 （不褪色）Br 2水（橙色） 通入CH 4 （不褪色）（1） 氧化反应：甲烷是一种优良的气体燃料，通常状况下，mol 甲烷完全燃烧，生成CO 2 和H 2O, 放出890kJ 热量。
甲烷在空气中燃烧的爆炸极限：甲烷含量（体积分数）5%~15.4% 。
CH 4（g ）＋ 2O 2 （g ） 点燃CO 2(g)＋2H 2O （l ） △H == －890kJ·mol －1 H H H H（2）取代反应：有机物分子里的某些 原子 或 原子团 被其他的 原子 或原子团所代替的反应。
【实验探究】在光照下CH 4与Cl 2反应：取两支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气，分别用铁架台固定好。
其中1支试管A 用黑色纸套套上，另1支试管B 放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）片刻后，去掉1支试管上的黑纸套，观察比较两支试管中的物质。
《烷烃甲烷》导学案
必修二 有机化合物复习导学案烷烃 甲烷学习目的1：1. 复习巩固有机物甲烷的性质；2. 复习巩固烷烃的特点、命名等知识；3. 复习巩固同系物、同分异构体等概念。
知识体系 1一. 甲烷（饱和烃）已知甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L ，其中含碳的质量分数为75％，含氢质量分数为25％，求甲烷的分子式。
⑴ 分子结构特点分子式：CH 4 电子式： 结构式：① 空间正四面体结构 ② C 与H 都是单键连接 ③ 非极性分子 ⑵ 俗名：沼气（存在于池沼中）坑气（瓦斯，煤矿的坑道中）天然气（地壳中） ⑶ 物理性质：无色无味的气体，密度小于空气，极难溶于水，但溶于CCl 4⑷ 化学性质：易取代、易分解、难氧化，与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应 ① 与氧气反应 —— 氧化反应注意点：1、点燃前要验纯（瓦斯爆炸）2、写反应连接号时用“→” 3、 大多数的有机物燃烧后都生成CO 2和H 2O② 与氯气反应 —— 取代反应取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
③ 受热分解作用：工业上用这个反应来制炭黑，炭黑可以用来做橡胶填充剂，黑色颜料……⑸ 实验室制法： CH 3COONa + NaOH == Na 2CO 3 + CH 4↑ ⑹ 用途：清洁能源（新能源 --- 可燃冰）、化工原料 二. 烷烃⑴ 烃： ⑵ 定义：烃分子中的碳原子之间只以 结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟 相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。
这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
⑶ 特点：① 碳碳单键(C —C) ② 链状 ③ “饱和” —— 每个碳原子都形成四个单键 烷烃的通式： ⑷ 物理性质递增：随着C 原子增加，结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用242H C CH +−−→−高温甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和异丁烷的球棍模型⑸化学性质：①稳定性：②可燃性③取代反应（6）命名①碳原子数在10个以内，依次用“天干”（甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸）代表碳原子数，其后加上“烷”字；碳原子数在10个以上，用汉字数字表示（如十二烷)。
烷烃导学案_理化生_高中教育_教育专区.doc
二、《烷炷》导学案授课人：刘宝利班级姓名一、设计思想本节课内容为人教版高一必修2模块中的第三章第一节《最简单的有机化合物-------- 甲烷》第二课时。
本节课为学生接触有机化学知识的第二节内容，学生可能会对同系物、同分异构体的学习有所疑惑。
因此必须引导学生去寻找规律，先消除陌生感，继而在甲烷知识学习的基础上由点及面，由特殊到普遍的学习和探寻总结烷炷的相关知识。
二、教学目标1、通过甲烷知识的学习，引导启发学生探寻归纳烷炷知识，增强学生的求知欲，提高学习热情。
2、通过烷炷同系物和同分异构现象的学习，让学生充分感受“结构与性质”的关系.三、教学重难点1、烷炷性质2、同分异构体的概念学习以及简单烷炷同分异构体的书写四、教学过程♦复习巩固一、烷炷1、概念与结构特点：炷分子中碳原子之间都以结合成链状，剩余价键均与结合，使每个碳原子的化合价都达到了饱和，这样的炷叫做饱和炷，即烷炷2、烷炷通式：3、同系物概念：结构,在分子组成是相差的物质练1：下列有机物中，不属于乙烷同系物的是（）A. C2H4B. （CH3）3CHC. CH4D. （CH3）2CH2练2：下列各组物质中，互为同系物的是（）A. CH4和CHaClB. CH4和CaHsC. C2H6和C6H12D.摩尔质量相差28的烷炷【思考与交流】判断同系物时应从哪些方面考虑？♦能力提升1、性质A、物理性质：（认真阅读课本表3-1）烷炷的物理性质随,呈现如：nW 时，均为态；（n为碳原子数，下同）5<nW16,均为态；nN17时，均为态熔点、沸点、相对密度均随n的增大而。
B、化学性质：（回顾甲烷性质进行类推）与甲烷性质通常状况下与、、等不发生反应，但在特定条件下可以发生氧化反应：在空气中能燃烧，写出炷的燃烧通式___________________________________________ 取代反应：光照下能与CD、Br2蒸气等发生取代反应高温分解反应2、命名------ 习惯命名法当nW10时：分别以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸代表碳原子数，其后加上“烷”字，当n>10时：以汉字数字代表，如(CH3)3CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 称为3、同分异构体具有,但的有机化合物互称为同分异构体如：C4H IO有正丁烷CH3CH2CH2CH3 和异丁烷CH3CH (CH3)CH3 两种【合作探究】1、试写出己烷的同分异构体2、从“结构决定性质”角度思考互为同分异构体的物质性质关系习题演练1、下列有机物常温下呈液态的是()(CH2)I5CH3A CH3 (CH2) 2CH3B CH3C CHChD CH3CI2、下列数据是有机物的摩尔质量，其中可能互为同系物的一组是()A 16、30、58、72 B、16、28、40、52C 16、32、48、54 D、16、30、42、563、下列选项只能表示一种物质的是( )A C3H8B C4H10C CH2CI2D 戊烷4、分子式为C5H12的同分异构体有种，一氯代物只有一种的结构简式为：。
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新县高中高二年级化学学科导学案（43）选编：吴集兵校对：吴华华甲烷、烷烃1．了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。
2．了解烷烃的命名原则。
3．掌握甲烷及烷烃的组成、结构和性质。
4．理解基团、官能团、同分异构体、同系物等概念，能够辨认同系物和列举同分异构体。
能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式、基团和官能团。
一、有机物的组成和结构1．有机化合物的组成有机物中一定含有碳元素，通常还有氢、氧、氮、硫、卤素等。
一般认为含碳元素的化合物称为有机物，但有些含碳的物质如：CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、金属氰化物都是无机物。
2．有机物的结构特点(1)溶解性：大多数有机物溶于水，溶于有机溶剂。
(2)耐热性：多数有机物不耐热，熔点。
(3)可燃性：绝大多数有机物燃烧。
(4)晶体类型：绝大多数有机物晶体为，不易导电。
(5)反应缓慢：有机物参加的反应复杂，一般较缓慢且常伴有副反应发生，化学方程式中一般用“―→”代替“===”。
【自我检测】将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。
CO2转化成有机物的例子很多，如：以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。
(填字母)答案：a二、甲烷1．结构：甲烷的分子式：，结构式：，电子式，空间构型为。
2．物理性质：无色无味、比空气、溶于水的气体。
3．化学性质(1)取代反应：以CH4与Cl2的取代反应为例：①反应条件：光照。
②反应原理：(用化学方程式表示)③反应特点CH4分子中的氢原子逐步被氯原子替代。
每从CH4分子中取下 1 mol H原子，消耗分子。
④产物特点：各种有机取代产物共存，且物质的量的总和等于的物质的量。
(2)氧化反应①CH4通常不与、、(如KMnO4)反应。
②甲烷在空气中燃烧，产生色的火焰，并放出大量的热。
反应的化学方程式为：③高温分解化学方程式为：【自我检测】分析右图中实验装置，预测可能观察到的实验现象：(1)试管中：①___；②_____；③______。
(2)水槽中：______________________。
答案：(1)①气体颜色逐渐褪去②水面上升③试管内壁上有黄色油状液滴出现(2)有白色胶状沉淀生成三、烷烃1．烷烃通式：。
2．物理性质(1)常温下随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐，密度逐渐。
常温下为气态的烷烃共种。
(2)同分异构体之间支链越多，熔、沸点越，密度越。
3.化学性质(1)取代反应：烷烃在条件下可以与Cl2、Br2发生取代反应。
(2)氧化反应：烷烃在O2中的燃烧通式为(3)分解反应：在一定条件下，烷烃可以分解。
4．命名(1)习惯命名法(2)系统命名法①选主链：选的链为主链；②编号：从离的一端开始编号；③书写名称：支链名在前主链名在后，支链不同，简单的在前，同基合并。
5．同系物的概念结构，在分子组成上相差一个或若干个原子团的物质互称为同系物。
同系物的特点：(1)结构相似，有相同的。
(2)分子组成相差或。
(3)有相似。
6．同分异构体：化合物具有分子式，但具有分子结构的现象叫做同分异构现象。
具有现象的化合物互称为同分异构体。
其特点：分子式、结构。
【自我检测】在烷烃分子中的基团：中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子；数目分别用n1、n2、n3、n4表示。
如：分子中n1＝6，n2＝1，n3＝2，n4＝1。
试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
(1)若烷烃分子中氢原子数为A，A与n1、n2、n3、n4的关系是：A＝______________或A＝____________。
(2)若某分子中n2＝n3＝n4＝1，则该分子的结构简式可能是：___。
(3)四种碳原子数之间的关系是n1＝_______________。
答案：(1)(n1＋n2＋n3＋n4)×2＋23n1＋2n2＋n3(3)2＋n3＋2n4(1)概念反应。
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的(2)烷烃的取代反应烷烃发生取代反应时，碳链结构没有变化，一氯代物的种数取决于分子中有几种性质不同的氢原子，因此，只要判断出烷烃分子中有几种氢原子就可知其一氯代物有几种。
同一个碳原子上的氢原子性质相同，同一个碳原子上连接的所有甲基氢原子性质相同，位置相同的碳原子上氢原子性质相同。
(3)常见取代反应的类型①卤代反应②酯化反应③水解反应(酯的水解、卤代烃水解、糖类、油脂、蛋白质水解等)④硝化反应⑤磺化反应判断一个有机反应是否属于取代反应时，要紧紧抓住一个“换”字，即用一个原子(或原子团)换去另一个原子(或原子团)，即取代反应发生后一定有副产物生成。
例1、(2008·海南高考)下列有机反应中，不属于取代反应的是()答案： B[变式训练]1.为了探究甲烷与氯气的取代反应，某同学设计了下列实验方法：如下图所示，甲烷和氯气体积比为1∶4，将该装置放在有光亮的地方(假设氯气在水中溶解度可以忽略；假设U形管的容积远小于集气瓶的容积)，经过足够的一段时间后，U形管水柱变化为()A．左高右低B．左低右高C．U形管中水的高度左右相同D．U形管中没有水解析：甲烷取代反应的化学方程式为CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl，此反应中气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶解于水，所以左侧压强减小至零，故U形管中的水完全被吸入集气瓶。
答案： D(2)同分异构体的书写方法①由通式，判类别根据有机物的分子组成判断其可能的类别异构(一般用通式判断)。
②减碳法，写碳链主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，分布由近及远。
③移官位，氢充填a．先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各条碳链上依次移动官能团的位置。
b．按“碳四键”的原则，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。
(3)取代反应产物同分异构体的判断——等效氢法①有机物中位置等同的氢原子叫等效氢原子，烃的分子中等效氢原子的种类有多少，则其一元取代物种类就有多少。
②“等效氢原子”种类的判断通常有如下三个原则：a．同一碳原子所连的氢原子是等效的；b．同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的；c．同一分子中处于轴对称或镜面对称(相当于平面镜成像时，物与像的关系)，对称位置上的氢原子是等效的。
③常见的几种烃基的异构体数目a．—C3H7：2种，结构简式分别为：(1)同分异构体的分子式相同，故相对分子质量相同。
但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H6与HCHO，C2H5OH与HCOOH不是同分异构体。
(2)同分异构体的最简式相同。
但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H2与C6H6，HCHO与CH3COOH不是同分异构体。
(3)书写同分异构体时要按一定的思维顺序，避免遗漏和重复。
同时要注意总结规律，如一种烃如果有m个氢原子可被取代，那么它的n元取代物与(m－n)元取代物种类相等。
例2、(2009·辽宁、宁夏理综)3－甲基戊烷的一氯代产物(不考虑立体异构)有A．3种B．4种C．5种D．6种答案： B[变式训练]2.(2010·课标全国)分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A．3种B．4种C．5种D．6种答案： B烷烃是有机化学的基础，本节取代反应、同分异构体书写等是历年高考重点考查的内容之一。
主要题型有：①选择题。
该类型题的特点是一题考查多个知识点，题少但覆盖面广。
此类型题主要考查学生的观察能力和自学能力。
②填空题。
该类型题的特点是将计算、推断等的解题过程在试卷外完成，卷面上只体现结论或结果。
此类型题主要考查学生的思维能力和综合处理问题的能力。
单独与本节内容相关的试题并不很多，但烷烃是有机化学的基础，是进一步学习烃及烃的衍生物知识的基础。
高考命题将牢牢把握这一特点，将把甲烷分子空间结构(饱和碳原子的结构)、取代反应等内容同烃的衍生物知识综合在一起进行考查。
另外，同分异构体的书写将继续是高考考查热点。
1．(2009·重庆理综)下列对有机物结构或性质的描述，错误的是()A．一定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应B．苯酚钠溶液中通入CO2生成苯酚，则碳酸的酸性比苯酚弱C．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2OD．光照下2,2－二甲基丙烷与Br2反应，其一溴取代物只有一种解析：本题考查有机基础知识。
选项A，在光照条件下Cl原子取代苯环侧链上的H，在催化剂条件下Cl原子取代苯环上的H。
选项B，H2CO3的酸性比苯酚强。
选项C，C2H6、C3H6分子中含有的H原子数相同，1 mol混合物无论怎样分配，含H量不变，完全燃烧生成的H2O始终为3 mol。
选项D,2,2－二甲基丙烷中，4个—CH3完全等效，其一溴代物只有一种。
答案： B2．(2008·全国卷Ⅰ)下列各组物质不属于同分异构体的是()A．2,2－二甲基丙醇和2－甲基丁醇B．邻氯甲苯和对氯甲苯C．2－甲基丁烷和戊烷D．甲基丙烯酸和甲酸丙酯解析：具有相同分子式、不同结构的化合物互称为同分异构体。
A、B、C选项中两种物质的分子式均相同，互为同分异构体。
分子式不同，不互为同分异构体。
答案为D。
答案： D3．环丙烷可作为全身麻醉剂，环己烷是重要的有机溶剂。
下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
回答下列问题：(1)环烷烃与____________________是同分异构体。
(2)从反应①～③可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是________(填名称)。
判断依据为__________________。
(3)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为____________________________________(不需注明反应条件)。
(4)写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法，试剂______________________；现象与结论_________。
解析：(1)由表中结构简式可知环烷烃的通式为CnH2n，显然与碳原子个数相等的烯烃互为同分异构体。
(2)比较①～③的反应条件(温度)知，①反应温度最低，故环丙烷最易发生开环加成反应。
(3)根据加成反应的实质，不难写出所求反应的方程式。
(4)由反应④知环烷烃不与KMnO4(H＋)反应，而碳碳双键易被氧化，故用KMnO4可鉴别环丙烷和丙烯。
答案：(1)相同碳原子数的烯烃(2)环丙烷反应所需的温度最低(3)(4)酸性KMnO4溶液使酸性KMnO4溶液褪色的是丙烯1．据估计，地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO2中的碳1 500亿吨和来自水中的氢250 亿吨，并释放4 000亿吨氧气。