第五章碳和碳的化合物——甲烷
最简单的有机物-甲烷课件
(3)取代反应 ①甲烷与氯气的反应。
现象：无光照时： 无明显现象 。 光照时：试管内——气体颜色逐渐 变浅 ；内壁有油状液滴 出现；有少量白雾；液面 上升 。 水槽中——有固体析出。 反应的化学方程式： ①CH4―→CH3Cl(一氯甲烷) CH4＋Cl2―光―→CH3Cl＋HCl
②CH3Cl―→CH2Cl2(二氯甲烷) CH3Cl＋Cl2―光―→CH2Cl2＋HCl
第2步 阐述——要点归纳，深化知识
表示方法(以甲烷为例)
含义
分子式：CH4
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)：CH4
表示物质组成的各元素原子最 简整数比的式子
结构简式：CH4 球棍模型： 比例模型：
结构式的简便写法，着重突出 结构特点 小球表示原子，短棍表示化学 键，展示了立体构型
(4)由原子守恒知，1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和CCl4的物质的量都为0.25 mol，则参加反应的Cl2的物质的量 为0.25 mol×1＋0.25 mol×2＋0.25 mol×3＋0.25 mol×4＝2.5 mol。
【答案】 (1)CH4＋4Cl2―光―照→CCl4＋4HCl (2)B (3)有白色沉淀生成 (4)2.5 mol
第2步 阐述——要点归纳，深化知识 1．甲烷与氯气的取代反应
2．取代反应与置换反应的比较
反应类型 定义
反应特点
取代反应
有机物分子内的某些 原子或原子团被其他 的原子或原子团替代 的反应
(1)反应物：有机化合 物与单质或化合物 (2)生成物：不一定有 单质 (3)很多反应进行不完 全，速率慢
置换反应
【解析】 (1)V(CH4)∶V(Cl2)＝1∶4，且只生成一种有机 物，故有机产物为CCl4。
第五章烃考点1甲烷
第五章烃考点1 甲烷一、教学目的：1．知识目的：⑴．使学生能运用共价键和碳原子结构的知识来了解有机化合物种类繁多的本质原因，为以后学习有机的知识做好准备。
⑵．使学生掌握烃的概念，甲烷的组成和分子结构。
⑶．使学生掌握甲烷的物理性质和化学性质，掌握取代反应的概念与特点。
⑷．使学生了解甲烷的实验室制法，了解甲烷的用途。
2．能力目的：⑴．通过对甲烷的性质的复习，对甲烷的知识的归纳、综合，使甲烷的知识网络化、系统化。
⑵．培养学生利用模型法分析问题、解决问题的能力以及建立具体和抽象的联系的能力3．考纲透视：⑴．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。
⑵．了解以甲烷为例，了解有机化合物的基本碳架结构。
掌握烷烃中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应，并能结合同系列原理加以应用。
二、教学重点：甲烷的化学性质，取代反应的概念三、教学难点：甲烷的分子结构与化学性质的关系四、教学过程：1．学案导学⑴有机物和无机物：①含_____的化合物叫做有机化合物，简称有机物，有机物中通常还含有等元素，但像_______、、等类它们的组成和性质与无机化合物相似，所以仍称为无机化合物。
有机物与无机物可以相互转换：如甲烷的燃烧；用NH4CNO无机盐制有机肥料。
[答案]C， H、O、N、S、P、卤素像碳的氧化物（CO、CO2）、碳酸及其盐（H2CO3、CaCO3、NaHCO3）、金属碳化物（SiC、CaC2、KCN、KSCN）CH4+2O2点燃CO2+2H2O 尿素②有机物种类繁多的原因：_______________________________；_______________________________；。
[答案]碳原子最外层电子数为4，可以形成四个共价键（碳原子间；碳与其它原子间）。
碳原子间彼此连接方式较多，且可以形成长链（或环）(碳与碳原子间且可形成单键、双键、三键)。
有机物分子间通过分子间作用力形成分子晶体。
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。
甲烷
C
+
2H2
合成氨、汽油的原料
橡胶工业的原料
小
物理性质
结
氧化反应 甲 烷 化 学 性 质
CH4+2O2
取代反应
点燃
CO2+2H2O
分子结构
H H C H + Cl Cl H
光
H H C Cl + H Cl H
【互评检测题】
开
心 辞 典
1、关于甲烷结构的叙述，错误的是 : （ D ） A、甲烷分子中所有H原子的位置是等同的 B、甲烷的分子为正四面体结构 C、甲烷的四个化学键都是完全一样的键 D、甲烷中具有非极性共价健
有机反应不用 “==”，而用 “→”
煤矿的瓦斯爆炸！
煤矿坑道气的主要成份是 CH4 ，空 气中的CH4的体积百分含量在5%~15.4% 是遇到火花将发生爆炸
（3）取代反应
甲烷与氯气的取代反应-2.mpg
注意：装置要放在光亮的地方.
实验现象：
⑴黄绿色变浅 ⑵油状小液滴 (3)量筒内水面上升
H
H
光照
有机物种类繁多的原因
碳原子最外层有4个电子，可与其他4个原子 形成 4 个共价键；而且碳碳之间也能相互形 成共价键，不仅可以形成单键，还可以形成 双键或三键，再结合其他原子形成分子
多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链， 也可以形成碳环，再结合其他原子形成分子
有机化合物分子中可以含一个碳原子，也可 以含很多个碳原子。而且碳原子相等时，还 可形成多种不同的结构（同分异构体）
2、化学性质 （1）稳定性： 通常情况下，甲烷比较稳定，
甲烷的稳定性.mpg
与强酸、强碱、强氧化剂（三强）不发 生化学反应。
最简单的有机物——甲烷
教学设计一、指导思想与理论依据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。
人们研究甲烷参与化学变化的规律，从而控制变化实现资源的有效利用。
学生在日常生活中也积累了对甲烷的一些感性认识，并且有兴趣进一步了解甲烷的性质与用途，有学习甲烷的内驱力。
甲烷作为高中有机化学的起始课，学生通过对其结构与性质的学习能够迁移到认识有机物分子结构的角度和研究有机物的方法。
结合不同的知识特点，组织不同形式的学习活动，让学生在有效的学习活动中掌握基本的知识，体会迁移的方法，帮助学生形成与发展核心观念。
例如，甲烷的学习过程中，需要研究其分子结构，并用分子结构认识氯代反应的特点。
这都是微观层面的认识，具有抽象性。
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。
二、课程标准、教材以及学生分析1．课程标准和教材分析对于《最简单的有机化合物——甲烷》的教学，《课程标准》要求了解甲烷的组成、结构、主要性质。
通过对甲烷分子结构的认识，了解有机化合物中碳的成键特征。
人教版《化学2》让学生从熟悉的有机化合物入手，认识到有机化学与我们生活息息相关，初步了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，提供有机化学中最基本的核心知识，满足公民基本科学素养的要求，能用所学的知识，解释和说明一些常见的生活现象和物质用途。
教材从学生生活实际和已有的知识出发，学习甲烷立体结构和甲烷与氯气的取代反应，重点认识取代反应的特点，使学生在初中知识的基础上有所提高。
初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响，让学生进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。
初步学会对有机物进行科学探究的基本思路和方法，激发学生对有机化学领域的学习兴趣。
2．学生分析学生在九年级化学学习中，已经学习了甲烷的物理性质和甲烷能燃烧的化学性质，在学习这一章有机化合物之前，又较系统地学习了无机化合物，初步了解了学习元素化合物的一般方法，初步建立物质性质和用途间的关系，为学习有机化合物奠定了一定基础。
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。
高中高一下册化学教案：最简单的有机化合物——甲烷
高中高一下册化学教案：最简单的有机化合物——甲烷一、教学目标1.知识目标了解甲烷的物理性质和化学性质。
掌握甲烷的分子结构及其与性质的关系。
理解有机化合物的概念和特点。
2.能力目标培养学生实验操作和实验设计的能力。
3.情感目标激发学生对化学的兴趣，培养学生的科学素养。
培养学生合作、探究的精神。
二、教学重难点1.教学重点甲烷的物理性质和化学性质。
甲烷的分子结构及其与性质的关系。
2.教学难点甲烷的化学性质。
有机化合物的概念和特点。
三、教学过程1.导入利用生活中的实例（如火柴、蜡烛等）引导学生思考有机化合物的概念。
提问：同学们，你们知道有机化合物吗？它们有什么特点？2.甲烷的物理性质通过观察甲烷的图片，引导学生了解甲烷的物理性质。
分析：甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小，不易溶于水。
3.甲烷的化学性质通过实验演示，引导学生观察甲烷的燃烧现象。
分析：甲烷燃烧时产生蓝色火焰，二氧化碳和水。
提问：甲烷燃烧时发生了什么化学反应？燃烧产物是什么？4.甲烷的分子结构利用模型和动画，引导学生了解甲烷的分子结构。
分析：甲烷的分子结构为正四面体结构，每个碳原子与四个氢原子形成共价键。
5.甲烷的性质与结构关系分析甲烷的化学性质与其分子结构的关系。
6.有机化合物的概念和特点通过对甲烷的分析，引导学生理解有机化合物的概念和特点。
7.课堂小结8.作业布置请同学们课下查阅资料，了解其他有机化合物的特点和性质，下节课分享。
四、板书设计1.甲烷的物理性质：无色、无味、气体、密度小、不易溶于水。
2.甲烷的化学性质：燃烧二氧化碳和水。
3.甲烷的分子结构：正四面体结构，碳原子与四个氢原子形成共价键。
4.甲烷的性质与结构关系：稳定性。
5.有机化合物的概念和特点：多样性、复杂性和稳定性。
五、教学反思重难点补充：一、教学重点1.甲烷的物理性质和化学性质教学过程中，可以这样设计对话：“同学们，我们来看看甲烷的物理性质。
甲烷是无色、无味的气体，你们能感受到它吗？它比空气轻，如果我们在空气中释放甲烷，会发生什么现象呢？”2.甲烷的分子结构及其与性质的关系对话可以这样设计：“现在，让我们用这个模型来了解甲烷的分子结构。
第5章 最简单的有机化合物——烃
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 庚烷 辛烷 癸烷 十七烷
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)5CH3 CH3(CH2)6CH3 CH3(CH2)8CH3 CH3(CH2)15CH3
气 气 气 气 液 液 液 液 固
﹣182.5 ﹣183.3 ﹣189.7 ﹣138.4 ﹣129.7 ﹣90.61 ﹣56.79 ﹣29.7 22
5.2
5.2.1 甲烷
甲烷
烷烃
1．甲烷的物理性质和结构
甲烷是无色、无味的气体；比空气轻，对空气的重量比是0.54；极难溶于
水，易溶于乙醇、乙醚；很容易燃烧，燃烧时产生明亮的淡蓝色火焰。
甲烷的分子式为CH4，碳原子的最外电子层有4个电子，它跟4个氢原子形成 4个共价键。甲烷分子里的碳原子和氢原子不在同一个平面上，而是形成一个
2，2-二甲基戊烷 2-甲基-4-乙基己烷
CH3 1 3 4 5 2 CH3 C CH2 CH2 CH3 CH3
CH3 CH3 1 CH2 CH3 CH CH2 CH CH2 CH3 2 3 4 5 6
1 CH3
2 3 4 CH CH2 CH3 CH3
取代基位置
2-甲基丁烷 取代基名称
主链名称
5.3
正丁烷和异丁烷的球棍模型
下表显示了正丁烷和异丁烷的物理性质比较。
物理性质 熔点（℃） 沸点（℃） 液态时的密度（g/cm3） 正丁烷 －138.4 －0.5 0.578 8 异丁烷 －159.6 －11.7 0.557
我们把这种具有相同化学式，有同样的化学键而有不同原子排列的化合物，称为同分异
构体。简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具 有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。
最简单的有机化合物—甲烷知识点
最简单的有机化合物—甲烷一、有机化合物1.有机化合物定义：含碳元素的化合物叫有机物。
组成元素：除含碳元素外，常含有氢元素、氧元素，有些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等元素。
2.烃仅由碳、氢两种元素组成的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。
甲烷是最简单的烃。
二、甲烷1.甲烷的结构和性质(1)物理性质：无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。
(2)组成和结构：其中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都不溶于水，除CH3Cl是气体外，其他三种都是液体。
取代反应：有机物分子中的某些原子或者原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
甲烷与氯气的取代反应条件——光照，各步反应同时进行，生成物是混合物，其中HCl最多三、烷烃的结构和性质(1)通式：C n H2n＋2(n≥1)。
(2)结构特点：每个碳原子都达到价键饱和。
①烃分子中碳原子之间以单键结合呈链状。
②剩余价键全部与氢原子结合。
(3)物理性质：随分子中碳原子数的增加，呈规律性的变化。
(4)化学性质：类似甲烷，通常较稳定，在空气中能燃烧，光照下与氯气发生取代反应。
①烷烃燃烧的通式为：C n H2n＋2＋O2))n CO2＋(n＋1)H2O。
②丙烷与氯气反应生成一氯取代物的化学方程式为CH3CH2CH3＋Cl2))CH3CH2CH2Cl＋HCl，或CH3CH2CH3＋Cl2))。
习惯命名法(1)表示n≤10，甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸n>10，对应汉字数字(2)碳原子个数相同，结构不同时，用正、异、新表示。
(3)举例：C6H14命名为己烷，C18H38命名为十八烷，C4H10的两种分子的命名。
无支链时命名为正丁烷，有支链时命名为异丁烷。
3．同系物与同分异构体(1)同系物：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质的互称。
(2)烷烃同系物：分子式都符合C n H2n＋2，如CH4、CH3—CH3、CH3CH2CH3等互称为同系物。
同系物的判断方法判断标准——同类不同碳同类——互为同系物的物质均属于同一类，即分子结构相似。
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
高二化学 第五章 甲烷(课件)
归纳与提升
•通过学习甲烷，你对有机化合物和有机反应 • 现在你对甲烷有了哪些新的认识? 有了哪些新的认识?
甲烷 CH4 氧化反应 (可燃性)
练习： 下列各物质的键角为109°28′, 具有正四面体构型的是 ； 由极性键构成的非极性分子是： 由非极性键构成的非极性分子 是： 。 ；
A、P4
B、NH3 C、金刚石
D、CH4
三、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。俗名沼气 收集 收集 向下排气法
排水法
四氯甲烷(四氯化碳)
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。
讨论 取代反应与置换反应的区别
取代反应
适用于有机反应
置换反应
适用于无机反应
反应物、生成物中 反应物、生成物中 不一定有单质 一定有单质 逐步取代 ，很多反 反应一般是单向进行 应是可逆的 反应能否进行受催化剂、在水溶液中进行的置 温度、光照等外界条件 换反应遵循金属或非 影响较大法收集，最好用排水法收集。
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
电离性
化学 反应
有机物：含碳的化合物。 有机物种类繁多理由：
有机物分子中的碳原子具 烃 有四个价电子，它在形成 有机物分子时，碳原子间 可以单键、双键、叁键连 接；几个或若干个碳原子 可连接成直链，也可形成 环。
高中化学有机化合物之甲烷知识点汇总
高中化学有机化合物之甲烷知识点汇总一、甲烷的存在、结构及物理性质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CH4；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。
3．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警示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、CO2，碳酸及其盐等。
【讨论】1．(1)CH4是正四面体结构，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四面体结构吗？(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有几种结构？实际上有几种结构？答案(1)CH4是正四面体结构，碳原子处于正四面体的中心，四个氢原子处于正四面体的四个顶点上。
根据甲烷是正四面体结构推理，有机物分子中碳原子以4个单键与其他原子或原子团相结合，如，若a、b、c、d相同，则构成正四面体结构，如CCl4；若a、b、c、d不相同，则构成四面体，但不是正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有2种结构，分别是，实际为空间四面体结构，所以二氯甲烷只有一种结构。
二、甲烷的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：CH4＋2O2点燃――→CO2＋2H2O 。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
2．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②产物性质CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4状态气体均为油状液体水溶性都不溶于水点拨无论CH4和Cl2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。
高二化学第五章第一节甲烷课件人教.ppt
仅含碳和氢两种元 素的有机化合物称为 碳氢化合物，又称为
烃。
根据有机物的组成和结构特点; 烃
有机物 烃的衍生物
高分子化合物（包括人工合成）
甲烷是最简单的烃
学习内容
烷烃
烃 链烃 烯烃
炔烃 环烷烃 环烃 芳香烃
学习内容
分子结构
烷
甲 烷
化学性质：取代反应
=0.717g/L（S.T.P）
极难溶于水
（密度求算公式： =M/22.4 ）
俗名：沼气、坑气，是天然气的主 要成分（80-97%）
•甲烷的化学性质
1.甲烷能够在氧气 中燃烧
(1)反应原理:CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
(2)反应现象:产生淡蓝色火焰,火焰上方罩 一 个干而冷的烧杯,烧杯壁上有水珠生成.
甲烷
通常情况下比较稳定,一般不与强酸、强 碱及强氧化剂反应
甲烷通入酸性高锰酸钾溶液高锰酸钾不 褪色
2、甲烷的取代反应
2.甲烷与氯气的反应
(1)反应装置(如图)
(2)反应条件:光照
(3)实验现象:
量筒内液面上升 气体颜色变浅
量筒内壁有油状液体生成 少量晶体析出
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做取代反应
应,得到的产物中物质的量最多的是（D ）
• CH3Cl
• CH2Cl2
• CCl4
• HCl
3.某气态烃在标准状况下的密度为 0.717g/L，其中氢元素的质量分 数为25%，求该烃的分子式。
❖ M＝22.4L/mol× 0.717g/L=16g/mol ❖ H元素的原子个数＝16 ×25％÷1＝4 ❖ C元素的原子个数＝（16－4）÷12＝1 ❖ 所以，该烃的分子式： CH4
最简单的有机物——甲烷
3.同系物
上述的烷烃在分子组成上都符合通式CnH2n+2，而分子组成 上相差了若干个CH2原子团。
像这种结构相似，在分子组成上相差一个或若干 个CH2原子团的物质互称为同系物。 注意： 1.同系物必须结构相似。
2.同系物在组成上相差一个或若干个“CH2”，即相对分 子质量相差14或14的整数倍。 3.互为同系物的物质通式相同。
③ CH3—CH2—CH3
⑤ CH3—CH2—CH—CH3
④ CH3 CH—CH3 CH3 ⑥ CH3—CH—CH3 CH2
CH3
CH3
CH3
课堂小结：
㈠烷烃的结构特点（重点）
1.碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键； 2.碳原子都形成4个共价键；形成四面体结构； 3.碳链可以转动。
㈡烷烃的命名 ㈢烷烃的同系物
1 最简单的有机化合物——甲烷
分子式：CH4
电子式： H
甲烷
碳原子数： 氢原子数：
85.7%
12 28 (1- 85.7%)
1
2 4
C2H4
Mr(B) = 21
2g/mol = 42g/mol 85.7% 12
碳原子数：
氢原子数：
42
3
42
(1- 85.7%)
1
C3H6
6
其他解法？
小结
性质 或 反应 有 机 物 无 机 物 原 因
种类多少
溶解情况
繁多
多数难溶于水； 易溶于有机溶剂 多数熔点较低； 分子晶体
3、5-二甲基-3-乙基庚烷
课堂练习4： 写出下列各化合物的结构简式： 1、 3，3-二乙基戊烷
课堂练习二
1、甲烷是正四面体而非平面正方形结构的理由是 A、其一氯取代物不存在同分异构体 （ B ） B、其二氯取代物不存在同分异构体 C、它是非极性分子 D、它的键长和键角都相等 2、液化石油气的主要成分是丙烷，现有一套以天然气 为燃料的灶具，改用液化石油气，应采取的正确措施 A、减小空气和液化石油气的进入量 （ B ） B、增大空气进入量或减小液化石油气的进入量 C、增大空气和液化石油气的进入量 D、减小空气进入量或增大液化石油气的进入量 3、甲烷在空气里的爆炸极限是5%～15%（甲烷的体 积分数）当空气中混有甲烷，点燃爆炸最剧烈时的甲 9.5% 烷的体积分数为（空气中O2的体积分数为21%） 。
综合提高
1、天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水 分子构建成8个笼，每个笼可容纳一个CH4分子或一 个H2O分子，根据上述信息完成： ⑴、关于天然气水合物中两种分子极性的叙述正确的 是 （ D ） A、两种都是极性分子 B、两种都是非极性分子 C、CH4是极性分子，H2O是非极性分子 D、H2O是极性分子，CH4是非极性分子 ⑵、若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外 两个笼被H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成 可表示为 （ B ） A、CH4· 2O 14H B、CH4· 2O 8H C、 CH4· 2O 7H D、CH4· 2O 6H
碳和碳的化合物综合练习二
第五章碳和碳的化合物综合练习(二)第三节二氧化碳的性质第四节二氧化碳的实验室制法第五节一氧化碳第六节甲烷第七节酒精、醋酸第八节煤和石油【例题精选】：例1、石灰浆抹墙壁，为加速墙壁硬化，常在室内放一个炭火盒，其原理为（用化学方程式表示）：①；②。
解析：石灰浆的主要成分是氢氧化钙，炭火盆中的木炭燃烧时生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应，生成碳酸钙，碳酸钙是难溶于水的固体，墙壁就变坚硬了。
由于在室内放了炭火盆，可以使二氧化碳的量增多，从而加快了石灰浆变成碳酸钙的速率，所以可以加速墙壁硬化。
上述反应过程的化学方程式如下：①C+O2点燃CO2；②CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O例2、已知Ca(OH)2+CO2 == CaCO3↓+H2O；CaCO3+H2O+CO2 == Ca(HCO3)2（可溶）；Ca(HCO3)2∆CaCO3↓+H2O+CO2↑。
现将CO2通入澄清石灰水中，可以观察到；继续通入足量的CO2，又可以观察到；然后加热，又将观察到。
解析：认真分析题目提供的信息，即三个化学方程式，就不难得到本题的正确答案。
将CO2通入澄清石灰水中，这是同学们比较熟悉的化学实验，可以观察到：澄清石灰水变浑浊，这是因为发生了反应：Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O，CaCO3难溶于水。
继续通入足量的CO2，根据题目提供的信息应发生如下反应：CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2可溶，由此可以推断又可观察到：浑浊的液体变澄清。
然后加热，由于Ca(HCO3)2变热以后，发生分解反应：Ca(HCO3)2∆CaCO3↓+H2O+CO2↑，生成了难溶于水的CaCO3和CO2气体，所以又将观察到：液体又变浑浊，并有气泡产生。
例3、甲、乙、丙、丁都是含碳物质，它们有如下关系：①甲＋丙→乙；②乙+O2点燃−→−−丙；③常温下丁分解得丙。
则甲、乙、丙、丁分别是（）A．C、CO、CO2、CaCO3B．C、CO2、CO、CaCO3C．C、CO、CO2、H2CO3D ．C 、CO 2、CO 、H 2CO 3解析：本题考查学生是否掌握了C 、CO 、CO 2 、H 2CO 3和CaCO 3的化学性质。
甲烷
A.5%
B.8%
C.9.1%
D.10.5%
取代反应： 取代反应：
一氯甲烷（无色气体） 一氯甲烷（无色气体）
二氯甲烷（难溶于水的无色液体） 二氯甲烷（难溶于水的无色液体）
有机溶剂） 三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂）
四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂） 四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
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做取代反应 取代反应。 或原子团所代替的反应叫做取代反应
受热分解： 受热分解：
在隔绝空气的情况下，加热至 在隔绝空气的情况下，加热至10000C，甲烷分解生成 ， 炭黑和氢气。 炭黑和氢气。 CH4 C + 2H2
氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料； 氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡 胶和染料的工业原料。 胶和染料的工业原料。
小结： 小结： 1.什么叫有机化合物？ 1.什么叫有机化合物？ 什么叫有机化合物
取代反应与置换反应的区别
取代反应
适用于有机反应
置换反应
适用于无机反应
反应物、 反应物、 反应物、生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 逐步取代 ，很多反应是可逆的 反应一般是单向进行
反应能否进行受催化剂、温度、 反应能否进行受催化剂、温度、 在水溶液中进行的置换反应遵 循金属或非金属的活动顺序 光照等外界条件影响较大
b.与高锰酸钾等强氧化剂不反应 与高锰酸钾等强氧化剂不反应
2.与卤素单质的取代反应 与卤素单质的取代反应 3.热分解 热分解
反馈练习： 反馈练习： 1、下列物质中属于有机物的是：（ BC ） 、下列物质中属于有机物的是： A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵 、 、 、 、 2、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既 下列气体在氧气中充分燃烧后， 可使无水硫酸铜变蓝色， 可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变 浑浊的是（ 浑浊的是（ B ） B、 A、HCl B、CH4 C、 H2 D、CO
碳的最简单有机化合物
碳的最简单有机化合物碳的最简单有机化合物是甲烷，分子式为CH4。
甲烷是一种无色无味的气体，在常温下易燃。
它是天然气的主要成分，也是地下煤矿和油田中的主要气体。
甲烷的结构十分简单，由一个碳原子和四个氢原子组成。
碳原子的电子排布为2,4，而氢原子的电子排布为1。
甲烷的结构中，碳原子与四个氢原子通过共价键相连。
共价键是通过共享电子对来连接原子的。
在甲烷中，碳原子与每个氢原子共享一个电子对，形成四条共价键。
甲烷的分子形状呈现出四面体结构，碳原子位于中心，四个氢原子均位于四面体的顶点。
甲烷是一种非极性分子，因为它的电子云分布均匀，没有正负电荷的分离。
这使得甲烷在溶解性和反应性方面与极性分子有所不同。
由于甲烷分子结构简单，其化学性质相对较稳定。
甲烷在常温下并不容易发生化学反应，但在高温和高压下可以与氧气发生燃烧反应，生成二氧化碳和水。
这是甲烷作为一种燃料的重要特性，其燃烧释放的能量常被用于发电和供暖。
除了在燃烧反应中，甲烷还可以参与其他重要的化学反应。
例如，在氧气不足的情况下，甲烷可以发生部分氧化反应，生成一氧化碳和水。
这个反应是甲烷气体的危险性之一，因为一氧化碳是一种无色无味的有毒气体，会对人体造成严重的危害。
甲烷还可以与氯气发生取代反应，生成氯甲烷。
氯甲烷是一种重要的有机化合物，在化工工业中被广泛应用。
它可以用作溶剂、冷冻剂、消防气体和化学反应的中间体等。
氯甲烷具有较强的溶解性，对许多有机物和无机物都具有良好的溶解性。
同时，由于氯甲烷分子中的氯原子具有较高的电负性，使得氯甲烷分子呈现出一定的极性。
这使得氯甲烷在溶解性和反应性方面与甲烷有所不同。
碳的最简单有机化合物甲烷是一种重要的天然气成分，具有简单的分子结构和稳定的化学性质。
甲烷在燃烧反应中释放能量，常被用作燃料。
此外，甲烷还可以参与其他重要的化学反应，如部分氧化和取代反应。
这些反应产生的化合物具有不同的性质和应用。
对于我们来说，了解甲烷的结构和性质有助于更好地理解有机化合物的基础知识，为进一步学习和研究有机化学奠定基础。
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第六节甲烷
【教学目的】
1．常识性地介绍有机化合物的初步概念，以及有机化合物的性质上的一些共同特点。
2．了解甲烷在自然界的存在，甲烷的分子构成和主要性质。
3．通过我国古代对天然气的利用，对学生进行爱国主义教育。
4．了解沼气的制法，用途，以及对我国农村发展的重要意义。
【教学重点】甲烷的性质。
【教学用具】演示实验5－12的药品、仪器。
多媒体动画材料。
【教学过程】
复习提问：讨论：一氧化碳与前面所学的哪些物质具有相似的化学性质？
一氧化碳与氢气、碳单质的化学性质相似，都具有可燃性，都具有还原性。
引入新课：播放多媒体动画：
解说：我们已经学习过了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钙等含碳的化合物，世界上还有另一类含碳的化合物，占已发现的含碳的化合物中的绝大部分，如蔗糖、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等等都是含碳的化合物，它们都是我们人类生存的必需品。
下列我们研究它们的一些特点。
指导学生阅读教材第一部分，并思考以下问题：
播放多媒体动画：问题思考。
1．什么是有机物？什么是无机物？
2．日常生活中哪些物质是有机物？哪些物质是无机物？
3．有机物有什么特征？为什么碳的氧化物、碳酸及碳酸盐不是有机物而是无机物？
学生看书后回答。
一、机物与无机物
1．有机物：含碳的化合物叫做有机化合物。
如蔗糖、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等。
2．无机物：不含碳的化合物叫做无机化合物。
如水、氯酸钾、氧化铜等。
3．有机物的共同特征：大多数的有机物都难溶于水，熔点低，受热易分解，容易燃烧，不易导电等。
4．CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等由于它们的性质跟无机化合物相似，因此，把它们归到无机化合物中去。
下面我们就来学习有机化合物中简单的一种－－甲烷。
指导学生看书，思考以下问题。
1．甲烷存在于什么地方？
2．甲烷有哪些别名？
二、甲烷
1．甲烷的存在。
2．甲烷的别名：天然气、沼气、坑气。
天然气的主要成分是甲烷。
3．甲烷的物理性质：
甲烷是一种无色、无味的气体，极难溶于水，它的密度比空气小。
讨论：根据甲烷的这些物理性质，若实验室制取甲烷时，可用哪些方法收集？
4．甲烷的化学性质：
演示：演示实验5－12
现象：烧杯内壁有水滴生成，烧杯内壁的石灰水变浑浊。
结论：甲烷中含有碳元素和氢元素。
甲烷是由碳和氢两元素组成的化合物，化学式为CH4。
点燃
燃烧的化学方程式为：CH4＋2O2======CO2＋2H2O.
学生讨论：根据氢气、一氧化碳、甲烷在空气中燃烧后的生成物的不同，能否用此来区别这三种气体？如果能应怎样操作？
讲述：甲烷是一种可燃性气体，我们说在点燃可燃性气体时，首先得检验它的纯度，若没有进行验纯，当甲烷与氧气或甲与空气混合时，就有可能发生爆炸的危险（按体积计算爆炸极限为5％－15％）所以在煤矿的矿井里必须采取通风、严禁烟火等安全措施，以防甲烷和空气等混合而发生爆炸的危险。
播放多媒体动画：天然气利用、农村沼气。
解说：天然气是当今世界上最重要的气体矿物燃料，我国最早利用天然气，在明朝宋应星著的《天工开物》一书中，就有我国古代利用天然气熬制井盐的图：天然气是解决农村燃料问题，改善农村的环境卫生，提高肥料质量以及发展农业生产等都有很重要的意义：主要是将秸杆、杂草、树叶、人畜类便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，经过几天后，就有甲烷生成，若控制好条件，定期取出旧料，加入新料就可连续产生沼气，而旧料是一种很好的肥料，治气是一种前景很好的能源，无污染，原料易得。
【小结】甲烷是最简单的一种有机物，它是天然气、沼气、煤井坑气的主要成分，易燃烧，与空气混合可能发生爆炸。
也是农村最重要的清洁能源。
【板书设计】
第六节甲烷
一、机物与无机物
1．有机物：含碳的化合物叫做有机化合物。
如蔗糖、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等。
2．无机物：不含碳的化合物叫做无机化合物。
如水、氯酸钾、氧化铜等。
3．有机物的共同特征：大多数的有机物都难溶于水，熔点低，受热易分解，容易燃烧，不易导电等。
4．CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等由于它们的性质跟无机化合物相似，因此，把它们归到无机化合物中去。
二、甲烷
4．甲烷的存在。
5．甲烷的别名：天然气、沼气、坑气。
天然气的主要成分是甲烷。
6．甲烷的物理性质：
甲烷是一种无色、无味的气体，极难溶于水，它的密度比空气小。
讨论：根据甲烷的这些物理性质，若实验室制取甲烷时，可用哪些方法收集？
4．甲烷的化学性质：
演示：演示实验5－12
现象：烧杯内壁有水滴生成，烧杯内壁的石灰水变浑浊。
结论：甲烷中含有碳元素和氢元素。
甲烷是由碳和氢两元素组成的化合物，化学式为CH4。
点燃
燃烧的化学方程式为：CH4＋2O2======CO2＋2H2O. 【作业布置】教材中本节作业。
练习册中相关作业。