必修2第三章第一节甲烷的性质
高一化学人教版必修2课件：3.1.1甲烷的性质(62 张)
②取代反应——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： 光照 HCl＋CH3Cl(一氯甲烷) CH4＋Cl2――→ 光照 HCl＋CH2Cl2(二氯甲烷) CH3Cl＋Cl2――→ 光照 HCl＋CHCl3(三氯甲烷) CH2Cl2＋Cl2――→ 光照 HCl＋CCl4(四氯化碳) CHCl3＋Cl2――→ 其中，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 都不溶于水，除 CH3Cl 是气体外，其余三种都是液体。 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。
1．有机化合物 (1)定义：大多数含碳元素的化合物叫有机化合物。 (2)组成元素：组成有机化合物的元素除含有碳外，常含有氢、 氧元素，有的还含有氮、硫、卤素、磷等。 (3)特点：有机化合物种类繁多。 2．烃 (1)定义：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。 (2)典型代表物：最简单的烃是甲烷。
5．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 极难溶于水
(2)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反应， 与强酸、强碱也不反应。 ①氧化反应(燃烧) 现象：甲烷在空气中完全燃烧，火焰呈淡蓝色。 点燃 CO2＋2H2O。 化学方程式：CH4＋2O2――→
3．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中更能反映其真实 存在状况的是( )
A．Ⅰ C．Ⅲ
B．Ⅱ D．Ⅳ
答案：D 解析：比例模型更能反映其真实存在状况，故 D 正确。
4．能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是( A．甲烷的四个碳氢键的键能相等 B．甲烷的四个碳氢键的键长相等 C．甲烷的一氯代物只有一种 D．甲烷的二氯代物只有一种
最简单的有机化合物——甲烷
2.甲烷的取代反应
CH4+Cl2 CH4+2Cl2 CH4+3Cl2
光照
CH3Cl+HCl CH2Cl2+2HCl CHCl3+3HCl
光照
光照
CH4+4Cl2
光照
CCl4+4HCl
规律：每பைடு நூலகம்代一个H原子，需要一个Cl2分子，生产一个HCl分子 注意：有机反应用“→”，不用“==”；
习题
1.下列气体的组要成分不是甲烷的是（ A.沼气 C.煤气 B.天然气 D.坑道气
生成多少HCl？
习题
5. 将1molCH4和Cl2发生取代反应，待反应
发生后，测得四种有机取代物的物质的量 相等，则消耗的Cl2为？
课外作业
课本：P65 T10
下 课！
谢谢指导！
碳氢化合物：只含碳和氢两种元素的有机物，简称“烃”。
烃的衍生物：除碳和氢两种元素外还含有其它元素的有机物。
CH4 C3 H8 C6 H6 CCl4 CH3CH2OH
最简单的有机化合物——
一、甲烷的组成与结构
分子式 电子式 结构式 空间结构
空间 正四面体
球棍 模型 比例 模型
二、甲烷的物理性质
C）
习题
2.下列物质在一定条件下，可以与甲烷反
应的是（
A C）
B.溴水
A.氯气
C.氧气
D.酸性高锰酸钾
习题
3.等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射 光的照射下充分反应，生成物中物质的量最 大的是（
D）
B.CH2Cl2 D.HCl
A.CH3Cl l4
习题
4. 1mol甲烷最多能与多少氯气进行取代，
高中化学第三章有机化合物3.1.1甲烷的性质课件新人教版必修2
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第1课 甲烷的性质
[目标定位] 1.了解有机化合物的概念，会判
断给定物质是否是有机物。2.掌握甲烷的分子
结构，能迁移应用判断甲烷衍生物的空间构
型。3.掌握甲烷的化学性质及取代反应的条件
和特点，能运用其物质的量关系进行取代反
1．有机物主要是指含铁的化合物。二氧化
甲烷、乙醇、
碳、碳酸钙、甲烷、乙醇、蔗糖五种物质中 蔗糖
属于有机物的是
4
第二周期第ⅣA族 共价键
。
2．在元素周期表中，碳元素位 ，原子的最外层有 个
于
(2)CO、CO2、H2CO3及碳酸盐中都含碳元
素，它们属于有机物吗？
【答案】 不是，含有碳元素的化合物是有
机物，但CO、CO2、H2CO3及碳酸盐等，其
物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机 物HCl，其中HCl的产量最多。
4．反应特点： (1)连锁反应：甲烷中的氢原子被氯原子逐
步取代，各步反应同时进行，即第一步反应
一旦开始，后续反应立即进行；
(2)数量关系：每取代1 mol氢原子，消耗1
mol Cl2，生成1 mol HCl。
结构、性质与无机物相似，因此属于无机物。
知识点一 甲烷的分子结构 1． 烃 (1)定义：由
碳和氢
两种元素形成
的化合物
(2)典型代表：最简单的烃是甲烷
2．甲烷的存在和用途
3．甲烷的分子结构 (1)组成和结构
(2)空间结构
[对应练习]
1．判断正误：
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。
人教版必修2化学课件：第三章 第一节 第1课时 甲烷的性质
•17、播种行为，可以收获习惯；播种习惯，可以收获性格；播种性格，可以收获命运。2021年10月2021/10/192021/10/192021/10/1910/19/2021
•18、我们发现了儿童有创造力，认识了儿童有创造力，就须进一步把儿童的创造力解放出来2021/10/192021/10/19October 19, 2021
•12、首先是第教师1课品格时的陶冶甲，烷行为的的性教质育，然后才是专门知识和技能的目训练标。导航
•13、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。
知识梳理
重难聚焦
典例透析
•14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
•15、生活即教育，社会即学校，教学做合一。
•16、当在学校所学的一切全都忘记之后，还剩下来的才是教育。2021年10月19日星期二2021/10/192021/10/192021/10/19
•19、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
2021/10/192021/10/192021/10/192021/10/19
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-7-
一二
(3)取代反应。 ①实验探究:甲烷与Cl2的取代反应。
实 验 操 作
实 A 装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出 验 现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升;水槽中有固体析 现出 象 B 装置:无明显现象
类别 取代反应
置换反应
实例
定义
反应物
生成物 反应中 电子得 失
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 有机物分子里的原子或 原子团被其他原子或原 子团所替代的反应 一种化合物和另一种化 合物或单质
第三章 第一节 第一学时 甲烷的性质-高中化学人教版必修2课时练习(含解析)
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第一学时甲烷的性质一、选择题1.下列有关有机化合物组成的叙述正确的是()A．有机物只含有碳、氢两种元素B．一氧化碳、二氧化碳是含碳化合物，所以它们是有机化合物C．人类已知的化合物中，种类最多的是含ⅣA族元素的化合物D．有机物只能存在于动植物体内，不能通过人工的方法合成2.下列说法不属于有机化合物特点的是()A．大多数有机化合物难溶于水，易溶于有机溶剂B．有机化合物反应比较复杂，一般反应较慢C．绝大多数有机化合物受热不易分解，而且不易燃烧D．绝大多数有机化合物是非电解质，不易导电，熔点低3.下列关于烃的说法中，正确的是()A．烃是只含碳和氢两种元素的有机物B．烃是分子中含有碳元素的化合物C．烃是燃烧后生成二氧化碳和水的有机物D．烃是含有碳和氢元素的化合物4.下列关于甲烷性质叙述中不正确的是()A．甲烷是一种无色无味的气体B．甲烷极难溶解于水C．相同条件下甲烷的密度大于空气D．实验室常用排水集气法收集甲烷气体5.下列说法不正确的是()A．煤矿内瓦斯、煤气、油田气中都含有甲烷B．农村沼气池产生的可燃气体是甲烷C．煤矿坑气是植物残体经微生物发酵而产生D．甲烷是天然气的主要成分6.下列事实、事件、事故中与甲烷无关的是()A．天然气的主要成分B．造成“光化学烟雾”的气体C．“西气东输”工程D．煤矿中的瓦斯爆炸7.下列说法正确的是()A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有2种结构B．甲烷分子的球棍模型为C．天然气不属于可再生能源D．标准状况下，11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2N A8.下列关于甲烷的说法不正确的是()A．甲烷是一种气态氢化物B．甲烷是最简单的烃类有机物C．甲烷是氢元素质量分数含量最高的烃D．甲烷分子中碳、氢元素的质量比为1：49.下列事实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．四个C—H键完全相同B． CH4的一氯代物只有一种C．在常温常压下，CH2Cl2为液体D． CH2Cl2只有一种空间结构10.下列说法中正确的是()A．甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．甲烷能使溴水褪色C．甲烷能被浓硫酸氧化D．甲烷的热稳定性比水弱11.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气等三种无色气体的方法是()A．通入溴水―→通入澄清石灰水B．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯C．点燃―→罩上干冷烧杯―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯D．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯―→通入溴水12.常温下，把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶内壁上有油状液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是()A． 5种 B． 6种 C． 4种 D． 3种13.下列反应属于取代反应的是()A． CH4＋2O2CO2＋2H2OB． CH4C＋2H2C． CH4＋Cl2CH3Cl＋HClD． Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑二、非选择题14.如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。
化学必修2第三章第一节教师.doc
HHHHICIH第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质一、甲烷的存在与结构1. 甲烷的存在甲烷是天然气、沼气、油111气和煤矿坑道气的主要成分。
天然气中甲烷所占的体积分数 一般为80%〜97%。
2. 甲烷的组成与结构在甲烷分子中，碳原子与4个氢原子形成4个C —H 共价键，分子式为CH 」，结构如下：(1) 结构式在电子式的基础上，用一条短线表示一对共用电子所得的图式叫做结构式。
省略了部分 或全部短线的结构式叫做结构简式。
甲烷的结构简式为CH.它同时也是甲烷的分子式)。
(2) 在CH4分了里，每个氢原了都以单键与碳原了结合，任意2个C —H 键之间的夹角都 是109。
2展，使CH’分子的空间构型为正四面体。
甲烷在组成与结构上是最简单的有机化合 物，但其分子空间构型是认识复杂有机化合物分子空间构型的基础。
(3) 判断甲烷分子的空间构型是正四面体形而不是平面正方形的方法一般可以通过研究 二氯甲烷只有一种结构来确定。
若甲烷分子呈正四面体形，则其二氯代物只有一种(I)。
而 若甲烷分了呈平面正方形，则其二氯代物可以有两种(II 、ni )oH 1 CH 1H —C —ClH Cl —C —/|\ 1 1 Cl cl Cl H (I) (H) (III)事实是甲烷的二氯代物只有一种，由此可判断甲烷分子的空间构型为正四面体形而非平面正 方形。
二、甲烷的性质 1. 物理性质甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体,极难溶于水,密度比空气小。
2 .化学性质(1) 稳定性：甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，也不能使浪水和 酸性KMnCU 溶液褪色。
但是在一定条件下，甲烷也能发生某些反应。
经硫酸酸化的KMnO 4溶液有很强的氧化性，在有机化学的学习中经常通过观察某有机物 是否能使紫色的酸性KMnO 4溶液褪色来判断其性质是否活泼等。
(2) 可燃性：甲烷是一种优良的气体燃料，通常状况下，1 mol 甲烷在空气中完全燃烧,x«H 甲烷的电子式甲烷的结构式HI ........ ,H —+ Cl-rClCl HI .........Cl —C-FH + C1-HC1Cl ClCl —C 寸 H + ci-j —Cl生成CO2和液态水，放出890 kJ 热量。
高一化学必修二甲烷知识点
高一化学必修二甲烷知识点甲烷是一种简单的有机化合物，分子式为CH4。
作为天然气的主要成分之一，甲烷在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
下面将详细介绍甲烷的性质、制备方法、化学反应以及在环境保护方面的作用。
一、甲烷的性质甲烷是一种无色、无臭、无味的气体，密度小于空气，在常温常压下不易液化。
它的沸点为-161.5℃，熔点为-182.5℃。
甲烷是不可燃气体，但能与氧气发生剧烈反应燃烧，生成二氧化碳和水。
甲烷是一种非极性分子，由于电子云分布均匀，因此溶解性较差。
二、甲烷的制备方法1. 自然界中，甲烷主要由生物质的分解和地下矿藏中的石油和天然气释放而产生。
这是一种自然形成的方法，无需人工干预。
2. 实验室制备甲烷的方式是通过碳的还原反应。
将甲醇与碱金属的固体还原剂（如钠）反应，生成甲烷气体。
三、甲烷的化学反应1. 燃烧反应：甲烷与氧气发生剧烈的燃烧反应，产生二氧化碳和水。
这是甲烷在我们常见的火焰中燃烧的过程。
2. 卤素取代反应：当甲烷与卤素（如氯气）反应时，可以取代甲烷分子中的氢原子，生成卤代烷。
这是甲烷在有机合成中常见的反应之一。
3. 氧化反应：甲烷可通过催化剂参与氧化反应，生成一氧化碳和水。
该反应是甲烷作为温室气体的重要原因之一。
四、甲烷在环境保护中的作用1. 作为一种清洁燃料，甲烷在代替传统燃煤、燃油的过程中可以减少大量的二氧化碳排放，对缓解温室效应具有积极的作用。
2. 甲烷可以通过合理利用和控制煤矿、油田等地下矿藏中的甲烷释放，减少甲烷对环境的污染和破坏。
3. 在城市污水处理过程中，甲烷可以通过厌氧消化技术被生物转化产生，用于发电或供热，实现能源回收和资源利用。
综上所述，甲烷是一种重要的有机化合物，具有独特的物理性质和化学反应。
在能源利用和环境保护方面，合理利用和控制甲烷的释放，对于减少温室气体排放和实现资源循环利用具有重要意义。
高中化学 第二课时：人教版必修二第三上第一节第二课时：甲烷的性质(共26张ppt)
生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，该四种取代物中n(Cl) ＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol。参加反应的n(Cl2)＝2.5 mol。
解法二：方程式法。总反应的方程式可写为：
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2 H2O △V=x – (1+x+y/4) = ﹣y/4 – 1 1：(y/4 + 1)=a:2a 求得 y=4 即混合烃的平均分子式为CxH4 。
2020/5/17
16
(3)甲烷的取代反应 ①实验探究甲烷与氯气的反应
装置Ⅰ：
实 a.试管内气体黄绿色逐渐 变浅
解析：由于燃烧产物只有CO2和H2O，根据元素守恒，有机物最多由三种元素 组成，可设其分子式为CxHyOz。
燃烧产物中的C和H完全来自于有机物，则有机物中的N(C):N(H)=1:2；
O元素可能部分来自于O2，也可能全部来自于O2(此时z=0)
2020/5/17
11
平均值法在确定分子组成时的应用
例3.某两种气态烃的1 L混合气体，完全燃烧生成1.4 L CO2和2.0 L水蒸
2020/5/17
2
天然气燃烧及瓦斯爆炸
如何防止瓦斯爆炸 ?
阻断反应条件: 严禁烟火 控制反应物含量: 通风换气; 准确检测
2020/5/17
3
思维拓展 烃的燃烧规律
在有机物分子中，碳原子的4个价电子都参与成键。不管烃中有多少 个碳原子，碳原子提供的形成共价键的价电子都是偶数；碳原子之间形成 共价键用去的电子数是偶数，则剩余的和氢原子形成的共价键电子数也是 偶数，所以烃类物质中氢原子个数一定为偶数。 【规律1】烃分子含氢原子数恒为偶数，其相对分子质量恒为偶数。
高中化学必修二导学案：第三章 有机化合物 第一节 第1课时甲烷的性质 含答案
第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质[学习目标定位] 1.会写甲烷的分子式、结构式、电子式，知道甲烷的结构特点。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，会写化学方程式。
3.知道取代反应的概念和甲烷发生取代反应时的断键和成键情况。
一甲烷的存在、用途及结构1．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)甲烷的主要用途甲烷易燃烧，完全燃烧生成CO2、H2O并放出大量的热量，因此甲烷可用作燃料。
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。
2．甲烷的组成与结构分子式电子式结构式空间构型甲烷的分子模型CH4正四面体结构，C原子位于正四面体中心，H原子位于四个顶点上归纳总结1．结构式：用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，无论这4个原子是否相同，都分别在四面体的顶点上，但不一定为正四面体，也不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。
1．以下关于甲烷的说法中错误的是()A．甲烷分子是由极性键构成的分子B．甲烷分子具有正四面体结构C．甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键D．甲烷分子中具有非极性键答案 D2．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中更能反映其真实存在状况的是()答案 D解析在这几种形式中，分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型，但比例模型更能形象的表达出H、C的位置及所占比例；电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。
二甲烷的性质1．甲烷的物理性质甲烷是一种无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。
2．甲烷的化学性质 (1)甲烷的氧化反应将甲烷在空气中点燃观察现象：①甲烷燃烧的化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
甲烷是优良的气体燃料，通常状况下，1 mol 甲烷在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，放出890 kJ 热量。
(人教)高一化学新课标必修2课件第三章有机化合物311甲烷的性质
(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 所替代的反应叫取代反应。 ②甲烷与氯气的取代反应 现象：(与氯气反应)光照时，试管内气体的颜色 逐渐变浅 ，试管壁出现 油状液滴 ，试管中有少量白雾。
课堂深化探究
解疑释难 重点突破
一、甲烷的分子结构
甲烷分子是正四面体构型，碳原子位于四面体的中心，与 4 个氢原子形成 4 个共价键，4 个氢原子位于四面体的 4 个顶点， 键角是 109°28 ′。甲烷的空间结构式、球棍模型及比例模型如 下图所示。
甲烷是正四面体结构而非平面正四边形，可以通过甲烷的二氯代物只有 一种和其键角都是 109°28′加以证明。碳原子周围形成 4 个单键是碳原子 饱和的体现，因为如果另外的原子或原子团与这样的碳原子形成新的化学键 时，该碳原子必须断键掉下原子或原子团，也就是说，这样的物质只能发生 取代反应。
[解析] 甲烷的分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的 空间构型，只有比例模型能反映出各成键原子的相对位置和相对大小，反映出甲 烷分子中原子的真实存在情况，电子式只反映出原子的最外层电子的成键情况。
[答案] D
互动训练1 (双选)下列说法正确的是( )
A．甲烷为平面正方形，结构式为
B．甲烷的电子式为 C．CH2Cl2为正四面体结构 D．CCl4为正四面体结构 答案 BD 解析 甲烷分子为正四面体结构，CCl4 分子也是正四面体结构，CH2Cl2 的 分子为四面体结构，但不是正四面体结构。
有关的反应方程式为：
光 CH4＋Cl2――→
CH3Cl＋HCl
CH3Cl＋Cl2――光→CH2Cl2＋HCl
2018-2019人教版高中化学必修二第三章 第一节 第一课时 甲烷的性质PPT36张
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结
束
甲烷的性质
1．物理性质
颜色
无色 ___
状态
___ 气体
气味 无味
密度 比空气___ 小
水溶性 ___ 难 溶于水
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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。 (1)氧化反应(燃烧) ①现象：甲烷在空气中完全燃烧，火焰呈淡蓝色 。 点燃 ②化学方程式： CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 。
应类型是什么？
提示： 产物有 5 种， 分别为 CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4、HCl；取代反应。
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3． 能否用 CH4 和 Cl2 按 1∶1 的体积比混合来制取纯 净的 CH3Cl?
提示：CH4 和 Cl2 的反应是连锁反应，不可能只发 生第一步取代反应， 生成物为混合物， 即 CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3 和 CCl4 四种有机物与氯化氢形成的混合物， CH3Cl 的产率低， 因此不能用 CH4 和 Cl2 按 1∶1 的体积 比混合来制取纯净的 CH3Cl。
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2．甲烷的分子结构 (1)存在与用途 ①存在：是 天然气 、沼气、油田气和煤矿坑道气的 主要成分。 ②用途：是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还 是一种重要的化工原料。
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(2)分子结构 ①分子结构：
分子式 电子式 结构式 分子模型 球棍模型 比例模型
【人教版】高中化学必修二：3.1《最简单的有机物》
CH4 高温 C＋2H2
产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业 的原料。C是橡胶工业的原料，可以用于制造 颜料、油墨、油漆等。
小结
甲烷化 学性质
总体：性质较 稳定
不与强酸、强碱反应
不与强氧化剂（如高锰
酸钾、浓硫酸、浓硝酸等）
反应
一定条件下
结构特点：碳碳单键、链状、C原子剩余 价键全部和氢结合
2、烷烃的结构
(1)结构式：
乙烷： H H ||
H－C－C－H || HH
丁烷： H H H H ||||
H－C－C－C－C－H |||| HHHH
丙烷：
HHH
||| H－C－C－C－H
|||
H HH
异丁烷：
H
|
H
H
|
|
H－C——C——C－H
Cl
Cl (三氯甲烷)
俗称 分子式
状态 （S T P）
氯仿 CHCl3
液态 （l）
四氯甲烷的形成
Cl
Cl
Cl C H + Cl—Cl 光 Cl C Cl + H Cl
Cl
Cl (四氯甲烷)
别名 分子式
状态 （S T P）
四氯化碳
CCl4 液态 （l）
学 ①、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充 以 分反应，得到的产物物质的量最多的是（ D ）
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固
-182 -183.3 -189.7 -138.4 -130
22
-164 -88.6 -42.1 -0.5 36.1 301.8
0.466 0.572 0.585 0.5788 0.6262 0.7780
苏教版高中化学必修二3.1.1 天然气的利用-甲烷的性质 课件 (共23张PPT)
四、甲烷的化学性质
1、与氧气反应
现象： 淡蓝色火焰， 放出大量的热。
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
[思考]：如何检验甲烷燃烧的产物？
1、甲烷是一种高效、清洁的能源 2、点燃前要验纯（瓦斯爆炸） 3、写有机化学反应连接号时用“→”
2、甲烷的取代反应 实验探究 甲烷的取代反应
*甲烷与氯气的反应，共得到五种产物，其中一氯甲
烷和氯化氢为气态，其余为液态。氯化氢易溶于水，其
余难溶于水。
思考2 取代反应与置换反应的区别
取代反应
置换反应
反应物至少有一种为有机物 生成物中不一定有单质
反应物至少有一种为无 机物,反应物和生成物中 一定有单质
反应能否进行，受温度、
光照、催化剂等外界条件 的影响较大
H
H
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。
有机化学重要反应类型之一
小结
在通常情况下，甲烷是比较稳定， 跟强酸、强碱、强氧化剂一般不起反应， 这说明甲烷分子中的 C—H 键比较牢固。 但在一定条件下，甲烷能发生氧化反应。
在一定条件下，甲烷还能发生取代反 应。
2、下列物质在一定条件下，可与CH4发生化
学反应的是（ A ）
A、 氯气
B、 氢氧化钠溶液
C、 盐酸
D、 高锰酸钾溶液
3、下列物质中属于有机物的是：（ BC ）
A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵
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
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 。
人教版高中化学必修2-3.1《甲烷的结构与性质》参考课件1
①甲烷的稳定性：一般条件下，跟强酸、强碱或强氧 化剂（KMnO4等）不起反应。
②甲烷的氧化反应：
点燃 CH4+2O2
CO2+2H2O
甲烷点燃前一定要验纯
③甲烷的取代反应： 【科学探究】甲烷与氯气在光照条件下的反应 【实验现象】 A.气体的黄绿色逐渐变浅 C.量筒内的液面上升 B.筒壁上产生不溶于水的油状液滴
水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是（ B ）
A．H2S
B．CH4
C．H2
D．CO
【实验结论】在光照条件下甲烷与氯气发生反应
H Cl
一氯甲烷 气体
二氯甲烷
ClH Cl Cl Nhomakorabea液体
③甲烷的取代反应：
三氯甲烷
Cl H Cl
Cl Cl Cl
氯仿 液体
Cl
Cl
四氯甲烷
Cl H Cl
【取代反应】：
Cl Cl Cl
四氯化碳 液体
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。
C
H烃
烃的衍生物
CO2H5OH
CH3COOH
N、P、S、卤素等
C12H22O11
一、甲烷的性质 1、甲烷的存在：
甲烷是天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气主要成分
2、甲烷分子结构：
①分子式
电子式 H
×●
CH4
H
●
×
C
●
×
H
×●
②空间构型：正四面体 H
结构式 H H–C–H H
球
比
棍
例
模
模
型
型
3、甲烷的物理性质： 甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L(标 准状况)，极难溶于水。 4、甲烷的化学性质：
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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
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。
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）
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
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
Hale Waihona Puke 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
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。
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？
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
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
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.
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。
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。
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 ）