高中化学 3.1.1 甲烷的性质教师用书 新人教版必修2

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人教版高中化学必修2-3.1《甲烷的性质》名师教学设计2

人教版高中化学必修2-3.1《甲烷的性质》名师教学设计2

第一节最简单的有机化合物—甲烷第一课时甲烷的性质—重庆市巴南中学校高甜教学背景分析教材分析本课时教材主要介绍甲烷分子结构,主要的化学性质(氧化反应、取代反应)。

教材从最简单的有机物入手,便于学生建立有机物的立体结构模型,抓住结构与性质的关系,最终建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。

学情分析1、知识基础:学生已经了解甲烷的基本存在、物理性质,知道它是一种燃料,能从分子组成上认识甲烷燃烧反应的产物。

但因本节课授课对象为高一上期学生,所以电子式、结构式、化学键相关版块知识欠缺。

未知信息处理要简、准、快,在不充斥本节课重难点的基础上,还要体现认知的渐进性发展。

2、认知特点:学生正处于形式运算阶段,具有一定的自主学习能力和探究能力,需要培养和强化其思维逻辑及对自我思维过程的思考。

3、需求特点:高一学生的需求层次是尊重需求占主导地位,同时情感需求与自我实现需求共存,在教学中要着重考虑学生的需求,设置情境予以满足,增强学生的自主能动性。

4、教学条件支持:利用视频素材、信息卡片、结构模型、、手工卡纸、模拟动画、探究实验、生活实例等教学资源丰富课堂,将学生吸引到教学活动中,在活动中自发生成教学内容。

教学目标1、知识与技能能说出甲烷的物理性质,知道甲烷的存在形式及用途,能建立甲烷的空间结构模型,并从结构的角度认识甲烷的化学性质。

2、过程与方法通过搭建分子结构、手工制作正四面体实体,建立有机物的立体结构模型。

借助实验探究提高发现问题、分析问题、解决问题的能力,逐步形成科学的探究方法。

3、情感态度价值观通过对国家可燃冰开发历程、重庆涪陵页岩气开采的了解,树立低碳理念,增强社会责任感。

教学重难点教学重点:甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。

教学难点:有机物立体模型结构的建立,从共价键层面认识甲烷的结构和取代反应。

教学和学法教法:逐层设问,引导点评,讨论归纳,科普资讯学法:自主学习,实践交流,合作探究,模拟推理教学程序设计1、教学设计思路:本课题基于认知心理学和需求层次理论,根据学生知识现状和教学逻辑,重新分布教学环节,将未知信息以资料卡片形式出现,自主学习。

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

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


(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:

人教版高中化学必修二课件:第3章 第1节 第1课时甲烷的性质 (共33张PPT)

人教版高中化学必修二课件:第3章 第1节 第1课时甲烷的性质 (共33张PPT)
11、只有让学生不把全部时间都用在学习上,而留下许多自由支配的时间,他才能顺利地学习……(这)是教育过程的逻辑。21.9.802:14:0902:14Sep-218-Sep-21
随堂演练

12、要记住,你不仅是教课的教师,也是学生的教育者,生活的导师和道德的引路人。02:14:0902:14:0902:14Wednesday, September 08, 2021
第1课时 甲烷的性质
-1-
第1课时 甲烷的性质
首首页页
课前篇 自主预习
课堂篇 探究学习
随堂演练
核心素养培养目标
核心素养形成脉络
1.了解有机化合物的概念(宏观辨识与
微观探析) 2.了解甲烷的物理性质及其存在和用 途(科学态度与社会责任)
3.熟练掌握甲烷的分子结构和主要性
质(证据推理与模型认知) 4.认识取代反应的概念及特点(变化观
(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子或原子团 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个氢原子被其他不同的原子或原子团替代, 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的一取代、二取代、三取代、四取代产物均只有一种。
CO2+2H2O。
3.碳原子的原子结构示意图为________; H ·×
甲烷的电子式为__H_·_×_×CH_·×·_H__。 4.置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另 一种化合物的反应。
-3-
第1课时 甲烷的性质
知识铺垫
新知预习
自主预测
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课堂篇 探究学习Biblioteka 随堂演练第1课时 甲烷的性质

人教版必修二课件甲烷的性质

人教版必修二课件甲烷的性质
一、有机化合物和烃
概念 有机化 合物 大部分含有 碳元素 的化合物 ________ 组成元素
一定含有____________ , C 常含有________ H、O ,有的还 N、S、P、Cl 等 含有_______________ (写元素符号,下同)。

C、H 仅含有______________ 元素的有机物 有机化合物都含有________ C、H 元素,但含有
栏 目 链 接
光照 CH Cl +HCl; 有关化学 CH3Cl+Cl2――→ 2 2 方程式 光照 CHCl +HCl; CH2Cl2+Cl2――→ 3 光照 CCl +HCl CHCl3+Cl2――→ 4
知 识 导 学 ③ 取代产物。 水溶性:甲烷的四种氯代产物均________ 不溶于水。 液体。 状态:常温下除一氯甲烷 ________是气体,其余三种均为____
栏 目 链 接
知 识 导 学 4.CH4与Cl2发生取代反应时,有机取代产物的总 物质的量与CH4的物质的量有何关系?
解析 根据碳元素守恒,四种有机取代产物的总物质的
量等于反应物CH4的物质的量。
栏 目 链 接
知 识 导 学
一、有机物与无机物的比较
►综合拓展
有机物 无机物
溶解 性
耐热 性
多数不溶于水,易溶于有 机溶剂
栏 目 链 接
知 识 导 学
3.点燃甲烷气体前为什么必须检验其纯度?如何检验?
解析 空气中的甲烷含量在 5%~15.4%(体积分数 )范围
内时,遇火花会发生爆炸。因此,在进行甲烷燃烧实验
时,必须先检验其纯度。用排水法收集满一小试管甲烷 气体,用大拇指堵住管口,移近酒精灯火焰,移开大拇 指,若产生轻微的爆鸣声,则甲烷是纯净的,否则是不 纯净的。

甲烷的性质课件学年人教版高中化学必修二

甲烷的性质课件学年人教版高中化学必修二

·H·
电子式:H··C····H H
结构式:
用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电 子)的式子 用短线来表示一对共用电子的图示
①具有化学式所能表示的意义;
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
3.1 第1课时 甲烷的性质 课件-2020-2021学年人教版高中化学 必修二( 共30张 PPT)
自主测试
课前篇自主预习
1.金刚石、二氧化碳、甲烷、碳酸钙四种物质中,哪些属于有机
物?
提示甲烷属于有机物;金刚石、二氧化碳、碳酸钙属于无机物。
2.天然气是一种化石能源,其主要成分的化学式是CH4,其燃烧的
化学方程式为CH4+2O2
CO2+2H2O。
3.碳原子的原子结构示意图为
;甲烷的电子式为 。
4.置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另
3.1 第1课时 甲烷的性质 课件-2020-2021学年人教版高中化学 必修二((2)取代反应。 ①实验探究:甲烷与Cl2的取代反应。
课前篇自主预习
实验 操作
实验 A 装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出 现象 现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升
知识铺垫
新知预习
自主测试
课前篇自主预习
4.化学性质
通常状况下,甲烷性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不
反应。但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应。
甲烷在空气中燃烧的化学方程式为CH4+2O2 现象为安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。
CO2+2H2O;
3.1 第1课时 甲烷的性质 课件-2020-2021学年人教版高中化学 必修二( 共30张 PPT)

人教版高中化学必修二课件3.1.1甲烷的性质

人教版高中化学必修二课件3.1.1甲烷的性质

【释义链接】 ①空间结构 又称为立体结构或分子形状,用以描述分子中原子的三维排列 方式。有机物分子一般是由多个原子构成,而原子之间不是简 单地堆积成分子,而是有一定的顺序,具有空间结构。分子的 空间构型有六种基本类型:直线形、平面三角形、四面体、 八面体、三角锥形、角形。
②键的长度、强度和夹角 即键长、键能和键角,是了解分子结构的基本构型和稳定性的 参数。键长是形成共价键的两原子核间的平均距离;键能是表 征化学键强度的物理量,可以用键断裂时所吸收的能量大小来 衡量。键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。键 角是分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角,它决定着 分子的空间构型。
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第三章 有机化合物
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
1.了解有机化合物的概念。 2.了解甲烷的物理性质及其存在和用途。 3.熟练掌握甲烷的分子结构和主要性质。 4.认识取代反应的概念及特点。
学习重点
甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。
【自主预习】 一、有机化合物和烃 1.有机化合物: (1)概念:含有_碳__元__素__的化合物。 (2)组成:一定含有_碳__元__素__,常有_氢__、__氧__元素,某些有机物还 含有氮、硫、卤素、磷等元素。
多数_溶__解__于__水__而__ _难__溶__于__有__机__溶__剂__
多数_耐__热__,_熔__点__较__高__ 多数_不__能__燃__烧__
2.从碳的原子结构分析,有机物碳原子成键有什么特点?
提示:碳的原子结构示意图为
,其最外层有4个电子,
不易失电子,也不易得电子,一般通过共价键与氢、氧、卤 素、硫、氮等元素的原子相结合,也可以与碳原子形成多种 形式的共价键。

化学人教版必修2学案3.1.1甲烷的性质

化学人教版必修2学案3.1.1甲烷的性质

第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷[激趣导读] 你知道“冰”可以燃烧吗?那就是可燃冰。

“可燃冰”是深藏于海底的含甲烷的冰。

在深海的高压低温条件下,水分子通过氢键紧密缔合成三维网状体,能将海底沉积的古生物遗体所分解的甲烷等气体分子纳入网状体中形成水合甲烷。

这些水合甲烷就像一个个淡灰色的冰球,故称可燃冰。

甲烷有什么性质呢?[目标] 1.掌握甲烷的结构和性质。

2.掌握取代反应的特点。

3.掌握烷烃的结构特点和性质。

4.掌握同系物、同分异构体的概念和区别。

5.了解有机化合物碳的成键特征,认识有机物的多样性,培养空间想象能力。

第1课时甲烷的性质一、有机化合物1.元素组成:组成有机物的元素除碳外,常有氢、氧,还含有氮、硫、卤素、磷等。

2.烃:仅含碳和氢两种元素的有机物。

二、甲烷的存在、用途及分子结构1.甲烷的存在和用途(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。

(2)我国的天然气已探明储量为1.37万亿立方米,居世界第19位。

主要分布在中西部的四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地区及海底。

(3)天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。

它还是一种重要的化工原料。

(4)“西气东输”就是将新疆等地的天然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海的一项巨大的工程。

2.甲烷的分子结构(1)分子式:CH4。

(4)甲烷的分子结构及分子模型:(5)甲烷分子的结构特点:①CH 4是非极性分子;②空间正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,键角109°28′;③碳氢单键。

三、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,密度比空气小,极难溶于水。

2.化学性质 通常状况下,甲烷性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应。

但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。

(1)氧化反应。

甲烷在空气中燃烧的化学方程式为CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O ;现象为安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。

人教版高中化学必修二教学设计:甲烷的结构与化学性质

人教版高中化学必修二教学设计:甲烷的结构与化学性质

(人教必修2)3.1.1《甲烷的结构与性质》教学设计学式。

(提示:可以根据共价键理论和C、H原子比例判断甲烷分子式。

)【板书】1、甲烷的化学式(分子式):CH4【讲解】因为碳原子有四个价电子,欲形成八个电子的稳定结构,需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构;氢原子核外有一个电子,欲形成两个电子的稳定结构,需要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。

所以甲烷的化学式为:CH4【随堂练习】已知甲烷的分子式为CH4,①写出甲烷的电子式;②写出甲烷的结构式。

【板书】2、电子式:3、结构式(structural formula):结构简式:CH4【过渡】结构式仅用来表示分子中原子的连结顺序,不能表示分子中原子在空间的分布。

我们知道了甲烷的分子式和结构式,那么甲烷分子的结构是什么样的呢?【实践活动】按课本要求动手实验:【讲解】甲烷的电子式和结构式只能表示甲烷分子中碳、氢原子的结合方式,但不能表示甲烷分子中原子在空间的排布情况。

经过科学实验证明甲烷分子的结构是对称的正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上,四个C—H键强度相同。

【讲解】但是CH4的结构式并不能代表其真实构型,我们称其为平面结构式,只是为了简便起见,一般只写有机物的平面结构式。

【展示】甲烷的比例模型和甲烷的球棍模型事物的联系性。

教师根据学生的回答,总结、归纳,进行板书。

【讲解】球棍模型及比例模型:借助球棍子模型讲解人们是如何确定甲烷是正四面体空间结构,而不是平面正方形结构。

【投影】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--10m3、键能是413kJ/mol【讲解】结构式实际是分子球棍模型在平面上的投影,表示分子内各原子的成键情况。

球棍模型能表示分子内各原子在空间的相对位置和立体构型。

比例模型能表示分子内各成键原子的相对大小和在空间的相对位置。

高中化学 第三章 第一节 甲烷教学设计 新人教版必修2-新人教版高一必修2化学教案

高中化学 第三章 第一节 甲烷教学设计 新人教版必修2-新人教版高一必修2化学教案

《甲烷》教学设计《最简单的有机化合物——甲烷》选自人教版高中化学必修2第三章第一节。

一、教学设计思路分析1、教材分析本节课的地位和作用:以典型有机物甲烷为切入点,从结构的角度适当加以深化,建立有机物“结构—性质—用途”的认识关系。

学生通过初中的化学学习,已经对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解。

但是本节课是学生在高中阶段首次接触有机物结构与性质方面的内容。

本节课的内容目的是使学生从结构的角度认识甲烷的性质,为以后的有机教学打下一个基础。

本节课的内容既有一定的理性思维和空间想象又有实验的感性认识,同时引入了一个新的反应类型——取代反应。

教材重点:甲烷的结构和取代反应。

教材难点:甲烷分子的空间构型和取代反应发生的实质。

2、学情分析所面向的学生是农村高中的平行班学生,学生在初中已经了解了甲烷是天然气、沼气、煤矿坑道气等的主要成分。

在元素周期律这一章中,学生已经有了一些有关物质结构的上位概念,应当在有机化合物的学习中抓住结构与性质的关系,在学生头脑中逐步建立起有机物的立体结构模型,为学生以后进一步学习有机化学打好基础。

二、教学方案设计1、教学目标①通过情境教学,了解确定有机物分子式的研究思路;②通过理论假设、实物模型、动画展示,掌握甲烷的正四面体构型,能初步构建有机物的空间结构;③通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理,体会有机反应与无机反应的区别,并树立实事求是的科学态度。

2、教学方法实验探究法;多媒体展示法等。

环节一:回顾旧知,引出新知:推断甲烷分子式【引导】同学们化学是一门实验性的学科,物质的发现和性质的研究都是通过一系列的科学实验和科学家们的探索研究找到了物质的本质和它们的规律。

今天我们将展示一段化学物质研究的过程,请同学们一起来进行分析研究,看看你能否总结出它是什么物质,具有什么样的分子结构?【思考分析】某科学家团队对一种化合物A开展了一系列的实验后,他们得出A物质是由C、H两种元素构成的化合物。

人教版高中化学必修二课件3.1.1甲烷的性质

人教版高中化学必修二课件3.1.1甲烷的性质
时 V(CH4)∶V(O2)=1∶2,空气中氧气所占的体积比约为 1/5,甲烷占混合气体的
体积分数约为 1/(1+10)×100%≈9.1%。 答案:B 点拨:爆炸最剧烈时为氧气和可燃物恰好完全反应时。
知识点 3 取代反应的相关实验
【例题 3】利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上 已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置 如下:
1(2013·内蒙古包头高一检测)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 解析:甲烷分子的正四面体结构中,四个键的长度、强度相等,分子中的 C—H 键为极性共价键。 答案:D
(3)放在光亮的教室里

(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是
反应(填反应类型),有机物中
常用作有机溶剂的是
,可用作灭火剂的是

解析:由于 CH4 与 Cl2 的取代反应是在光照条件下进行的,因而在黑暗处不 会发生反应;将点燃的镁条靠近集气瓶,则因光太强烈,反应较快,能发生爆 炸;放于光亮的教室里,反应较平缓地发生,现象为黄绿色渐渐变浅,最后消 失,瓶壁上出现油状液滴。该类有机反应是典型的取代反应,其产物中有机 物共四种,常作有机溶剂的是 CHCl3、CCl4,作灭火剂的是 CCl4。 答案:(1)无明显现象 (2)发生爆炸 (3)黄绿色逐渐变浅,最后消失,瓶壁上 出现油状液滴 (4)取代 CHCl3、CCl4 CCl4
CH4 与 Cl2 需在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为: CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
实验 结论

2020高中化学人教版必修二教师用书:3-1-1 甲烷的性质 Word版含答案

2020高中化学人教版必修二教师用书:3-1-1 甲烷的性质 Word版含答案

姓名,年级:时间:第一节最简单的有机化合物-—甲烷第一课时甲烷的性质一、有机化合物和烃二、甲烷1.存在与用途(1)存在:是天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气和可燃冰的主要成分.(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。

2.分子结构(1)分子结构(2)空间结构3.物理性质4.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。

②化学方程式:CH4+2O2错误!CO2+2H2O。

(2)取代反应①实验探究(甲烷与Cl2的取代反应)②甲烷四种氯代产物的性质a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。

b.状态:常温下除CH3Cl是气体,其余三种均为液体。

③取代反应的概念: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.1.正误判断(1)有机物都含有碳元素,则含有碳元素的化合物都是有机物( )(2)烃是含有碳元素和氢元素的化合物()(3)天然气的主要成分是甲烷,其属于可再生能源( )(4)在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度( )(5)甲烷与Cl2的反应是置换反应()[答案] (1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2.在西部大开发中,国家投巨资兴建“西气东输"工程,将西部蕴藏的丰富资源通过管道输送到东部地区。

这里所指的“西气”的主要成分是()A.CO B.CH4C.H2D.NH3[解析] “西气"中的气指天然气,主要成分是CH4。

[答案]B3.下列物质中,在一定条件下,可与甲烷发生化学反应的是( )A.氯气B.溴水C.四氯化碳D.酸性KMnO4溶液[解析]甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应。

[答案] A知识点一有机物组成和结构的表示方法1.甲烷空间结构的三点拓展应用(1)若CH4分子中的4个氢原子全部被其他相同的原子或原子团替代,则形成的分子结构仍为正四面体结构。

3.1.1 甲烷的性质 同步课件(人教版必修2)

3.1.1 甲烷的性质 同步课件(人教版必修2)
基础知识学习 核心要点透析 随堂对点练习
要点二
甲烷的取代反应
【示例2】 在标准状况下,22.4 L CH4与Cl2在光照下发生取代反应, 待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,则消 耗的Cl2为 A.0.5 mol B.2 mol ( )。
C.2.5 mol
解析 方法一 守恒法。
D.4 mol
基础知识学习
核心要点透析
随堂对点练习
【应用2】 甲烷和氯气以物质的量比1∶1混合,在光照条件
下,得到的有机产物是
( ①CH3Cl A.只有① C.只有② 解析 ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 )。
B.①和②的混合物 D.①②③④的混合物
甲烷和氯气按等物质的量反应,而不是只有1个甲
烷分子与1个氯分子反应,所以无论反应物的物质的量之
基础知识学习
核心要点透析
随堂对点练习
(2)经过几个小时的反应后,U形管右端的玻璃管中水柱变化 是 ( )。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(3)U形管左端气柱可能的变化是 A.体积增大 B.体积减小 C.消失 D.不变 (4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因: ___________________________________ ( )。
1 mol CH4与Cl2发生取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、 CCl4各0.25 mol,这四种取代物中n(Cl)=0.25 mol×(1+2+3 +4)=2.5 mol,根据取代反应特点,n(HCl)=2.5 mol,故生
成物中所含氯原子共2.5 mol+2.5 mol=5 mol,参加反应的Cl2
A.甲烷分子中4个C—H键的强度相同
B.甲烷分子中4个C—H键的长度相同 C.甲烷的一氯代物只有1种 D.甲烷的二氯代物只有1种 解析 若甲烷为平面正方形结构,则甲烷分子中4个C—H键 的长度和强度也可以相同,故 A、 B项错误;若甲烷为平面 正方形结构,则二氯甲烷应有 2个氯原子分别在邻位和对位 两种结构。而实际上二氯甲烷只有 1种结构,所以甲烷不是

最新高中化学人教版必修2课件:第3章第1节第1课时甲烷的性质

最新高中化学人教版必修2课件:第3章第1节第1课时甲烷的性质

(1)填写下列空白(填序号): 甲 烷 的 球 棍 模 型 是 ________ , 甲 烷 的 电 子 式 为 ________。
(2)如果甲烷是平面结构,则 CH2Cl2 应该有________ 种结构,实际 CH2Cl2 有________种结构,证明甲烷不是 平面结构,而是________结构,上面________更能反映其 真实存在状况。
解析:这几种形式都可以表示甲烷这种物质,其中分 子结构示意图(A)、球棍模型(C)及比例模型(D)均能反映 甲烷分子的空间构型,
但比例模型更能形象地表示出 H、 C 的相对位置及所 占比例;电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。 答案:(1)C B (2)两 一 正四面体 D
2.天然气是一种化石能源,其主要成分的化学式是 点燃 CH4 ,其燃烧的化学方程式为 CH4 + 2O2 ===== CO2 + 2H2O。
4.置换反应是:一种单质和一种化合物反应生成另 一种单质和另一种化合物的反应。
自主学习 一、有机化合物和烃
二、甲烷 1.存在和用途。 (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。
自我检测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)含有碳元素的化合物一定属于有机化合物。 ( (2)有机物一定含有碳和氢两种元素。( (3)能用甲烷与氯气制备纯净的 CH3Cl。( ) ) ) )
(4)甲烷与氯气的取代反应的产物中 HCl 最多。 (
(5)CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 分子都是正 四面体结构。( )
CH4 与 Cl2 需在光照时才能发生化学 反应,有关化学方程式:CH4+ 光照 Cl2――→CH3Cl+HCl 实验结论 光照 CH3Cl+Cl2――→CH2Cl2+HCl 光照 CH2Cl2+Cl2――→CHCl3+HCl 光照 CHCl3+Cl2――→CCl4+HCl

高中化学 第三章 有机化合物 3.1 甲烷的性质导学案 新人教版必修2(2021年整理)

高中化学 第三章 有机化合物 3.1 甲烷的性质导学案 新人教版必修2(2021年整理)

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第三章有机化合物第一节第1课时甲烷的性质学习目标1。

掌握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。

掌握甲烷的化学性质.3.了解取代反应的特征。

4。

了解甲烷的存在和甲烷的用途等。

学习过程[课前预习]1.有机物的定义:2。

烃的定义:[课内探究]一、甲烷的物理性质及存在形式思考一下实验室怎样收集甲烷?二、甲烷的分子构成和空间结构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%,请利用这些数据确定它的分子式。

2.甲烷的空间构型试用原子结构拼插模型(或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棒等代用品),制作出你们认为甲烷可能的空间构型。

3.甲烷的分子式:,电子式: ,结构式:,空间结构:。

三、甲烷的化学性质1.CH4通入酸性高锰酸钾溶液中观察实验现象:,证明:.结论:在常温下,甲烷化学性质,跟、或都不能发生反应。

2.氧化反应纯净的甲烷在空气里燃烧,火焰呈色,化学方程式: 。

空气中的甲烷含量在5%~15.4%(体积)范围内时,遇火花将发生,所以,点燃甲烷之前应.思考:(1)如何检验甲烷燃烧的产物? 。

(2)此反应可用于定性判断甲烷的组成元素,一定含、元素,不能确定是否含有。

(3)常见的燃烧火焰为蓝色或淡蓝色的有哪些?3。

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第1课时甲烷的性质[目标导航] 1.了解有机化合物的概念及碳原子的成键特点。

2.了解甲烷的来源和主要用途。

3.了解甲烷的分子结构,掌握甲烷的性质。

4.理解取代反应的概念。

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提醒如CO、CO2、碳酸及其盐等。

议一议(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+2O2CO2+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CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl;CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl;CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl;CHCl3+Cl2CCl4+HClCH3Cl CH2Cl2CHCl3CCl4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论423223、CCl4和HCl的混合物。

议一议1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度( )(2)甲烷与Cl2的反应是置换反应( )答案(1)√(2)×2.(1)甲烷与溴水能发生反应吗?与溴蒸气呢?(2)假设1 mol甲烷中的氢原子完全被取代,最多能与多少氯气反应?答案(1)甲烷除了能与氯气在光照时反应外,与其他的卤素单质的气体也能发生反应,但必须是纯卤素如溴蒸气,与溴水不反应。

(2)发生取代反应时1 mol氯气只能取代1 mol氢原子,1 mol 甲烷中的氢原子完全被取代,最多能与4 mol氯气反应。

一、有机物组成和结构的表示方法例1下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。

(1)甲烷的球棍模型是________________,甲烷的电子式是________________(填序号)。

(2)如果甲烷是平面结构,则CH2Cl2应该有________种结构,实际CH2Cl2有________种结构,证明甲烷不是平面结构,而是________结构,上述中的________更能反映其真实存在状况。

解析(1)这几种形式都可以表示甲烷这种物质,其中分子结构示意图(A)、球棍模型(C)及比例模型(D)均能反映甲烷分子的空间构型,但其中比例模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例;电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。

(2)甲烷的结构式为,其分子空间构型若为平面正方形结构,则二氯甲烷有2种结构:、;实际上甲烷为空间正四面体结构,所以二氯甲烷只有1种结构。

答案(1)C B (2)2 1 正四面体 D归纳总结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: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443A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B.CH4、CCl4都是正四面体结构C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同答案 B二、甲烷的取代反应例2下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )A.甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1,混合发生取代反应只生成CH3ClB.甲烷与氯气的取代反应,生成的产物中CH3Cl最多C.甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物D.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气解析甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步,四种有机物都会产生,故得不到纯净的CH3Cl,A错误,C正确;甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子,消耗1 mol氯气,生成1 mol HCl,故产物中HCl最多,B错误;1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯气,D 错误。

答案 C规律总结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,反应物为卤素单质。

例如甲烷与氯水、溴水不反应,但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。

(2)反应产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,但反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物。

(3)物质的量的关系CH4与Cl2发生取代反应时,每1 mol H原子被取代,消耗1 mol Cl2分子,同时生成1 mol 的HCl分子。

(4)注意①有机反应比较复杂,常伴随很多副反应发生,因此有机反应的化学方程式常用“―→”。

②CH4与Cl2的反应逐步进行,应分步书写。

③当n(CH4)∶n(Cl2)=1∶1时,反应并不只发生CH4+Cl2CH3Cl+HCl,其他反应仍发生。

特别提醒(1)甲烷的卤代反应的产物是混合物。

(2)甲烷等有机物与氯气发生取代反应时,取代的位置和个数是难以控制的,因此制备卤代烃一般不采用取代反应。

变式训练2 在标准状况下,22.4 L CH4与Cl2在光照下发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,则消耗的Cl2为( )A.0.5 mol B.2 molC.2.5 mol D.4 mol答案 C解析方法一守恒法1 mol CH4与Cl2发生取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol,这四种取代物中n(Cl)=0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol,根据取代反应特点,n(HCl)=2.5 mol,故生成物中所含氯原子共2.5 mol+2.5 mol=5 mol,参加反应的Cl2为n(Cl2)=2.5 mol。

方法二根据化学方程式进行计算设四种有机取代物的物质的量均为1 mol,写出取代反应总的化学方程式:4CH4+10Cl2CH3Cl +CH2Cl2+CHCl3+CCl4+10HCl,由此可知,4 mol CH4正好与10 mol Cl2反应,当1 mol CH4反应时,消耗Cl2 2.5 mol。

1.近年来,科学家在海底发现了一种冰状物质——可燃冰,其有效成分为甲烷,下列说法正确的是( )①甲烷属于烃类 ②在相同条件下,甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源A .①②③B .②③④C .①③④D .①②④ 答案 C2.能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是( ) A .甲烷分子中4个C —H 键的强度相同 B .甲烷分子中4个C —H 键的长度相同 C .甲烷的一氯代物只有1种 D .甲烷的二氯代物只有1种 答案 D解析 若甲烷为平面正方形结构,则甲烷分子中4个C —H 键的长度和强度也可以相同,A 、B 错误;若甲烷为平面正方形结构,则二氯甲烷应有2个氯原子分别在邻位和对位两种结构。

而实际上二氯甲烷只有1种结构,所以甲烷不是平面正方形结构,而是正四面体结构,D 项正确。

3.将1 mol CH 4和适量的氧气在密闭容器中点燃,充分反应后,甲烷和氧气均无剩余,且产物均为气体(101 kPa ,120 ℃),其总质量为72 g ,下列有关叙述不正确的是( ) A .产物的平均摩尔质量为24 g·mol -1B .若将产物通过浓硫酸充分吸收后恢复至(101 kPa ,120 ℃),则压强变为原来的13C .反应中消耗的氧气为56 gD .若将产物通过碱石灰,则可全被吸收,若通过浓硫酸,则不能被完全吸收 答案 D解析 1 mol CH 4质量为16 g ,而产物总质量为72 g ,根据化学式可知,产物中有2 mol H 2O ,质量为36 g ,则CO 与CO 2总质量是36 g ,设有x mol CO 和(1-x )mol CO 2 ,28x +44-44x =36,x =0.5 ,所以产物中有2 mol H 2O 0.5 mol CO 、0.5 mol CO 2 平均摩尔质量=总质量/总物质的量=72/(2+0.5+0.5)=24 g·mol -1,A 正确;根据上述分析,产物中有2 mol H 2O 、0.5 mol CO 、0.5 mol CO 2,将产物通过浓硫酸后,水被吸收,剩余气体为CO 和CO 2 ,物质的量的和为0.5+0.5=1 mol ,则压强变为原来的1(2+1)=13,B 正确;1 mol CH 4质量为16 g ,而产物总质量为72 g ,根据质量守恒定律,反应中消耗的氧气为56 g ,C 正确;根据上述分析,产物为CO、CO2和水,通过碱石灰后,CO不能被吸收,通过浓硫酸后,CO、CO2不能被吸收,D错误。

4.下列叙述错误的是( )A.在通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应B.甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应D.甲烷的四种有机取代物都不溶于水答案 B解析甲烷的性质比较稳定,在通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,但甲烷能在空气中燃烧,A正确,B错误;甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成四种有机产物,分别是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均不溶于水,故C、D均正确。

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