必修2第三章第一节甲烷的性质
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1、定义：含有碳元素的大多数化合物为有机物。
注：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属 化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物。
2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 3、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物， 也称为烃。甲烷是最简单的烃。
阅读课本60页
资料
2004年9月6日，来自新疆 塔里木的天然气气头抵达陕西 靖边压气站。这标志着西气东 输工程实现全线贯通，塔里木 气田和陕北长庆气田两大气源 在此成功对接。
结论
1.取代反应发生的条件：光照； 2. 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质， 且不溶与水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压 在减小，即气体总体积在减小。 4. 试管中有少量白雾，生成了极易溶于水的气体。
甲烷的取代反应的历程（课本62页）
一氯甲烷的形成
一氯甲烷
一氯甲烷 （气体）
3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反 应后，得到的产物的物质的量最多的是（ D） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
4、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 （ C）
A、氯气与氢气反应 B、氯气与甲烷反应 C、氧气与甲烷反应 D、次氯酸的分解
5、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应， 待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量 相等，则消耗氯气为（C ）
甲烷的取代反应的历程
二氯甲烷（液体） 三氯甲烷（液体）
常温下，一氯
甲烷是气体，其他 三种是液体，三氯 甲烷和四氯甲烷是 工业上重要的溶剂 ，四氯甲烷还是一 种效率较高的灭火 剂，这四种取代物 都不溶于水。
四氯甲烷（液体） 或四氯化碳
取代反应概念 （课本62页）
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.
一般不发生化学反应。
问题： 能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？ 结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
1.甲烷的氧化反应
实验：把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一 个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内 滴入澄清的石灰水 。
实验现象 安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄
清石灰水变浑浊的气体，放热。
第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第1课时 甲烷的性质
导入
有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布 广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。
燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂 食物: 糖类、油脂、蛋白质
有机物
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
A、0.5mol
B、2mol
C、2.5mol
D、4mol
五、板书提纲
第一节 最简单的有机化合物-甲烷 一、甲烷分子的构成和空间结构 二、甲烷的物理性质 ①氧化反应 三、甲烷的化学性质 ②取代反应
③分解反应Fra Baidu bibliotek
2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。
注：相同条件下，气体的密度之比=摩尔质量之比
3、极难溶解于水。
根据上述甲烷的物理性质, 如何收集甲烷呢?
甲烷的收集方法: 1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。 2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。
四、甲烷的化学性质 在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱
反应方程式：CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
注意
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生 爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!！
2.甲烷的取代反应 （课本61页）
科学探究
取2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，如图所示。其中1支试管
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。
甲烷的分子模型（课本61页）
紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键
用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢原子的体积比
三、甲烷的物理性质（课本61页）
1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。
思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？ 生成多少molHCl？
3.甲烷的分解反应
隔绝空气，加热至1500℃ ，甲烷分解
反应方程式：CH4 高温 C + 2H2
应用：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。
巩固练习
1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（ D） A、甲烷是一种黄绿色气体 B、甲烷是一种有臭味的气体 C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空 气的密度相近。 D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水 2、下列物质常温下呈气态的是 （ A） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C.CHCl3 D. CCl4
二、甲烷的分子构成和空间结构
H
分子式： CH4
电子式： H C H
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式子。
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
经过大量的科学实验证明，甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上，而是
用预先准备好的黑色纸套套上,另
一支试管放在光亮处。片刻后，
比较2支试管中的物质，二者是否
出现了区别？
1.你从实验中得到哪些信息？ 2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？
取代反应------- 现象与结论（课本61-62页）
现象
室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时 混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管 中有少量白雾，试管内的液面上升。
注意：
①甲烷与氯气反应可能有五种产物。
②有机反应很复杂，产物较多。故有机反应一
般用“
” 而不用“ ” 表示。
③多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。
光照下甲烷与氯气发生取代反应
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl ＋HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4 ＋ HCl
形成了一个正四面体的立体结构，
碳原子位于正四面体的中心，而 四个氢原子分别位于正四面体的 四个顶点上。
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。
甲烷分子的空间结构（课本61页）
经过大量的科学实验证明，甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上，而是 形成了一个正四面体的立体结构， 碳原子位于正四面体的中心，而 四个氢原子分别位于正四面体的 四个顶点上。
2004年1月1日，西气东输 上海白鹤首站的操作员开启天 然气流量计的阀门。当日,西气 东输工程的末站与上海的白鹤 首站贯通，正式向中国的经济 中心上海商业供气。
一、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。
注：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属 化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物。
2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 3、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物， 也称为烃。甲烷是最简单的烃。
阅读课本60页
资料
2004年9月6日，来自新疆 塔里木的天然气气头抵达陕西 靖边压气站。这标志着西气东 输工程实现全线贯通，塔里木 气田和陕北长庆气田两大气源 在此成功对接。
结论
1.取代反应发生的条件：光照； 2. 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质， 且不溶与水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压 在减小，即气体总体积在减小。 4. 试管中有少量白雾，生成了极易溶于水的气体。
甲烷的取代反应的历程（课本62页）
一氯甲烷的形成
一氯甲烷
一氯甲烷 （气体）
3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反 应后，得到的产物的物质的量最多的是（ D） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
4、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 （ C）
A、氯气与氢气反应 B、氯气与甲烷反应 C、氧气与甲烷反应 D、次氯酸的分解
5、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应， 待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量 相等，则消耗氯气为（C ）
甲烷的取代反应的历程
二氯甲烷（液体） 三氯甲烷（液体）
常温下，一氯
甲烷是气体，其他 三种是液体，三氯 甲烷和四氯甲烷是 工业上重要的溶剂 ，四氯甲烷还是一 种效率较高的灭火 剂，这四种取代物 都不溶于水。
四氯甲烷（液体） 或四氯化碳
取代反应概念 （课本62页）
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.
一般不发生化学反应。
问题： 能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？ 结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
1.甲烷的氧化反应
实验：把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一 个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内 滴入澄清的石灰水 。
实验现象 安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄
清石灰水变浑浊的气体，放热。
第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第1课时 甲烷的性质
导入
有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布 广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。
燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂 食物: 糖类、油脂、蛋白质
有机物
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
A、0.5mol
B、2mol
C、2.5mol
D、4mol
五、板书提纲
第一节 最简单的有机化合物-甲烷 一、甲烷分子的构成和空间结构 二、甲烷的物理性质 ①氧化反应 三、甲烷的化学性质 ②取代反应
③分解反应Fra Baidu bibliotek
2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。
注：相同条件下，气体的密度之比=摩尔质量之比
3、极难溶解于水。
根据上述甲烷的物理性质, 如何收集甲烷呢?
甲烷的收集方法: 1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。 2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。
四、甲烷的化学性质 在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱
反应方程式：CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
注意
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生 爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!！
2.甲烷的取代反应 （课本61页）
科学探究
取2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，如图所示。其中1支试管
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。
甲烷的分子模型（课本61页）
紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键
用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢原子的体积比
三、甲烷的物理性质（课本61页）
1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。
思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？ 生成多少molHCl？
3.甲烷的分解反应
隔绝空气，加热至1500℃ ，甲烷分解
反应方程式：CH4 高温 C + 2H2
应用：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。
巩固练习
1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（ D） A、甲烷是一种黄绿色气体 B、甲烷是一种有臭味的气体 C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空 气的密度相近。 D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水 2、下列物质常温下呈气态的是 （ A） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C.CHCl3 D. CCl4
二、甲烷的分子构成和空间结构
H
分子式： CH4
电子式： H C H
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式子。
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
经过大量的科学实验证明，甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上，而是
用预先准备好的黑色纸套套上,另
一支试管放在光亮处。片刻后，
比较2支试管中的物质，二者是否
出现了区别？
1.你从实验中得到哪些信息？ 2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？
取代反应------- 现象与结论（课本61-62页）
现象
室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时 混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管 中有少量白雾，试管内的液面上升。
注意：
①甲烷与氯气反应可能有五种产物。
②有机反应很复杂，产物较多。故有机反应一
般用“
” 而不用“ ” 表示。
③多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。
光照下甲烷与氯气发生取代反应
CH4 ＋ Cl2 光照 CH3Cl ＋HCl CH3Cl ＋ Cl2 光照 CH2Cl2 ＋ HCl CH2Cl2 ＋ Cl2 光照 CHCl3 ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2 光照 CCl4 ＋ HCl
形成了一个正四面体的立体结构，
碳原子位于正四面体的中心，而 四个氢原子分别位于正四面体的 四个顶点上。
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。
甲烷分子的空间结构（课本61页）
经过大量的科学实验证明，甲 烷分子里的一个碳原子和四个氢 原子并不在同一个平面上，而是 形成了一个正四面体的立体结构， 碳原子位于正四面体的中心，而 四个氢原子分别位于正四面体的 四个顶点上。
2004年1月1日，西气东输 上海白鹤首站的操作员开启天 然气流量计的阀门。当日,西气 东输工程的末站与上海的白鹤 首站贯通，正式向中国的经济 中心上海商业供气。
一、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。