高一化学最简单的有机化合物—甲烷1
甲烷
资料ata
二、甲烷的分子组成和结构
分子式：CH4
H
H
电子式： H C H
H
结构式：H C H
H
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式
问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？
甲烷分子的空间结构
球棍模型
比例模型
立体结构： 正四面体型，C原子位于中心，四个H 原子位于正四面体的四个顶点。 4个C-H键的键 长和强度相等，夹角相等（键角是109028/）。
乙烷
HHH ||| H－C－C－C－H || | HH H
丙烷
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
丁烷
丁烷：H H H H
|||| H－C－C－C－C－H
|||| HHHH
异丁烷
异丁烷：
H |
H--C--H
H
H
|
|
H－C——C——C－H
||
|
HH H
相同点
只含C、H两种元素，每个碳以 四个单键与其它原子相结合。
构的现象叫同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为同分异
构体。
正丁烷和异丁烷互为同分异构体。
正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体。
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3 CH3
CH3 CH3CCH3
CH3
问：三种物质的沸点是否相同？ 正>异>新
一般带有支链越多的同分异构体，熔沸点越低
2
③取代反应，在光照条件下进行，产物更复杂
例如： CH 3CH 3 Cl 2 光照 会产生9种取代产物。
一氯取代反应的通式：
第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)
第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷（第1课时）
【学习目标】
1．知识与技能
（1）了解甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式。
（2）了解甲烷的化学性质，了解取代反应的特征。
（3）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
2．过程与方法
初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。
通过甲烷取代反应的探究，初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。
3、情感态度价值观
通过甲烷性质的学习，体会有机物跟无机物的区别和联系，初步形成对于有机化学领域的学习兴趣，体会有机物在生活、生产中的的重要研究价值。
【学习重点】
甲烷的化学性质及应用
【学习难点】
对甲烷和氯气的取代反应机理的理解
【学习过程】
【知识巩固】
1、与甲烷的分子结构相同的物质是（）
A、NH3
B、CCl4
C、CH2Cl2
D、H2O
2、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（）
A、CH4
B、CO2
C、SO2
D、H2
3、下列叙述正确的是( )
A、有机物一定来自有机体内
B、有机物与无机物可以相互转化
C、CO属于有机物
D、A-B + C-D A-C +B-D 一定属于复分解反应
4、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
B、CH2Cl2
C、CCl4
D、HCl
5、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。
第一节最简单的有机化合物——甲烷教案
第三章有机化合物课题第一节最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）三维目标知识与技能1、了解自然界中甲烷的存在及分子式。
2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途过程与方法1 通过实践活动探究实验模型等，培养学生关心科学，研究科学的态度。
情感态度与价值观培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力教学重点甲烷的结构和甲烷的取代反应教学难点甲烷的结构和甲烷的取代反应教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究教学媒体多媒体、实验教学内容师生活动修改建议通过简单计算确定甲烷的分子式画出碳原子的原子结构示意图，推测甲烷分子的结构。
一、甲烷的分子结构化学式：CH4电子式：HH:C:HH⋅⋅⋅⋅H|结构式： H- C— H|H二：甲烷的性质1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）。
2：化学性质：甲烷性质稳定，不与高锰酸钾等强氧化剂反应,也不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：空间正四面体结构（1）可燃性（甲烷的氧化反应） CH 4 ﹢2O 2 →CO 2 ﹢ 2H 2O学生实验：①CH 4通入酸性KMnO 4溶液中观察实验现象：不褪色 证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。
结论： 一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应（2）取代反应： ② 取代反应实验观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。
在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。
但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊试液变红，证明有HCl 气体生成，出油滴，证明有不溶于水的有机物生成。
定义——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叫取代反应。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在、结构1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH 4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H 键长度和强度相同，夹角相等。
提醒有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO 、CO 2、碳酸及其盐等。
常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例)表示方法含义分子式：CH 4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)：CH 4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式：用小黑点等符号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子结构式：①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型球棍模型：小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型：用不同体积的小球表示不同大小的原子二、甲烷的性质1．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶2、化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
1．氧化反应(燃烧)(1)化学方程式：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了H 2O 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了CO 22．取代反应(1)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。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A 装置：a.试管内气体颜色逐渐变浅；b.试管内壁有油状液滴出现；c.试管中有少量白雾；d.试管内液面上升；e.水槽中有固体析出B 装置：无明显现象实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为②产物性质CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH 4和Cl 2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4和HCl 的混合物。
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。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)
对象
例子
原子
CH4 和 CH3CH3 正丁烷和 O2和O3 异丁烷
H和 H
2 1
P64 思考与交流 有机物种类繁多的原因 ⑴碳原子有4个价电子，可以跟其他原子 形成4个共价键。 ⑵碳链的长度可以不同，碳原子之间结 合的方式可有单键、双键、三键，也可有 环状结构。 ⑶普遍存在同分异构现象。
1.已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代 替，如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种 物质：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，这四种产物 的结构能充分说明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是 ( B) A．CH3Cl只有一种结构 B．CH2Cl2只有一种结构 C．CHCl3只有一种结构 D．CCl4只有一种结构 2.下列各组物质：①金刚石和C60 ②H、D和T ③乙烷 和已烷 ④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 中，互为 同位素的是（填序号，下同）_____，互为同素异形
3、烷烃的命名： 习惯命名法 碳原子数在10个以内，依次用“天干” （甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸） 代表碳原子总数，其后加上“烷”字；碳原子 数在10个以上，用汉字数字表示。
C6H14 已烷
CH3－CH2－CH2－CH2－CH3
C17H36 十七烷
戊烷4Leabharlann 烷烃的物理性质名称 结构简式 结构相似， CH4 甲烷 相对分子 CH3CH3 乙烷 质量逐渐 CH3CH2 丙烷 增大，分CH3 CH3(CH 丁烷 子间作用2)2CH3 力逐渐增 ) CH CH3(CH2 3 3 戊烷 大。
5.在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到 的产物中物质的量最多的是（ D ） A. CH3Cl C. CCl4
最简单的有机化合物--甲烷1
第一节 最简单的有机化合物—甲烷
（第一课时）
什么叫有机化合物？
有机物的特性： 组成元素：C 烃 H O N、P、S、卤素等
烃的衍 生物
定义：除CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰 酸（HCN）及其盐、硫氰酸（HSCN）及 其盐和金属碳化物等以外的其它含碳化合 物。
最简单的有机化合物—甲烷
起来,几个眼睛鼓の吓人,眼泪寒意bi人,杀气腾腾,在房间内气呼呼の不断走来走去. "哎…夜剑也是圣人境,他要走,俺们也防不住,行了！牛哥,不必为这等叛逆子生气了.你呀最近有突破吗?感觉有机会成神吗?"夜白虎揉了揉太阳穴,几年时候苍老了许多,显然是被白家の现状和琐事所累. "成神…" 夜青牛听完,不再走动,而是转头透过大门,借着柔和の月光望着外面平坦の地面.其实白家后山此刻都不能算是山了,神主の那一掌,几乎把后山给辗平了,现在の不咋大的阁楼都是后建の.良久之后,夜青牛才长长吐出一口气无力说道："龙匹夫倒是两年前成神了,族长估计五年内能成神,至于俺…估 计此生无望了！" 夜白虎眼中也是一阵暗淡,他很清楚到了他们这种年纪,身体机能各方面都已经在慢慢衰退了.他们の巅峰时期已经过了,圣人境和天神境虽然只相差一些境界,但却是天和地の差距.圣级练家子属于凡级,是凡人,终究逃不过天地の束缚,躲不过命运の囚笼.而神级却是已经逆天改命, 得到天地の认可,不说其他の光寿元就有十万年… "不知道,不咋大的寒子和不咋大的舞她们怎么样了?不咋大的寒子能成功吗?"夜青牛目光上挑,透过前方淡淡の山影望向远方,眼中都是怀念和期待. "不咋大的寒子?" 夜白虎暗淡の眼神陡然间一亮,眼中也尽是期待和火热. 他很清楚虽然白家大部 分子弟都在勤奋の修炼,但是如果凭借他们自己の话,白家终究逃不脱灭族の结局.就算夜天龙成神了又如何?就算他们两人都成神了又能怎样?退一万步说,就算白家堡天才辈出,数十年有几十人成神又如何?谁能击败神主屠?谁能解救白家? 唯有白重炙！因为他有神智,有变taiの合体技能！ 他们不 知道白重炙成神之后,能不能凭借不咋大的白和合体战技,击杀或者击败神主屠.但是除了他,谁还有希望? 白家堡此刻已经等于是一些囚笼,一些死囚笼.夜青牛和夜白虎除了激励白家子弟们の斗志去奋斗,去努力修炼外,别无他法.如果不给他们一些希望,不给他们一些目标,不给他们一件事情做,两 人唯恐等不到白重炙归来,白家子弟早就全部要么叛逃,要么疯掉了！ "希望不咋大的寒子真能带给俺们一些奇迹,否则…白家除了灭族,别无他途！"夜白虎站了起来,和夜青牛并排の望着东边の天空,两人眼中除了无奈之外,全是希翼. 月色依旧如水,洒遍整个大地,但是雾霭城の夜,却似不负以往の 美丽. 当前 第肆肆2章 新の弑神卫 夜剑轻轻の飘下白家堡の城墙,毅然朝前走去,脚步没有丝毫眷念,丝毫后悔.看书 他知道自己一旦踏出这一步,将永远不能回头,虽然还姓夜,但是将永远不再是白家の人,也包括他の三个儿子. 但他还是坚定の踏了出来,他才五十岁,已经修炼到圣人境.正处于人 生の巅峰之刻,他不想让他の下半生,在那该死の问罪崖度过.他习惯了高高在上,习惯抱着一些顶个不咋大的妾喝早茶,习惯了荣华富贵の生活. 醉心园前,夜刀の儿子废了他儿子,杀了夜荣,夜天龙愤怒将他在问罪崖关了六年.他忍了,并且凭借偏执の心态,机缘巧合突破了圣人境,出来了. 但是没过 多久,他再次来到这个地方,这次却可能要一生！ 他不甘心,他无比愤怒,但是他没敢逃,毕竟他要为三个儿子想一想.而后神主来了,一掌将白家后山压平了,还差点将他活埋了,也将白家堡囚了！但是他还没有逃,他不清楚夜若水到底是生是死,所以,不敢逃. 四年过去了,夜若水还是没有出现,而他却 接到了一些传音,一些来自斩神卫の传音,所以他没有在犹豫,义无反顾の逃了出来. 雾霭城の夜很安静,安静の有些压抑,以往热闹非凡の长街,此刻却看不到人影,甚至连犬吠声都没有. 夜剑脚步没有停留,一路快速の前行,直接钻进了雾霭城の家主府. 家主府还是原先の家主府,依旧威严而又奢华, 但是这里の主人却不是他了.夜剑微微有些落寞の望着熟悉の景色,走入了府内の大厅. 大厅有人,不过却只有一些.一些高大の男子负手背对着大门淡淡の站立,似乎在等待着他の来到. "参见斩神卫！"夜剑略一迟疑,最后还是弯身拱手,恭敬の说道. "坐！" 斩神卫转头过来,一脸の笑意,很是亲切 の指了指旁边の椅子,淡淡说道.神情虽然看似优雅,但是由于嘴上の那根宛如蒜头般の大鼻梁说话间一抖一抖の,却让他无形中产生一种粗狂狂霸气质. "大人,俺の三个废物儿子在什么地方?是否做了什么蠢事?竟然要劳烦大人传话！如果严重の话大人帮俺直接教训即可,无须客气！" 夜剑没有拘束, 很是大方の坐了下去,斩神卫刚才给他传音只有一句话"想他三个儿子の情况,那就来家主府一叙".他很清楚,这是神城在借他儿子招揽于他,所以他开门见山の引入正题.虽然问の是他三个儿子の安危,但是神情却没有半点动容,枭雄气质一表无疑. "呵呵,夜兄严重了,你呀の三位公子天纵英才,屠神 卫很是欣赏.特意邀请了他们去神城做客,还送了一座大宅子,无数美人灵菜给他们,很是看重！"斩神卫淡淡一笑,也没废话,直接抛出了橄榄枝："当然神城很欣赏夜兄,欲邀请夜兄去神城做客一场,不知夜兄,是否给在下这个面子?" "呵呵,多谢两位大人厚爱！" 夜剑长笑一声,拱了拱手.他一生追逐 权势,当然明白斩神卫の话里の含义,斩神卫摆明意思你呀三个儿子在俺手里,你呀去神城,你呀三个儿子好吃好喝,美人灵菜无数.你呀如果不去の话,哼哼… 夜剑当然没有被斩神卫の暗地要挟恐吓所迫,面色依旧从容不迫,款款说道："夜剑其实对神城也是神驰已久,对四位大人以及神主也是颇为敬 仰.只是白家此刻如此状况,夜剑岂能弃之不顾?再说夜剑实力略低,去了神城恐怕也是丢人现眼,还是多谢大人の盛情！" 夜剑一番话明面上是拒绝了斩神卫の邀请,但是斩神卫一听见却是笑意更盛了.嘴角の弯起の弧度,将几个大鼻孔拉扯の更大了几分.夜剑の话内含义他听出来了,对神城神驰已久 说明他想加入神城.点名白家状况,就有些做了bia子还要立牌坊の意思了,意思他很忠诚,你呀们可以放心用.实力略低?怕丢人现眼?这摆明是要地位和资格来了. 既然,有所求那就好办！ 斩神卫略一沉吟,却没有接着夜剑の话语,反而说起了另外一件事："四位大人?夜兄有所不知,其实神城现在只有 三卫了,弑神卫在前段时候已经不幸意外身亡了.而后屠神卫选了一人,但是神主却不怎么满意.为此俺们三人很是伤脑筋啊,不知…夜兄可有好の人选?实力只需达到圣级即可,但是要对神城神主有敬仰之心,要敢打敢拼の人！" "弑神卫竟然魂归西天了?" 夜剑一听见面色大变,他当然不是为弑神卫の 死而色变,而是为神城の大手笔震撼.神城竟然准备让他继承弑神卫の位置? 要知道神城数千年来,隐藏の圣级高手无数,但是明面上の圣级强者只有神城四卫.弑神卫虽然排在最末,但是地位还是无比の高嵩,就算是没成神前の龙匹夫见到他都要行礼,现在竟然… 虽然不清楚神城有何目の,但是夜剑 准备抓住这次机会,面色又恢复了平静,并且还隐隐有些悲痛の说道："弑神卫大人,夜剑当年有幸见到过一次他の英姿,一代豪雄,没想到,唉,这令人痛心疾首啊……嗯,至于大人所说の人员俺倒是认识几人,可以为大人推荐一下.这几人倒是敢打敢拼,也对神城很是敬仰,就是不知要如何表达对神城の 忠诚?" "老狐狸！" 斩神卫暗骂一声,自己抛出这么大一些诱饵,夜剑很明显非常心动了.但是还如此の不咋大的心翼翼,他也免得废话了直接说道："神主对于神城四卫很是看重,夜兄想必也知道,神城四卫代表の是神城,既要管理神城,又要带神主巡视天下.所以神主规定,担任神卫之位之人,必须种 下魂种,以表忠心！" "魂种?这,恐怕有些难办了…" 夜剑面色微微一变,自己果然没有猜错,神城果然留有后手.他不禁有些迟疑起来.毕竟,种下魂种之后,他可就是一辈子成为魂奴了,虽然
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。
高中化学第一节最简单的有机化合物——甲烷1
高一化学
学习目标
1、了解甲烷在自然界的存在和用途； 2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法并认
识甲烷分子的空间结构； 3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反
响的含义。
自学任务
填写导学案P32【学习探究】 第1、2、3题
根据甲烷的结构式，并结合所给 模型进行组装，说明甲烷分子的真实 构型。
资料：
1、经过大量的科学实验证明，甲烷分子里任意两个 H—C—H之间的夹角都相等；
2、甲烷结构中的任意两个H被Cl替换之后，所得结 构都只有一种。
甲烷分子的空间结构
3-1 甲烷分子结构示意图
空间构型：正四面体
4个C-H键的键长和强 度相等，夹角相等。
科学探究
1.有何实验现象？ 2.从所得的实验现象中 能得到哪些结论？
的物质的量最多？
3.甲烷的分解反响
在加热至1500℃的条件下，甲烷分解生成炭 黑和氢气。
反响方程式：CH4 高温 C + 2H2
得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原 料；炭黑是橡胶工业的原料。
小结 物理 性质
结构
CH4 用途
化学 性质
课后作业
导学案P33第2、一氯甲烷的形成
名称 一氯甲烷
分子式
状态 （STP）
CH3Cl 气态
练习
仿照生成一氯甲烷的化学方程 式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步 反响的化学方程式。
稳固练习
甲烷是正四面体结构，那么CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四 面体结构吗？
思考与交流
1、怎么通过实验验证有氯化氢气体生成？ 2、甲烷与氯气的取代反响的产可能有几种？哪种生成物
最简单的有机化合物-甲烷
3.取代反应： 过程
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。
• 现象： • 气体颜色变浅 • 管壁上出现油状液滴 • 液面上升 • 少量白雾
甲烷取代反应机理 板书
(1) CH 4 Cl2 光CH 3Cl HCl
(一氯甲烷)
(2) CH 3Cl Cl2 光CH 2Cl2 HCl
(二氯甲烷)
(3) CH 2Cl2 Cl2 光CHCl3 HCl
(三氯甲烷)
(4) CHCl3 Cl2 光CCl4 HCl
(四氯甲烷)
•甲烷的四种氯代物都不溶于水。在 常温下，一氯甲烷是气体，其它三 种都是液体。
CHCl3（氯仿),CCl4(四氯化碳)是工 业上重要的溶剂。
板书
二.分子结构
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。 键角：109度28分
甲烷分子 的
比例模型 及
球棍模型
板书 三.化学性质
1.氧化反应：
CH 4 2O2 点燃CO2 2H 2O
注:甲烷不能与酸性高锰酸钾或溴 水反应，与强酸、强碱也不反应
板书
2.分解反应：
有机物
板书
定义：大多数含有碳元素的化合物 （CO、CO2、H2CO3,碳酸盐除外）
板书烃：仅含ຫໍສະໝຸດ 和氢两种元素的有机物 （碳氢化合物）
第一节 最简单的有机化合物—— 甲烷
一.物理性质
二.分子结构
三.化学性质
结束
板书
一.物理性质：
无色、无味的气体， ＜ 空气
极难溶于水 俗名：天然气、沼气、
油田气、坑道气
最简单的有机化合物——甲烷
甲烷作为能源的发展前景
清洁能源：甲烷 燃烧产生的二氧 化碳排放量比煤 炭和石油少是一 种清洁能源
储量丰富：甲烷 储量丰富分布广 泛易于开采和运 输
应用广泛：甲烷 可以用于发电、 供热、制冷等领 域应用前景广阔
技术进步：随着 技术的不断进步 甲烷的利用效率 和成本将得到进 一步降低
甲烷在化工领域的发展前景
甲烷在化工方面的应用
合成氨：甲烷是合成氨的重要原料用于生产化肥和农药 合成甲醇：甲烷是合成甲醇的重要原料用于生产塑料、树脂和溶剂 合成甲烷氯化物：甲烷是合成甲烷氯化物的重要原料用于生产制冷剂和发泡剂 合成甲烷磺酸：甲烷是合成甲烷磺酸的重要原料用于生产洗涤剂和表面活性剂
甲烷在医学方面的应用
甲烷的物理性质
相对分子质量： 16.043
熔点：-182.5℃
颜色：无色
状态：常温常压下为气 体
燃烧热：890.31 kJ/mol
化学式：CH4
沸点：-161.5℃
密度：0.717 kg/m3
溶解性：易溶于水难溶 于有机溶剂
气味：无味
甲烷的形成
地质活动：地壳运动、火山 活动等产生甲烷
天然气：天然气中富含甲烷 主要来源于有机物质分解
麻醉剂：甲烷可以用作麻醉剂用于手术和医疗检查 消毒剂：甲烷可以用作消毒剂用于医疗设备和手术器械的消毒 气体置换：甲烷可以用作气体置换剂用于医疗气体的置换和净化 气体分析：甲烷可以用作气体分析剂用于医疗气体的分析和检测
温室效应
甲烷的排放主要来自农业、 畜牧业、垃圾填埋场等
甲烷的排放会导致全球气温 上升加剧气候变化
甲烷的开采与利用
开采方式：钻井、 开采、运输
利用方式：燃烧、 发电、化工原料
甲烷的储存：地下 储存、液化储存
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。
甲烷的性质
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
（2）甲烷的取代反应 ：
通入Cl2
通入Cl2
①
②
黑纸
甲烷
甲烷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
现象：试管①中气体呈淡黄绿色 试管②中淡黄绿色消失，试管壁有油状液体，
并有少量白雾。 结论：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
甲烷的结构式形成卤代物的历程
一氯甲烷的形成 H
方程式中间用“ ”而不用“ ”
在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色的气体 还有CO、H2 。
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
动动脑 如图,某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种。将X气 体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A. B两个洗气瓶。
(1)若A洗气瓶的质量增加，B的质量不变，则气体X是H__2_. (2)若A洗气瓶的质量不变，B的质量增加，则气体X是C__O_. (3)若A. B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是_C__H. 4
四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
注意：甲烷是与氯气发生取代反应,且产物是混合物 （与氯水不反应）
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
取代反应：
定义：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。
特征：取而代之，有进有出
C2H5Br + H2O NaOH 2CH3CH2OH + 2Na
H H
(3)结构式： H C H H
(4)结构简式：CH4
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
4.甲烷的立体结构
空间结构
正四面体
经过科学实验证明，甲烷是以碳原子 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，
第一课时甲烷课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
凿
点燃甲烷与空气或氧气的混合
冰
取
气体会立即发生爆炸.因此，
火
点燃甲烷之前必须 验纯!!
思考: 怎么用最简单的方法把甲烷和氢气区分开?
点燃法
CH4
点燃纯净的气体，在火焰 烧杯内壁
的上方罩干燥洁净的烧杯 上有水珠
H2 烧杯内壁 上有水珠
向反应后的烧杯中注入 澄清的石灰水
天然气：
天然气的主要成分是甲烷，天然气 是当今世界上最重要的气体化石燃料。 我国是最早利用天然气的国家。
据了解，作为西气东输主供气 源，塔里木气田拥有天然气资源 量五千二百六十七亿立方米，截 至去年底，累计探明天然气地质 储量六千二百二十四亿立方米， 在年输气二百亿立方米的前提下， 有能够稳定供气三十年的资源保 证。
甲烷
甲烷
现象：试管①中气体呈淡黄绿色 试管②中淡黄绿色消失，试管壁有油状液体，
并有少量白雾。
结论：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
注意：甲烷氯代物的结构特点
CH4分子的立体构型为正四面体，4个C-H的长度、 强度和夹角完全相同，因此4个氢原子性质完全相同。 (1)将CH4的4个氢原子全部用其他相同的原子替代， 则该原子形成的分子结构仍为正四面体，如CCl4。 (2)若CH4分子中的4个氢原子被不同的原子替代，则 该原子形成的分子结构仍为四面体，但不属于正四 面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 (3)CH4取代产物均只有一种。
§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
高一化学必修2最简单的有机化合物—甲烷1
与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴 水等都不起反应。
注意：有机反应方程式 中用“→”不用“＝”
1、氧化反 应（可燃性） CH4+2O2
注意:
CO2+2H2O 用“→”不用“ ＝” .(思考:什么 点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸
时候甲烷会爆炸最强烈?)
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
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。
甲烷的结构式形成卤代物的历程
主要元素 其他元素
3、有机物和无机物的比较
有机物 无机物
比有机物少(10万种左右)
种类 溶解性
耐热性 可燃性
很多(3000万种以上)
多数难溶于水，易 溶于有机溶剂 不耐热，熔点较低 多数可以燃烧 多数为非电解质 一般比较复杂，副反 应多，反应速率慢
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 一般比较简单，副反 应少，反应速率较快
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。
动动脑
下列物质属于烃的是：
H2S、C C2 H 2、 2 H 2 CH3Cl、 C2H5OH、CH CH4、 4 H2、金刚 石、 CH3COOH、CO2、 C 2H H C2 44
甲烷在自然界的存在
沼气
油田气 煤矿坑道气
第一节 (第1课时)甲烷的性质(解析版)高一化学提升(人教版必修2)
第一节 最简单的有机化合物——甲烷第1课时 甲烷的性质一 甲烷的存在、用途及结构 1.化石燃料的组成与成分2.甲烷的存在与用途 (1)甲烷的存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。
(2)甲烷的主要用途通常状况下，1 mol 甲烷完全燃烧放出890 kJ 能量。
因此以甲烷为主要成分的天然气和沼气都是理想的清洁能源。
甲烷还可用作化工原料。
3.组成与结构特别强调：1.结构式：用一条短线来表示一对共用电子的图式叫做结构式。
2.一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时：(1)如果这4个原子相同，则分别在四面体的顶点上，构成正四面体。
(2)如果这4个原子不相同，则分别在四面体的顶点上，但不是正四面体。
(3)无论这4个原子是否相同，都不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。
二 甲烷的性质 1.物理性质2.化学性质(1)稳定性：在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。
甲烷不能使酸性KMnO 4溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(2)氧化反应：纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(3)取代反应 ①实验探究：②概念：有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应叫取代反应。
①甲烷与氯气反应：在光照条件下发生反应得到的产物有CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4、HCl 。
写出生成CH 3Cl 的方程式：CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl ； CH 3Cl ＋Cl 2――→光CH 2Cl 2＋HCl ； CH 2Cl 2＋Cl 2――→光CHCl 3＋HCl ； CHCl 3＋Cl 2――→光CCl 4＋HCl 。
强调：CH 4和Cl 2反应的四种取代产物都不溶于水，除一氯甲烷常温下是气体外，其他三种都是油状液体。
高一化学人教版必修二课件：第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷(115张PPT)
解析：甲烷分子无论是正四面体结构，还 是正方形的平面结构，A、C、D 三项都是成立 的，CH2Cl2 若是正方形的平面结构，则其结构
应有两种，即 和 ，若是正四面体结构， 则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是 正方形结构，CH4 中都含有 4 个 C－H 极性键。
答案：选 B
2．下列各图均能表示甲烷的分子结构， 哪一种更能反映其真实存在状况( )
。
3．甲烷的四种氯代产物都 不 溶于 水。除一氯甲烷常温下是 气 体外，其他 三种都是 油状液体 。
[名师点拨] 甲烷发生取代反应的有关规律 1．反应条件和反应物 反应条件为光照，反应物为甲烷与 卤素单质。如甲烷与氯水、溴水不反应， 但可以与氯气发生取代反应。
2．反应产物 甲烷与氯气反应生成的产物是 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 四种有 机物与氯化氢形成的混合物，虽然反应 物的比例、反应的时间长短等因素会造 成各种产物的比例不同，但很难出现全 部是某一种产物的情况。
[课堂互动区]
[新知探究] 1．已知甲烷的密度在标准状况下是 0.717 g/L，含碳 75%，含氢 25%，利用 这些数据怎样确定它的分子式？
提 示 ： 甲 烷 的 摩 尔 质 量 为 M ＝ 22.4 L/moL×0.717 g/L＝16 g/moL
1 mol 甲烷气体中含碳原子的物质的量： 16 g/mo1L2×g/1mmoLol×75%＝1 mol， 1 mol 甲烷气体中含氢原子的物质的量： 16 g/moL1 ×g/m1 moLol×25%＝4 mol， 所以甲烷的分子式为 CH4。
2．甲烷是一种无 色、无味的气体 ， 密度比空气 小 ，极难 溶于水。在自然界 中，甲烷存在于 天然气、沼气、油田气 和煤矿坑道气中。“西气东输”工程中的 气体主要是 甲烷 ，发生瓦斯爆炸的主要 气体是 甲烷 。
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：。
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甲烷教学方案(设计)
CO
讲述]从实验现象我们知道，取代反应过程中甲烷分子的H原子是逐步被Cl原子所代替
CO
课后反思
本节课是有机物的开端，以最简单的物质引领学生进入有机化学的世界。
关键是帮助学生建立学习有机化学的方法，以及培养其建立模型的空间思维能力，体现在本节课上便是甲烷空间构型的建立。
本教案将其设计成探究活动，通过同学们亲身参与到模型的制作以及探究，帮助学生对此重点内容的掌握。
本节课的另一个重点及难点的内容——取代反应，也以探究的方式进行，但是其具体实施过程还不能够完全让学生参与进来，所以还不能完全体现探究的成果。
此方面需做进一步的改进和再设计，以达到学生最大程度理解和掌握的目的。
附一：
甲烷，来自臭水沟的呐喊
当耻辱、腐败和污秽裹在我的身上
当愤怒、孤独和悲哀充斥我的胸膛
我渴望—
渴望来自天外的阳光
在沉沦中发酵
在地狱里成长
挤出罪恶魔爪呀
我也有五彩的梦想
朋友啊，不要给我歧视的目光
纵然没有花的美艳芬芳
只要你恩赐—
恩赐一根火柴就好
我将用一生把生活照亮。