3.1 最简单的有机物-甲烷1
《最简单的有机物---甲烷》教案1
《最简单的有机物-----甲烷》教案第1课时一、教学目标知识与技能：1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。
2.掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应。
3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
过程与方法：1.通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
2.培养学生用新概念理解知识的能力；培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。
情感态度与价值观：1.通过甲烷的分子结构的探究，解析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。
2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。
二、教学重难点教学重点:甲烷的结构和甲烷的化学性质教学难点：甲烷的结构、研究某物质的程序和方法三、教学方法演示法、启发法、实验探究法四、教学过程【动画】由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”。
[新闻导课]1.2005年，我国某地小煤矿发生瓦斯爆炸事件。
2.“西气东输”一、甲烷的结构：通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。
甲烷的分子式：CH4[探究问题1]：甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢？（学生讨论）生：讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。
师：究竟甲烷的空间结构是怎样的呢？请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。
[实物展示]：甲烷分子的球棍模型和比例模型：【过渡】：结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢？二、甲烷的性质1. 甲烷的物理性质【动画模拟】池沼中有沼气师：由动画请思考：沼气（主要充分是甲烷）有什么物理性质呢？生：甲烷是无色、无臭的气体，比空气轻，极难溶于水。
[探究问题2]由甲烷的化学式和相对分子质量，你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢（学生练习计算）生：密度是0.717g/L（标准状况）师：由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析，你能否预测甲烷的化学性质如何呢？[探究实验3]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？【动画模拟】甲烷通过酸性的高锰酸钾溶液动画。
第1节最简单的有机物--甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷（第1课时）【教学设计思路】甲烷〔《化学·必修2》（人教版普通高中课程标准实验教课书）第三章第一节〕的学习是学生较为系统学习有机物的开始。
本章教学先呈现甲烷内容，首先考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式；其次充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用，以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。
所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容，就显得其地位的特别突出和重要。
本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念，在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
本节内容是在学生通过初中学习，初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上，进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质（氧化反应，取代反应）等。
学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识，从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。
但由于学生对教材的内容比较陌生，基本没有形成有机物的学习方法，空间想象思维较弱，所以在学习中应用辩证的的观点从结构理解性质有一定的困难。
因而在教学中通过模型制作来培养逻辑思维和空间想象力。
本节教材内容较少，学生对CH4又有一定的了解，若按教材内容简单设计和施教，只让学生了解CH4的分子结构和主要的性质，就难以激发学生的学习兴趣。
为了更好的激发学生的求知欲望，又能体现新课程的三维目标。
本课采用信息加工模式，充分体现化学和生活的紧密联系。
通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构，让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。
【教学目标】《知识与技能》知道甲烷的结构式，理解甲烷的空间结构和取代反应，掌握甲烷的化学性质。
最简单的有机化合物--甲烷
[思考] 1 mol甲烷最多能与多少氯气进行取代，生成多少HCl？ 若氯气量不足，产物是？
（4）分解反应
甲烷常温时很稳定，高温时可断键
CH 4 C 2H 2
高温
例一
下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是 [ ] A．CH3Cl只代表一种物质 B．CH2Cl2只代表一种物质 C．CHCl3 D．CCl4
例二
一定量的CH4不充分燃烧时得到的产物是CO、CO2、H2O （g），此混合气体的质量为49.6g，当其缓缓通过浓硫酸时， 浓硫酸增重25.2g，则混合气体中CO质量为_______．
例三
将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶，用玻璃片盖好瓶口 后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生。 (1)①置于黑暗中： _______________________________________________； ②将点燃的镁条靠近集气瓶 _______________________________________________； ③放在有光线的房子里： _______________________________________________。 (2)甲烷和氯气发生的一系列反应都是__________(填反应类型) 反应，请写出甲烷和氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式： _______________________________________________ (3)若要使0.5mol CH4完全和氯气发生取代反应，并生成相同 物质的量的4种取代产物，则需氯气的物质的量为
3.1 最简单的有机化合物--甲烷
有机化合物
一般把含碳元素的化合物称为有机化合物， 简称为有机物。
注意: CO,CO2、H2CO3、 碳酸盐、 KSCN,SiC等
最简单的有机化合物—甲烷知识点
最简单的有机化合物—甲烷知识点甲烷（Methane）是最简单的有机化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
它的分子式为CH4，结构式为H- C- H ，其中一个碳原子的四个键都与氢原子形成共价键。
甲烷是一种无色、无味、无毒的气体，在标准大气压下和常温下是不溶于水的。
它是天然气的主要成分，也是地球上最常见的有机化合物之一甲烷在工业和能源领域具有重要的应用。
首先，作为一种燃料，甲烷广泛用于发电、供暖和燃料汽车等。
它燃烧产生的主要产物是二氧化碳和水，不会产生有害物质，对环境相对友好。
其次，甲烷也被用作一种原料，可以通过一系列的化学反应制备其他有机化合物，如乙烯和丙烷等。
甲烷的结构和性质是有机化学的基础，了解甲烷的性质对于理解其他有机化合物的性质也非常重要。
下面将介绍一些甲烷的重要知识点：1. 分子结构：甲烷的分子式为CH4，在它的分子中，碳原子形成四个单键，与四个氢原子形成共价键。
甲烷的碳原子是sp3杂化的，四个键的角度都是109.5度，形成一个平面四边形的结构。
2.化学性质：甲烷是一种稳定的化合物，不容易发生化学反应。
它具有较低的反应活性，不与大多数物质发生反应，但在高温和高压下可以与氧气发生反应，产生二氧化碳和水。
3.燃烧反应：甲烷是一种优秀的燃料，可以完全燃烧产生二氧化碳和水。
燃烧反应通常是一个放热反应，释放大量的能量。
这也是为什么甲烷被广泛用于发电和供暖的原因。
4.极性：甲烷是一种非极性分子，碳原子和氢原子从电负性上较为接近，所以甲烷的分子内部没有极性。
这也意味着甲烷与溶剂的相互作用较弱。
5.甲烷的氧化：甲烷可以被氧化为甲基自由基（CH3·）、反应类型被称为链反应。
甲基自由基是一种高度反应性的物质，可以引发许多有机反应，如氧化、取代、加成等。
6.甲烷在大气中的作用：甲烷是一种重要的温室气体，它可以吸收地球表面发出的红外辐射，从而造成地球的温室效应。
尽管甲烷相对于二氧化碳而言是一个较短寿命的气体，但它的温室效应是二氧化碳的20多倍。
最简单的有机化合物――甲烷教案
最简单的有机化合物——甲烷教案一、教学目标：1. 让学生了解甲烷的化学式、结构特点和物理性质。
2. 让学生掌握甲烷的制备方法、燃烧反应及其在实际应用中的重要性。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容：1. 甲烷的化学式和结构特点2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的物理性质4. 甲烷的燃烧反应5. 甲烷在实际应用中的重要性三、教学重点与难点：1. 教学重点：甲烷的化学式、结构特点、制备方法、物理性质、燃烧反应及实际应用。
2. 教学难点：甲烷的结构特点、制备方法和燃烧反应的原理。
四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生思考甲烷的发现和应用。
2. 利用多媒体课件，展示甲烷的结构特点、制备方法和实际应用。
3. 进行实验操作，让学生亲身体验甲烷的性质。
4. 分组讨论，培养学生的团队合作精神。
五、教学步骤：1. 引入：通过讲解meth-（甲-）这个词根的含义，引导学生关注甲烷。
2. 讲解甲烷的化学式和结构特点：CH4，呈正四面体结构。
3. 讲解甲烷的制备方法：无机物制备（例如碳和氢气反应）和有机物制备（例如石油化工）。
4. 讲解甲烷的物理性质：无色、无味、无臭的气体，不溶于水，密度比空气小。
5. 讲解甲烷的燃烧反应：CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O，放热多，二氧化碳和水。
6. 讲解甲烷在实际应用中的重要性：燃料（天然气、沼气）、化工原料（合成氨、合成橡胶）、环保（生物质能转化）。
7. 进行实验操作：甲烷的制备和燃烧实验。
8. 分组讨论：甲烷在生活和工业中的应用及环保意义。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问甲烷的基本性质和应用，评估学生对甲烷的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在甲烷制备和燃烧实验中的操作技能和观察能力。
3. 作业论文：评估学生对甲烷应用和环保意义的理解深度。
七、教学拓展：1. 有机化合物：介绍甲烷的同系物，如乙烷、丙烷等，并比较它们的结构和性质。
2. 生物化学：探讨甲烷菌在自然界中的作用，以及它们在环境监测和能源回收中的应用。
最简单的有机化合物 烷烃
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3
[思考]某烷烃的 相对分子质量是 156,试写出该烷 烃的分子式.
CH3CH2CH2CH3
CH3(CH2)3CH3 甲烷是含氢 CH3(CH2)8CH3 量最高的烃
CH3(CH2)15CH3
4、烷烃的通式： CnH2n+2 ( n≥1 )
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个-CH2-原子团
质子数相 同，中 子数不 同的原 子之间
化学性质 几乎一 样，物 理性质 有差异
H、D、T
单质
有机物
属同一种元 结构相似的同一
素的单质 类物质；符合
之间
同一通式；相
对分子质量不
同，且相差14
化学性质相 化学性质相似， 似，物理 熔沸点、密度 性质差别 呈规律性变化 较大
红磷与白磷 甲烷与乙烷
有机物、无机 物
①丁烷 ②异丁烷 ③戊烷 ④异戊烷 ⑤新戊烷 ⑥丙烷，物质的沸点由高到低的排 列顺序是__③__＞__④__＞__⑤___＞_①___＞_②__＞___⑥.
C原子数不同：C原子数越多，沸点越高 C原子数相同：支链越多，沸点越低
概念 同位素 同素异形体 同系物
同分异构体
对象 判断 依据
性质
实例
原子
|||
H HH
CH3CH2CH3
异丁烷：
H
|
H--C--H
H
H
|
|
H－C——C——C－H
| ||
H HH
CH3CH(CH3 )CH3
烷烃的书写
分子式：反映一个分子中原子的种类和数目。
最简式（实验式）：表示物质组成中各元素原子 的最简整数比。 结构式：用短线表示共用电子对的式子，“—”表 示共用一对电子。
最简单的有机化合物――甲烷教案
最简单的有机化合物——甲烷教案一、教学目标1. 让学生了解甲烷的结构、性质、制备和应用。
2. 培养学生运用化学知识分析问题、解决问题的能力。
3. 提高学生对有机化学的兴趣和认识。
二、教学重点与难点1. 甲烷的结构特点2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的化学性质三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探索甲烷的相关知识。
2. 使用多媒体课件，直观展示甲烷的结构、制备和应用过程。
3. 组织学生进行小组讨论，增强互动性和合作精神。
四、教学准备1. 多媒体课件2. 甲烷模型或图片3. 甲烷制备实验器材4. 相关资料和参考书籍五、教学内容1. 甲烷的发现和命名2. 甲烷的结构特点3. 甲烷的制备方法4. 甲烷的化学性质5. 甲烷的应用领域教案内容：一、甲烷的发现和命名1. 介绍甲烷的发现过程，如斯帕拉捷、舍勒等科学家的贡献。
2. 讲解甲烷的命名规则，如根据碳原子数命名为“甲烷”、“乙烷”等。
二、甲烷的结构特点1. 展示甲烷的分子结构模型，让学生了解甲烷的五个原子组成。
2. 讲解甲烷的空间构型，如正四面体结构。
3. 分析甲烷的键角和键长，如碳氢键的键角约为109°28′，键长约为1.09 Å。
三、甲烷的制备方法1. 介绍实验室制备甲烷的方法，如伍德合金法、无水醋酸钠与碱石灰反应等。
2. 讲解工业制备甲烷的方法，如天然气、煤矿瓦斯等。
四、甲烷的化学性质1. 点燃甲烷，观察其燃烧现象，如火焰颜色、热量释放等。
2. 介绍甲烷的氧化反应，如与氧气反应二氧化碳和水。
3. 讲解甲烷的取代反应，如与卤素单质反应卤代烃。
五、甲烷的应用领域1. 生活用途，如天然气作为燃料、化工原料等。
2. 工业用途，如合成氨、制造碳黑等。
3. 科学研究，如研究有机化学反应机理、新型材料等。
六、甲烷的物理性质1. 介绍甲烷的密度、熔点、沸点等物理性质。
2. 讲解甲烷的溶解性，如在水中溶解度较低。
3. 分析甲烷的稳定性，如不易与其他物质反应。
【课件】3.1最简单的有机物——甲烷
(3)甲烷的受热分解
CH4 高温 C+2H2
结构 决定 性质 决定 用途
甲烷的真实结构
球棍模型
比例模型
空间结构
正四面体型
在甲烷的爆炸极限内（5%--15.4% ）容易发 生矿井瓦斯爆炸；
为避免发生此类情况，应保持煤矿内通风良 好，定期的检查甲烷的含量。
（2）取代反应：
科学探究 • 你从实验中得到哪些信 息？ • 从所得的实验信息中你 能得到哪些启示？
现象：混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上 出现油滴，量筒内的液面上升。
分子式:CH4
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。
一、甲烷的性质
１、物理性质
无色、无味的气体 =0.717g/L（S.T.P） 极难溶于水 俗名：沼气、坑气，是天然气的主要 成分（80-97%）
2、化学性质：
通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强 碱和强氧化剂等一般不发生化学反应
甲烷不能使酸性高 锰酸钾褪色。
最简单的有机化合物—甲烷
你知道吗？
西气东输工程
天然气的主要 成分是什么？
甲烷在自然界的存在
沼气 油田气 煤矿坑道气
天然气
甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气 体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下， 由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。
练习 你能否写出甲烷的化学式、电子式？
氯仿 四氯化碳
CHCl3
CCl4
液态
液态
溶剂、防 溶剂、灭火
腐剂
剂
取代反应与置换反应的比较
取代反应
置换反应
反应中 物质的 特征
一般生成物无单质，反 应物中可有可无。
条
最简单的有机物---甲烷
最简单的有机物---甲烷甲烷是一种简单的有机物，化学式为CH4，它是一种无色，无味，可燃的气体。
甲烷在自然界中普遍存在，在化石燃料中也有大量的含量。
甲烷在能源产业中有重要的地位，它是一种非常优秀的清洁燃料，在环保方面有很多的优势。
甲烷的构成甲烷由一个碳原子和四个氢原子组成，它是最简单的烷烃，也是所有有机物中碳原子数目最少的一种。
甲烷的化学式为CH4，它的分子量为16.04。
甲烷的性质甲烷是一种无色，无味，可燃的气体。
它的密度为0.718 g/L，沸点为-161.5°C，熔点为-182.5°C，它的燃烧生成水和二氧化碳。
甲烷是一种很稳定的化合物，它不易反应，也不易受到化学腐蚀。
甲烷的来源甲烷在自然界中普遍存在，它广泛分布在沉积岩层中。
甲烷的天然来源包括化石燃料、沼气、生物质降解和地下油气等。
化石燃料是最主要的甲烷来源之一，包括煤、石油和天然气等。
甲烷的应用甲烷是一种优秀的清洁燃料，它被广泛应用于燃气灶、热水器、燃气发电机组等各个领域。
与其他化石燃料相比，甲烷在燃烧过程中不会产生二氧化硫和颗粒物等污染物，对环境的影响非常小。
甲烷还被用作化学原料，可以制备一些有机化合物，如甲醇、甲醛和丙烯等。
甲烷的危害甲烷作为一种可燃气体，也存在着一定的危害性。
在高浓度情况下，甲烷会形成爆炸性的混合物，如果不当处理，会对人们的生命和财产造成威胁。
此外，甲烷还是一种温室气体，会导致全球气候变暖，因此在甲烷勘探和利用过程中需要注意环保问题。
总的来说，甲烷作为一种简单的有机物，具有重要的经济价值和环保优势。
它的应用范围很广，对于保障能源安全和促进经济发展都有重要的意义。
同时，应该加强对甲烷的环境监管，减少对环境的污染和对气候的影响，实现可持续发展。
3.1最简单的有机物——甲烷
潮阳一中明光学校化学组
陈晓旭
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潮阳一中明光学校化学组
陈晓旭
最简单的有机物—— 最简单的有机物——甲烷 观察样品： 观察样品： 甲烷具有哪些物理性质？ 甲烷具有哪些物理性质？ 无色、无味； 无色、无味； 难溶于水； 难溶于水； 密度小于空气。 密度小于空气。
陈晓旭
CCl4
770C
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潮阳一中明光学校化学组
陈晓旭
请思考： 请思考：
根据质量守恒定律以及实验现象， 根据质量守恒定律以及实验现象， 猜测反应的产物可能是什么？ 猜测反应的产物可能是什么？
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潮阳一中明光学校化学组
陈晓旭
微观模拟甲烷与氯气的反应历程： 微观模拟甲烷与氯气的反应历程：
发生爆炸。 发生爆炸。
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潮阳一中明光学校化学组
陈晓旭
2、稳定性 通常情况下,甲烷比较稳定, 通常情况下,甲烷比较稳定,不 与高锰酸钾(不能使酸化的KMnO 与高锰酸钾(不能使酸化的KMnO4 溶液褪色)等强氧化剂及强酸、 溶液褪色)等强氧化剂及强酸、强碱 反应。 反应。
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经化学工作者研究，甲烷分子里各化学 经化学工作者研究， 键的键长、键能、键角都是相等的，那么， 键的键长、键能、键角都是相等的，那么， 它的空间结构应当怎样？ 它的空间结构应当怎样？可不可能如结构式 那样是平面结构呢？ 那样是平面结构呢？ 甲烷的结构特点:甲烷具有正四面体结构 其 甲烷的结构特点 甲烷具有正四面体结构,其 甲烷具有正四面体结构 中碳原子位于正四面体的中心位置,4个氢原 中碳原子位于正四面体的中心位置 个氢原 子位于顶点,4个 键完全等同。 子位于顶点 个C-H键完全等同。 键完全等同
高中化学3.1最简单的有机物甲烷教学课件新人教必修2.ppt
现象：
色变浅、出油滴、水上升、有白雾
有机物—— 气态：一氯甲烷 液态：二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷
无机物——氯化氢
复
活动二 ：甲烷分子的结构探究
1.1 写出甲烷的电子式、结构式
电子式：
结构式：
(structural formula)
活动二 ：甲烷分子的结构探究
C原子 H原子 Cl原子
化学键
Cl2 光
反应前后： 保持：碳四价、化学键的空间分布 变化：部分化学键（断单成单） 分子组成（有进有出）
局部的替换
Cl2 光
Cl2 光
Cl2
Cl2
光
光
取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原 子或原子团所替代的反应叫取代反应。
CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl
有机物的 分子结构
认 识
碳四价 化学键 空间构型
CH4
有机反应 CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl ＋ HCl
活动3：体验取代反应有机物分子组成和结构变化
CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl
2.1用球棍模型模拟化学键的断裂与形成的过程。 2.2 对比反应前后有机物分子结构的变化。
液
实验仪器 白色点滴板
实验操作
1．将2-3滴酸性高锰酸钾溶液滴在白色点 滴板上。 2．将点滴板上的试剂抽入针筒，并将塞 子塞上，轻轻晃动。
3．实验结束时，请将针筒内试液保留。
2、甲烷较稳定，不能使酸性高锰酸钾溶 液褪色
甲烷的可燃性及其稳定性的工业应用： 清洁燃料
§3.1___最简单的有机化合物-----甲烷
2、从母链的一端取下一个C原子，依次连接 在母链中心对称线一侧的各个C原子上，即 得到多个带有甲基、主链比母链少一个碳 2、主链少一个碳 原子的异构骨架：
C －C － C － C － C － C － C ∣ C C －C － C － C － C － C ∣ C
3、再从母链上一端取下两个C原子，这两个 C原子相连或分开，依次连在母链所余下的 各个碳原子上，得到多个带乙基或带两个 甲基、主链比母链少2个碳原子的异构体骨 3、主链少二个碳 架。 （1）支链为乙基
支 链 邻 位 支 链 间 位
4、主链少三个碳原子 4、再从母链上取下3个碳原子
C ∣ C －C － C － C ∣ ∣ C C
成直链，一线串；取一碳，挂中 间；向外排，不到端。
[思考]有机物种类繁多的原因?
1、碳原子最外层电子为4个，可形成4个共 价键； 2、在有机化合物中，碳原子不仅可以与其 他原子成键，而且碳碳原子之间也可以 成键； 3、碳与碳原子之间结合方式多种多样，可 形成单键、双键或叁键，可以形成链状 化合物，也可形成环状化合物； 4、相同组成的分子，结构可能多种多样。
104°30′（折线型） 180°（直线型）
H C H H H
109°28′（正四面体）
N H H H
107°18′（三角锥形）
拓展资料：甲烷分子结构的参数： 1、键角都是: 109028′ 2、键长 ：1．09×10－10m 3、键能 : 413 kJ/mol
4、分子结构：对称的正四面 体结构
H3C CH3
CH2–CH3 CH3–CH2–C–CH2–CH3 CH2–CH3
3、2-甲基-4-乙基庚烷
CH3 CH2
CH3–C–CH–CH3 CH3
人教版必修2化学：3.1 最简单的有机化合物—甲烷 教案10
《最简单的有机化合物-甲烷》教学设计一、教学背景分析教学内容：关于甲烷，在初中化学中已经介绍了甲烷燃烧的反应和一些主要用途。
在此基础上，本节将进一步介绍甲烷的分子结构、主要化学性质等内容。
甲烷在生活生产中有重要的用途，它作为重要的资源，能够为社会生产生活提供能源保障和物质保障，解决了社会发展的需求问题。
甲烷是高中有机化学的起始课，主要内容是其结构、性质和用途。
其中甲烷的结构和取代反应及其特点都是本节的教学重点。
在学习甲烷结构时，学生第一次接触到从空间结构这一角度去认识有机物分子的结构，而空间结构又是认识有机物分子结构的重要方面，所以需要通过甲烷的学习帮助学生建立从空间结构去认识有机物的意识。
同时，甲烷的氯代反应也是学生第一次接触到的典型的有机反应。
此反应很好地体现出有机反应的一般特点。
学生学习甲烷的氯代反应，从分子结构上形成对氯代反应的认识，教师可以通过组织学生运用模型的方法，模拟微观过程，帮助学生形象化地理解并最终形成上位的认识。
学生情况：在学习本课时，学生已经具备了基本原子结构、化学键的知识，但学生对有机化合物知识的认识比较陌生，没有形成科学合理的学习方法，对比较抽象的原子结构和化学键知识的理解不够透彻，空间想象能力较弱，学生还是以感性认识为主，理性认识还有待提高。
二、教学目标【知识与技能】1、掌握甲烷的分子式、电子式、结构式和空间结构;2、掌握甲烷的物理性质、化学性质；3、了解甲烷在自然界中的存在形式和用途。
【过程与方法】1、通过制作甲烷模型培养学生的空间想象能力和探索科学的精神；2、通过观看甲烷有关化学性质的实验视频，总结日常生活经验，分析本质，体验科学探究的过程，学习探究方法，初步形成科学探究的能力。
3、让学生体会由结构推性质和由性质推结构的过程方法，形成严谨的科学态度。
【情感态度与价值观】1、学生通过回忆日常生活经验，引发探究化学反应的本质的好奇心，培养学生的学习兴趣；2、通过观察实验的过程，学生逐步形成从实验中获得化学知识的能力；3、通过对甲烷结构和性质的学习，使学生树立物质结构决定性质的科学观点。
最简单的有机化合物-甲烷
最简单的有机化合物——甲烷（考点）一、烃烃：仅由和两种元素组成的化合物。
烃类物质里组成最简单的化合物是。
二、甲烷：1、分子式：，电子式：，结构式：（用短线来表示共用电子对）。
2、甲烷分子空间的构型：甲烷分子的空间构型为结构。
甲烷的键角为。
3、甲烷的化学性质（1）稳定性：通常甲烷的性质比较稳定，跟、或等一般不起反应，不能使酸性KMnO4和溴水褪色。
（2）取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。
写出甲烷与氯气反应的化学方程式：a bc d反应现象：①②③反应产物有种，其中产物中物质的量最多的是，氯代产物中除为气体外，其余均为。
（3）燃烧——氧化反应：甲烷燃烧时发出火焰。
甲烷与氧气反应的化学方程式为：三烷烃1．写出乙烷、丙烷的结构式和结构简式：2．乙烷的分子式为，丙烷的分子式为，烷烃的通式为。
3．烷烃的物理性质：（递变性）随分子中碳原子数的增多，烷烃的密度逐渐，熔沸点逐渐，状态由态到态最终到态，其中个碳的烷烃为气态。
4．烷烃的化学性质：（相似性）a 稳定性：与、、不反应。
b 燃烧（氧化反应）：请写出乙烷燃烧的反应方程式：。
c 取代反应：（卤素单质）请写出乙烷与溴蒸汽发生取代反应的第一步反应方程式：5．同系物的概念：烷烃分子的结构，组成上相差1个或n个CH2，它们互称为同系物。
同系物分子的化学性质，物理性质。
6．根据烷烃的定义，写出丁烷可能的结构简式：（不止一种结构）7．同分异构体：像上述这种化合物具有相同的，但具有不同的物质互称为同分异构体。
正丁烷与异丁烷互称为。
烷烃中，、、没有同分异构体，丁烷的同分异构体有种，戊烷的同分异构体有种。
请写出戊烷可能的结构简式：。
高一化学-最简单的有机物——甲烷知识点
§3.1 最简单的有机化合物-----甲烷有机化合物: （有机物）含碳元素的化合物(碳的氧化物、碳酸及其盐等除外)。
组成元素除碳外，常含有氢、氧，还含有氮、硫、卤素、磷等。
碳氢化合物：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。
一、甲烷的物性及存在1、存在：甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气（坑气）的主要成分。
2、分子组成和结构⑴分子式：CH4⑵电子式：⑶结构式：⑷结构简式：CH4⑸空间构型:具有正四面体形结构。
3.物理性质无色、无味、密度比空气小，极难溶于水的气体。
4.化学性质在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应，与强酸、强碱也不发生反应。
但是，在一定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
⑴氧化反应甲烷可以在空气（或氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色火焰，同时放出大量的热。
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 注意有机物化学反应方程式的书写。
用“→”不用“=”点燃甲烷和空气（或氧气）的混合气体，可能会发生爆炸，因此在进行甲烷燃烧实验时，必须先检验其纯度。
⑵取代反应【实验】取一个100 mL的大量筒，用排饱和食盐水的方法先后收集20 mLCH4和80mLCl2（如图），放在光亮的地方（注意：不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸），等待片刻，观察发生的现象。
现象：量筒壁上出现油滴；量筒内的液面上升，气体颜色略微变浅。
结论：反应中生成了新的油状物质；随着反应的进行，量筒内的气体总体积在逐渐减小。
往水槽中滴入石蕊，石蕊会明显变红色，又说明什么？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替代的反应叫做取代反应。
注意：(甲烷的取代反应)①反应条件——光照（室温下在暗处不发生反应）。
②反应物质——纯卤素单质，例如甲烷与氯水、溴水不反应，与氯气、溴蒸气光照条件下发生取代反应。
注意：甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。
甲烷的二氯取代产物有几种空间结构的可能？其它的取代产物呢？⑶受热分解（了解）在隔绝空气并加热至1000℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。
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化学必修2 有机化合物
一、有机物概述
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
含有碳元素的化合物为有机物。 1、定义： （ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的 金属化合物等看作无机物。）
有机物和无机物的比较 2、有机物的性质
有机物 种类 很多(3000万种以上) 溶解性 多数难溶于水，易 溶于有机溶剂 耐热性 不耐热，熔点较低 可燃性 多数可以燃烧 多数为非电解质 无机物
高温
C + 2H2
合成氨、汽油的原料 橡胶工业的原料
可以用于制造颜料、油墨、油漆等
总体： 性质较稳定 甲烷化 学性质
燃烧反应
一定条件下
取代反应 受热分解
练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学 方程式。
光照 CH Br+HBr CH4+Br2 3 CH3Br+Br2
光照 光照
CH2Br2+HBr
CHBr3+HBr CBr4+HBr
CH2Br2+Br2 CHBr3+Br2
光照
2、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( D ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸 性高锰酸钾褪色的是（ C ） A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2
明确几点 ①反应条件： 光照(室温下在暗处不发生反应） ②反应物质： 纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不 反应，与Cl2 、溴蒸气光照条件下发 生取代反应。 ③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被 取代，故甲烷的卤代物并非一种，而 是几种卤代物的混合物。
3、甲烷的受热分解 在隔绝空气并加热至1000℃的高 温下，甲烷分解 CH4
甲烷的分子结构
结构式： 分子式： CH4 电子式： H
H C H
H
[思考]上述结构式是否说明 H 甲烷分子的真实构型是以碳 原子为中心，四个氢原子为 H C H 顶点的平面正方形？
H
甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点 的正四面体，四个C-H键的长度和强 度相同。键角均为：109。28，
向 下 排 空 气 法
排 水 法
（三）甲烷的化学性质（结构决定性质）
通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不 易与其它物质反应。
与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴 水等都不起反应。
1、氧化反应 （可燃性）
CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
注意
点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸.
(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈?)
比有机物少(10万种左右)
多数难溶于有机溶 剂，易溶于水 多数耐热，难熔化， 熔点较高 多数不能燃烧 多数是电解质
电离性
化学 反应
一般比较复杂，副反 一般比较简单，副反 应少，反应速率较快 应多，反应速率慢
3、烃 (通式：CxHy)
仅含碳和氢两种元素的有机物，
称为碳氢化合物，也称为烃。
碳 烃
氢
• 烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的 组合。
练习:
2．向下列物质的水溶液中加入AgNO3 溶液，有白色沉淀产生的是（B ） Ａ、ＣＨ３Ｃl Ｂ、ＮaＣl Ｃ、ＫＣlＯ３ Ｄ、ＣＣl４
3、1mol甲烷完全与氯气发生取代反 应,若要制得等物质的量的4种卤代产 物，需氯气多少摩尔？ 2.5mol
4、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体结构的是 （ B ） A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质
练习:
1、与甲烷的分子结构相同的物质是 （ ） A、NH3 B、CCl4 B C、CH2Cl2 D、H2O
光
Cl
C Cl
Cl + H
Cl
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl 光照 CH2Cl2+HCl CH3Cl+Cl2 光照 光照
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+Cl2
CHCl3+HCl
CCl4+HCl
产物为混合物
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。
问 题： 甲烷与氯气反应的产物有几种？ 甲烷与氯气反应，共得到5种 产物，其中一氯甲烷和氯化氢是 气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和 四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶 于水，其余难溶于水。
动动脑
下列物质属于烃的是：
H2S、C2H2、CH3Cl、 C2H2 C2H5OH、CH4、H2、金刚 CH4 石、 CH3COOH、CO2、 C2H44 C 2H
二、最简单的有机化合物——甲烷
（一）甲烷的组成与结构
已知甲烷的密度在标准状况下 是0.717g/L，含碳75%，含氢25%。 利用这些数据如何确定甲烷的分 子式？
CH4爆炸极限：5%~15.4%
辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场
瓦斯爆炸 因此在煤矿矿井里要采取通风， 严禁烟火等安全措施。
2、取代反应(特征反应)
科学探究
• 你从实验中得到哪些信息？ • 从所得的实验信息中你能得到哪些 启示
4、取代反应
注意：装置要放在光亮的地方.
现象：
⑴ 试管内水面上升 ⑵ 试管内Cl2的黄绿色逐渐消失 ⑶ 试管内壁出现油状液滴
甲烷的结构式形成卤代物的历程
一氯甲烷的形成 H
+ Cl—Cl
二氯甲烷的形成
H
光
H
Cl
Cl
C H
H + Cl—Cl
光
Cl
C H
Cl + H
Cl
三氯甲烷的形成 Cl H C Cl H + Cl—Cl
光
Cl H
C Cl
Cl + H
Cl
四氯甲烷的形成
Cl Cl C Cl Cl
H + Cl—Cl
甲烷的存在
甲烷是池沼底部产生的沼 气和煤矿的坑道所产生的坑 气以及天然气的主要成分。 这些甲烷都是在隔绝空气的 情况下，由植物残体经过微 生物发酵的作用而生成的。 沼气——池沼底部 坑气——煤坑或坑道 天然气——某些地方地下深处
（二）甲烷的物理性质 无 色 无 味的 气 体，密度比空气小 ，
极难 溶于水。 如何收集甲烷?