6-1《第一讲 最简单的有机化合物——甲烷》
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。
第一讲最简单的有机化合物甲烷
第一讲最简单的有机化合物甲烷子？新课标?高三化学〔人教版〕第一轮复习必修〔2〕单元讲座第三章有机化合物第一讲最简单的有机化合物一甲烷复习目标：1、了解甲烷在自然界存在和日常生活和化工生产中的应用；2、认识甲烷分子结构，学会书写甲烷的电子式和结构式；3、明白得典型的有机反应一一取代反应的特点，能辨认同系物和同分异构体。
复习重点：甲烷的结构特点和甲烷的取代反应；同分异构体和同系物。
复习难点：建立有机物立体结构模型，将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。
课时安排：两课时。
教学过程：知识梳理一、甲烷分子组成与结构1、三式：分子式：_______ ;电子式：_______ 结构式：__________ 。
2、甲烷空间结构的描述：甲烷是_______ 结构，碳原子位于__________ ，顶点差不多上________ 。
3、甲烷分子结构的参数：键角差不多上________ ; 键长1.09X 10 T°m键能是413kJ/mol 。
二、甲烷的性质1、物理性质：__ 色___ 味___ 体，比空气___ , ___ 溶于水。
2、化学性质：一样情形下，性质_____ 稳固，跟强酸、强碱或强氧化剂等_____ 反应。
(1 )甲烷的氧化反应：有机方程式书写不用”=''而用—表示。
点燃CH4(g) + 20 2 (g) ' ► CQ(g)+2H 2。
(1)咨询题：①点燃甲烷前要进行什么操作?[ _____ ]②火焰的颜色是什么?[ —]③燃烧时火焰是淡蓝色的气体还有哪些?[ ____ 、__ 、____ ]④燃烧后的产物如何检验?[ ___________](2)甲烷的取代反应：取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团 ___________________3、甲烷与氯气在光照条件下反应，现象：黄绿色逐步_______ ，瓶壁显现_______ ,讲明产生了不溶于水的物质。
最简单的有机化合物
键__(_或__三___键__)_两___端__ 的__碳___原__子__与___其__他__ 原__子___或__原__子___团__直__ 接__结___合__生__成___新__的__ 化合物的反应
________________
_量__小___的__化___合__
_物__分___子__结___合__ _成__相___对__分___子__ _质__量___大__的___化__ _合__物___分__子___的__
三、乙烯
1．乙烯、烯烃
分子中含有 碳碳双键( C==C )
的烃叫做烯烃。
乙__烯__是最简单的烯烃，可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
2．乙烯的结构
HH
HH
分子式：C2H4，电子式：H··C····C··H,结构式为：H—C==C—H 。
3．乙烯的物理性质
颜色： 无色 ，溶解性： 难溶于水 ，密度： 稍小于空气，状 态： 气体 。
2.物理性质 颜色： 无色 ，状态： 气体 ，溶解性： 难溶于水 ，
密度：比空气 小 。
3．化学性质
稳定性 通常情况下不与 强酸、强碱、强氧化剂 反应
燃烧反应 甲
CH4＋2O2 点燃 CO2＋2H2O(淡蓝色火焰)
烷
取代反应 Cl2
CH4＋Cl2 光 CH3Cl＋HCl
光 CH3Cl＋Cl2
光 CH2Cl2＋Cl2
4．乙烯的化学性质
由于 碳碳双键 的存在，使乙烯化学性质活泼，与溴、
KMnO4均可反应。
(①1)燃氧烧化：反C应2H4＋3O2—点—燃→2CO2＋2H2O；②被酸性高锰
酸钾等强氧化剂所氧化。 (2)加成反应 乙烯与Br2、H2、HCl、H2O等均可发生加成反应，化学方
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
第一节 最简单的有机化合物—甲烷(第二课时)
思考：结合甲、乙、丙、丁烷的分 子式，思考一下烷烃的分子式中碳、 氢原子个数间有何规律？你有几种 推测方法？
归纳法 价键推断法
B 烷烃通式：CnH2n+2（n≥1）
[练习 ] 写出下列烷烃的分子式：
C38H78 （1）含有38个碳原子的烷烃的分子式
（2）含有38个氢原子的烷烃的分子式 C H
18 38
相同点：只含C、H两种元素，每个 碳 以四个单键与其它原子（ C、H ）相 结合。
不同点：C、H原子数不同。
1、结构：
A烷烃（饱和烃）：烃分子中碳原 子间只以碳碳单键结合成链状， 剩余价键均与氢原子结合，使每 个碳原子都达到“饱和”，这样 的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。 课本P62
思考：烷烃中一定含碳碳单键 吗？
注意：
n≤4时，均为气态； 5＜n ≤ 16，均为液态； n≥17时，均为固态
2. 烷烃性质
（2）化学性质：与甲烷相似。
通常状况下很稳定，
强酸、强碱、酸性KMO4、溴水等不发生反应， 跟_______________________ 能发生: 在空气中能点燃； ①______________________________________ ， 较高温度下能分解 ②______________________________________， 光照下能与Cl2、Br2蒸气等反应 ③______________________________________ 。
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
甲烷球棍模型：
与甲烷结构相似的有机 物还有很多，请你观察下列 有机物的结构，试归纳出它 们在结构上的特点。
球棍模型
《最简单的有机化合物-甲烷》课件
甲烷的物理性质
甲烷是一种无色、无 味的气体。
甲烷在标准状况下是 无色透明的，沸点为 -161.5°C，熔点为182.5°C。
甲烷的分子式为CH4 ，分子量为16.043。
甲烷的化学性质
甲烷是一种非常稳定的化合物， 在常温常压下很难与其他物质发
高效开采技术
随着科技的发展，甲烷的开采技 术也在不断进步，提高开采效率 和安全性是未来的重要发展方向 。
高效利用技术
甲烷作为能源的利用方式多样， 包括直接燃烧、发电、燃料电池 等，未来需要进一步研发高效利 用技术，提高能源利用效率。
甲烷与其他新能源的比较
与太阳能的比较
太阳能是一种可再生能源，但受地理位置和天气影响较大，而甲烷 的分布更广泛，使用更方便。
生物质能源
甲烷可用于生产生物质能 源，如生物柴油和生物质 发电等。
01
甲烷对环境的影响
温室效应
01
甲烷是一种温室气体，能够吸收 和重新辐射热量，从而导致温室 效应。
02
Hale Waihona Puke 甲烷在大气中的浓度增加会导致 全球变暖加剧，进而引发一系列 环境问题，如冰川融化、海平面 上升、气候变化等。
甲烷排放与全球气候变化
沼气中的甲烷
沼气是由有机废弃物在厌氧条件 下发酵产生的气体，主要成分是
甲烷。
沼气可用于家庭和工业燃料，同 时也可用于发电和生产有机肥料
。
沼气的产生和利用有助于减少环 境污染和废弃物处理问题。
生物分解中的甲烷
在生物分解过程中，有机物质在厌氧 条件下被微生物分解产生甲烷。
生物分解技术的研究和应用对于解决 能源和环境问题具有重要意义。
第一节最简单的有机化合物——甲烷
世界上绝大多数的含碳化合物，都是 有机化合物（简称有机物）。 例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等 作为吃、穿、用方面的必需品; 合成树脂、合成橡胶、合成纤维、 药物、染料、功能材料，等等 目前，从自然界发现的和人工合成的 有机物约有三千万种，而且新的有 机物仍在不断地被发现或合成出来。
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
• 烃——仅含碳和氢两种元素的有机物， 又称为碳氢化合物。
碳 烃
氢
• 烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。
自我评价
• 下列物质属于烃的是：
⑵.C H ⑴H2S、⑵ C2 2H2 2、⑶CH3Cl、 ⑸.CH ⑷C2H5OH、⑸ CH4 、⑹H2、 ⑺.金刚石、 ⑻CH3COOH、 ⑽C2H4 ⑼CO2 ⑽ 4
现象 试管中气体的 Cl2+CH4 颜色变浅 生成油状物， 取下橡胶塞后 液面迅速上升 饱和NaCl溶液 过几分钟后， 液面继续上升
结论 Cl2参加反 应 生成新的 液态生成 物 生成极易 溶于水的 气体 要求：推出反应的主要产物，写出反应方程式， 让学生归纳出取代反应的定义
实验现象及推断
B.取代反应：
主链由长到短； 支链由整到散； 位置由心到边； 一边走，不到端，支链碳数 小于挂靠碳离端点位数。 排布孪邻到间。
碳原 子数 1 2 3 4 5 6 7 8
同分异 构体数 1 1 1 2 3 5 9 18
碳原 同分异 子数 构体数 9 35 10 75 11 159 12 355 13 802 14 1858 16 10359 20 366319
3、主链少二个碳
（1）支链为乙基
C －C － C － C － C － C－ C ∣ ∣ × C C ∣ ∣ C C
《最简单的有机化合物-甲烷》课件
3 与氧气反应、生成二氧化碳和水
4 没有化学反应
当甲烷与氧气反应时，会产生二氧化碳和水。
甲烷本身不会参与其他化学反应。
应用领域
燃料
甲烷作为一种清洁燃料广泛 应用于家庭、工业和交通运 输领域。
化学制品原料
甲烷可以用于生产多种化学 制品，如乙烯和甲醇。
工业生产中的催化剂
甲烷作为工业生产中重要的 催化剂之一，用于提取氢和 合成其他化学物质。
安全注意事项
1 安全储存
甲烷应储存在密闭的容器中，避免泄漏。
2 安全使用
在使用甲烷时要注意火源，避免火灾和爆炸。
3 避免的不安全情况
应避免长时间暴露于高浓度的甲烷气体中，以免对健康造成危害。
结论
甲烷作为最简单的有机化合物具有广泛的应用领域和重要的意义，既是重要的燃料资源，又是化学工业的原料 和催化剂。
《最简单的有机化合物甲烷》ppt课件
最简单的有机化合物-甲烷（CH₄）是一种无色无味的气体，具有丰富的应用 领域和重要的意义。
简介
有机化合物是由碳和氢组成的化合物。甲烷是最简单的有机化合物之一。
化学结构
碳、氢的组成比例
甲烷由一个碳原子和四个氢原子 组成。
单一键结构
甲烷的分子中的碳原子与四个氢 原子通过共价单键相连接。
空间构型
甲烷的空间构型是正四面体形状。
ห้องสมุดไป่ตู้
物理性质
1 物理状态
甲烷在常温常压下是一种无色无味的气体。
2 比重
甲烷的比重较轻，低于空气。
3 溶解度
甲烷在水中的溶解度较低。
4 沸点、熔点
甲烷沸点为-162°C，熔点为-182°C。
化学性质
1 容易燃烧
第一节 最简单的有机化合物--甲烷1
电离性
化学 反应
有机物分类 根据有机物的组成和结构特点
有 烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等
机
物
烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等
高分子化合物（包括人工合成） 有机化学的学习方法：
• 三抓 ：抓结构 抓部位 抓条件 • 三学会：模仿 推断 接受新信息能力
4、烃(通式：CxHy)
仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢
四、甲烷的化学性质
(4)、受热分解
CH 4 C 2H 2
高温
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……
课堂总结
常温下： 性质较稳定
甲烷化 学性质
一定条件下
燃烧反应
取代反应
受热分解
课堂习题
1、2003年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。
天然气是一种清洁的能源，其主要成分是CH4 ，有报道 说，使用天然气对提高人的生活质量有以下好处： ⑴可有效减少空气污染，提高空气质量； ⑵可大大减轻水陆运输的压力； ⑶可以控制温室气体的排放，减少温室效应； ⑷天然气无毒，泄露不具有危险性… 你认为其中不合适的宣传有（填序号） ⑶ ⑷ ， 理由是:
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
CCl4 四氯甲烷 四氯化碳 全氯甲烷 无色液体，有愉快的气味，有毒！
第三章第一节《最简单的有机化合物-甲烷》学案
第三章《最简单的有机化合物—甲烷》学案班别姓名学习目标1、了解有机化合物以及烷烃的初步概念及性质上的一些共同特点。
2、了解甲烷在自然界的存在和用途，初步认识甲烷分子的空间结构。
3、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法。
4、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的涵义。
5、掌握同系物、同分异构体的涵义。
重点：甲烷的分子结构和化学性质难点：甲烷的结构特点和取代反应一、有机物1、有机物的定义：。
2、有机物的特点：(1)种类繁多碳元素是形成物质最多的元素(2)结构复杂(3)难溶于水( 4)易分解、易燃烧、不易导电3、烃是指的有机物，也称为。
其中是最简单的有机物。
二、甲烷的结构与性质1、甲烷的存在：。
2、甲烷的分子式：，电子式：，结构式：。
甲烷分子的结构特点为：，对应的CH2Cl2有几种结构？常用的分子模型有两种。
3、甲烷的物理性质：色，味的气体，溶，燃烧，密度空气。
4、甲烷的化学性质在通常情况下，甲烷稳定，与不反应，与也不反应。
因为有机反应比较复杂，常伴有副反应发生，所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不用等号。
（1）甲烷的氧化反应写出甲烷与氧气反应的化学反应式：（2）甲烷的取代反应甲烷与氯气反应的现象为：化学反应方程式为：①常如何验证HCl的生成呢？②常温下，除了CH3Cl是气体外，其他三种都是无色液体，为什么我们看到黄色油珠呢？。
其实，在该反应中，生成的有机产物除一氯甲烷外，还有。
请写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式：③取代反应的定义：那么取代反应和置换反应是不是相同的呢？它们之间的差别为：三、烷烃1、烷烃，也称为，分子中。
2、随着分子中碳原子数的增加，烷烃的物理性质会呈现变化。
状态：；熔沸点，密度。
3、化学性质：。
4、同系物的定义：。
烷烃的分子式可以用通式来表示：5、烷烃的命名（1）碳数在十个以内时，依次为：（2）碳数超过十时，以为代表。
6、同分异构体的定义：同分异构现象的定义：一般情况下，分子相同时，支链越多，溶沸点越，密度越。
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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二氧化碳和水的量均相等。
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5．气态烃 CxHy完全燃烧后生成 CO2和 H2O。 点燃 y y CxHy＋ (x＋ )O2――→xCO2＋ H2O 4 2 当 H2O为气态时(T>100℃ )， 1 mol气态烃燃烧前后气体总体 积的变化有以下三种情况： 当 y＝ 4时， ΔV＝ 0，反应后气体总体积不变；常温常压下呈 气态的烃中，只有甲烷、乙烯、丙炔。 y 当 y>4时， ΔV＝ － 1，反应后气体总体积增大。 4 y 当 y<4时， ΔV＝ 1－ ，反应后气体总体积减小。 4
4．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 (性)氢原子，烃的一元取代 物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：
①同一碳原子所连的氢原子是等效的；
②同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的； ③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)位置上的氢原子是等效的。
同系物 化合物 结构相似
同分异构体 化合物 分子式相同 结构不同
同素异形体 单质 同一元素 性质不同
同位素 原子 质子数相同 中子数不同
限制条件
组成相差若 干个CH2 原子团
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2.对同系物概念的理解 理解同系物概念时要注意以下几点：
(1)同系物必须符合同一通式，但符合同一通式的物质不一定是同
系物； (2) 结构相似是指同系物为同一类物质，如乙烯与环丙烷都符合
“CnH2n”通式，组成上也相差“—CH2—”原子团，但不是同一类物质，
不是同系物； (3)同系物的化学式一定不同，结构相似但不完全相同，组成元素 相同。 综上所述，在判断同系物时，要一看结构是否相似，二看组成是
否相差若干个“—CH2—”原子团。
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甲烷的化学性质主要是取代反应，而其他烷烃在发生取代反应时， 其特点与甲烷一样，重点从反应条件，试剂类型，产物的复杂性等方 面去掌握： (1)反应条件：光照 (在室温、暗处不发生反应 )漫射光，不能强光
直射。
(2)反应物质：纯卤素，例如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见光发 生取代反应。 (3)反应产物：甲烷的取代反应是分步进行的，所以甲烷的氯代物 并不是一种，而是几种氯代物的混合物。
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知识点 3 1.概念
同系物
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。
2．性质
同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定递变规律。
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知识点 4
同分异构体
具有相同的分子式，但具有不同的结构的化合物互称为同分异构 体。如下表中各烷烃的同分异构体数目分别为： 甲烷 1种 乙烷 1种 丙烷 1种 丁烷 2种 戊烷 3种 己烷 5种
CH3
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特别提醒 有机物和无机物的学习中注意化学用语应用的异同，通常在书写 无机反应方程式时，以分子式为主，而在书写有机反应方程式时，常 以结构简式为主。
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考点 2 1.四同比较
概念 研究范围
同系物和同分异构体
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4.有机物的组成和结构的表示方法比较
种类 实例 含义 应用范围
分子式
C2H6
用元素符号表示物质分子组成的 多用于研究物质组 式子，可反映出一个分子中原子 成 的种类和数目 ①表示物质组成的各元素原子最 简整数比的式子 ②由最简式可 有共同组成的物质 求最简式量
最简式 (实验式)
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有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应的比较 取代反应 置换反应
反应物中不一定有单质，生成物中 反应物和生成物中一定有单质 一定没有单质 在水溶液中进行的反应，遵循 反应能否进行，受温度、光照、催 金属活动性及非金属活动性顺 化剂等外界条件的影响较大 序的规律 反应逐步进行；很多反应是可逆的 反应一般为单方向进行
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考点 3
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与烃类物质燃烧有关的计算
1.等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，消耗氧气的量决定于 y “ x＋ ”的值，此值越大，耗氧量越多。 4
2．等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量决定于CxHy中 y/x的值， 此值越大，耗氧量越多。
3 ．若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为 1∶2 ，则完全燃烧后
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第一讲
最简单的有机化合物——甲烷
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知识点 1 1.烃
甲烷
仅含有碳、氢两种元素的有机物称为烃。
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2．分子组成及结构
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3.物理性质 颜色：无色，状态：气体，溶解性：难溶于水，密度比空气小。 4．化学性质 通常情况较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等均不反应。
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6．烃CxHy中x≥1而y≥2且为偶数，因为烷烃的氢原子数为 2(n＋1)： 由于每形成一个双键或一个环均少用2个氢原子，故烃中复习
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3．同分异构体的书写技巧(降碳对称法) 三注意： (1) 选择最长的碳链为主链； (2) 找出中心对称线； (3) 保 证去掉碳后的链必为主链。
四句话： (1) 主链由长到短； (2) 支链由整到散； (3) 位置由心到边；
(4)排布分对、邻、间。
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(1)氧化反应
甲烷的燃烧热为890 kJ/mol，甲烷燃烧的热化学方程式为： CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－890 kJ/mol
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(2)取代反应
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①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 所替代的反应。 ②甲烷与氯气的取代反应
反应的现象为：试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，
试管中有少量白雾。
反应的方程式为：
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甲烷的 4 种氯代产物均不溶于水，常温下除一氯甲烷是气体外， 其他3种产物都是无色油状液体。三氯甲烷是氯仿。
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知识点 2
烷烃
1.通式：CnH2n＋2(n≥1，n∈Z)。 2．结构特点 烃分子中碳原子之间以单键结合，剩余价键全部与氢原子结合，
使每个碳原子都达到价键饱和。
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3．性质 (1)物理性质 ①所有烷烃均难溶于水且密度比水小。 ②随碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
③碳原子数小于5的烷烃，常温下呈气态。
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(2)化学性质 烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强酸、强碱及强 氧化剂反应，但在一定条件下可燃烧，可发生取代反应和分解反应。 ①烷烃(CnH2n＋2)的燃烧通式为：