第一节 第1课时 甲烷
人教版必修2学案：第3章-第1节-课时1-甲烷-(含解析)
第一节最简单的有机化合物——甲烷课时1甲烷学习目标：1.了解有机化合物的概念。
2.掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。
3.掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。
(重点)[自主预习·探新知]1．有机化合物和烃及其包含关系【提醒】含碳化合物不一定都是有机物。
如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。
2．甲烷的存在组成与结构(1)甲烷的存在和用途(2)组成和结构(3)空间结构甲烷分子以碳原子为中心，四个氢原子为顶点形成正四面体形，4个C —H 键的长度和强度相同，夹角相等。
【提醒】 可利用CH 4分子中共价键的夹角为109°28′且相同，说明CH 4为正四面体形而不是正方形。
3．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①稳定性通常状况下，CH 4性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应。
②氧化反应(燃烧)点燃条件下，CH 4能在空气中燃烧，化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O ，燃烧火焰呈淡蓝色。
③与Cl 2的取代反应a ．CH 4与Cl 2在光照条件下，反应生成一氯甲烷的化学方程式(用结构式表示物质) 。
b ．甲烷的4种氯代产物都不溶于水，常温下CH 3Cl 为气体，其他三种为液体。
(3)有机物取代反应概念：有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。
[基础自测]1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)。
(1)含碳化合物一定为有机物，含碳、氢的化合物一定是烃( )(2)沼气、坑道气、天然气的主要成分均为甲烷( )(3)甲烷的结构式为，空间构型为正方形()(4)CH4易燃易爆，是一种还原性气体，能使酸性KMnO4溶液褪色()(5)CH4、H2、CO的燃烧火焰相似，均为淡蓝色火焰()2．写出下列反应的化学方程式(1)甲烷与氧气的反应：_______________________________________。
第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)
第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷（第1课时）
【学习目标】
1．知识与技能
（1）了解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）了解甲烷的化学性质，了解取代反应的特征。
（3）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
2．过程与方法
初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。
通过甲烷取代反应的探究，初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。
3、情感态度价值观
通过甲烷性质的学习，体会有机物跟无机物的区别和联系，初步形成对于有机化学领域的学习兴趣，体会有机物在生活、生产中的的重要研究价值。
【学习重点】
甲烷的化学性质及应用
【学习难点】
对甲烷和氯气的取代反应机理的理解
【学习过程】
【知识巩固】
1、与甲烷的分子结构相同的物质是（）
A、NH3
B、CCl4
C、CH2Cl2
D、H2O
2、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（）
A、CH4
B、CO2
C、SO2
D、H2
3、下列叙述正确的是( )
A、有机物一定来自有机体内
B、有机物与无机物可以相互转化
C、CO属于有机物
D、A-B + C-D A-C +B-D 一定属于复分解反应
4、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是( )
A、CH3Cl
B、CH2Cl2
C、CCl4
D、HCl
5、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。
第三章 第一节 第1课时 甲烷的结构和性质
人教版化学·必修2
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解析：CH3Cl 中含 C—H 和 C—Cl 两种不同的化学键，不是正四面体结构，A 项错误；CH4、CCl4 中各自的键完全等同，故为正四面体结构，B 项正确；CH4 中为 C—H 键，CCl4 中为 C—Cl 键，二者不同，C 项错误；CH4、CCl4 是两种 不同的物质，性质肯定不同，D 项错误。
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第 1 课时 甲烷的结构和性质
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返回．掌握甲烷的重要化学性质。 3．认识典型的有机反应类型——取代反应的特点。 4．了解甲烷的存在和用途。
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知识点一
知识点二
化学实验
演练 课时作业
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[典例剖析]
[典例 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。
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(1)甲烷的球棍模型是________，甲烷的电子式是________。 (2) 如果甲烷是平面形，则 CH2Cl2 应该有 ________ 种结构，实际 CH2Cl2 有 ________种结构，证明甲烷不是平面形，而是 ________结构，上面________更 能反映其真实存在状况。
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知识点一
烃、甲烷的分子结构
1．有机化合物和烃
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2．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。 3．甲烷的分子结构 (1)分子结构： 分子式 电子式 结构式 分子模型
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1课时 甲烷的性质
注意：
①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应） ②反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水 不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。 ③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲 烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。
思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？生成多molHCl？
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（1）甲烷的氧化反应
甲烷可以在空气（或氧气）中安静燃烧，产生淡蓝色
火焰。 CH4 + 2O2
点燃
CO2 +2H2O
点燃甲烷和空气(或氧气)的混合气体，可能会发生 爆炸，因此，在点燃甲烷之前，必须进行检验纯度的操
作。
注意：有机反应方程式中用“→”不用“＝”
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（2）甲烷的取代反应 科学探究 甲烷与氯气的反应
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西气东输的主角是甲烷。它是最简单的烃。
甲烷俗名是沼气、坑气，是天然气的主要成分(80%～90%) 甲烷的分子式为CH4
4个C—H键是以什么样的方式分布在碳原子的 周围呢？
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甲烷的结构
甲烷是正四面体结构，四个C—H键强度相同
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二、甲烷的分子结构
分子式：
-4 +1
结构式： （平面）
H H C H
2、下列有关甲烷的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
24
3、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ C ） A.氯气与氢气的反应 C.氧气跟甲烷的反应 B.氯气跟甲烷的反应 D.次氯酸的分解反应
4、下列关于甲烷的说法中错误的是（ D ）
第三章 有机化合物 第一节 第一课时 甲烷(共25张PPT)
原子，消耗1分子的氯气，因此消耗氯气的物质的量为
（1+2+3+4） ×0.25mol=2.5mol。
光
CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
总结
作业展示 本节课结束！！！
主要元素
其他元素
知识对比：
有机物
溶解性 大多难溶于水，易溶于有 机溶剂
熔沸点
熔沸点较低
热稳定性 受热大多易分解
可燃性
多数可燃烧
电离性 多为非电解质，难电离
化学反应 一般较慢、较复杂，可逆 程度大，副反应多
无机物 有些能溶于水，一般 难溶于有机溶剂 大多数熔沸点较高 多数热稳定性较强
多数不可燃烧
酸、碱、盐等为电解质
第三章 有机化合物 3-1-1 甲烷
光山一高
学习目标
我们身边的有机物世界
淀粉
我们身边的有机物世界
一、有机物
含有碳元素的化合物为有机物。（除碳的氧化物 1.定义： 和碳酸、碳酸盐）
如CO、CaC2、CO2以及H2CO3、CO32-、HCO3等不属于有机物 2.组成元素：
碳、 氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
练一练：
4.在光照条件下，将1molCH4和Cl2反应，得到等物质的量的4
种取代物，则耗Cl2的物质的量为__2_.5____mol。
产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据碳原子守 恒，且4种取代物的物质的量相等，则四种取代物的物
质的量为0.25mol，根据取代反应的特点，取代一个氢
观察的实验现象是：
气体颜色逐渐变浅，量筒壁上出现油状液 滴，量筒内液面上升，液面上有白雾产生。 （水槽中有白色固体析出）
第三章 第一节 第1课时 甲烷的性质(共55张PPT)
1.近年来,一些大城市的部分公交车改用天然气作为燃料,这样 做的主要目的是( A.加大发动机动力 )
B.降低成本
C.减少对空气的污染 D.减少二氧化碳的排放量 【解析】选C。天然气的主要成分为甲烷,燃烧比较充分,可以 减少对空气的污染。
光照 CH Cl+Cl HCl+CH2Cl2 二氯代物) 3 2 _________________________( 光照
CH HCl+CHCl3 三氯代物) 2Cl2+Cl2 _________________________( CHCl3+Cl2 HCl+CCl4 四氯代物) ________________________( 不溶 于水，除 其中，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都_____ 气体 外，其余三种都是液体。 CH3Cl是_____
【误区警示】
(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】(2013·临海高一检测)光照对下列反应几乎无影 响的是( A.H2与Cl2 ) B.CH4与Cl2
C.CH4与O2
D.次氯酸分解
少量白雾 c.试管中有_________; 上升 d.试管内液面_____; 有固体析出 。 e.水槽中___________ 无明显现象 。 无光照时:___________
甲烷与氯气在光照时发生反应， 化学反应方程式为 CH HCl+CH3Cl 一氯代物) 4+Cl2 _______________________( 实验 结论
提示:CH4是正四面体结构,碳原子处于正四面体的中心,四个氢
高中化学第七章-有机化合物
三、取代反应与置换反应的区别 取代反应是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，含义是指连接上某些原子或原子团的同 时，要断下来某些原子或原子团。对小分子而言，自身要分 成两部分，一部分参加取代，同时，另一部分和被取代下来 的原子或原子团结合成新的分子，因此取代反应要形成两种 产物。从反应物的类型来看，取代反应中至少有一种是有机 物，另一种反应物既可以是有机物也可以是无机物；从分子 组成的变化形式上看，有机物分子里被代替的既可以是原子 又可以是原子团，代替连接到有机物分子中去的同样既可以
所代替的反应
合物的反应
区
反应物
一种化合物和另一种化合 物或单质
一种单质和一种化合物
生成物 一般生成两种化合物 别
另一化合物和另一种单质
电子 不一定发生电子转移，不 一定发生电子转移，一定是
得失 一定是氧化还原反应
氧化还原反应
是否 可逆
有不少是可逆反应
一般是不可逆反应
典例导析
知识点1：甲烷燃烧的计算
答案 一种(C—H键)；极性键。
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：在通常情况下，甲烷比较稳定，与KMnO4 等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
(2)可燃性：甲烷是一种优良的气体燃料，通常状况下， 1kJm热o量l甲。烷甲在烷空完气全中燃完烧全的燃化烧学，方生程成式C为OC2H和4液+2态O2水―点―，燃→放C出O829＋0 2H2O。
在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所取 代，生成四种取代产物(CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4)及 HCl的混合物。
[特别提醒] ①甲烷的取代反应要注意： 反应条件：光照(室温下，在暗处不发生反应，但不能用 强光直接照射，否则会发生爆炸)。 反应物：纯卤素单质，如甲烷通入溴水中不反应。 反应不会停留在某一步，因此产物是5种物质的混合 物。1 mol H被取代需要1 mol Cl2，认为1个Cl2分子能取代2 个H原子是一个常见的错误。 ②有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生， 生成副产物，因此，有关有机物反应的化学方程式通常不用 “＝”而用“→”表示。 3．甲烷的高温分解反应 甲烷在1500 ℃以上的高温条件下能较完全分解，生成炭 黑和氢气。反应的化学方程式为CH4 ―高―温→ C ＋ 2H2 。
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。
第一课时甲烷课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
凿
点燃甲烷与空气或氧气的混合
冰
取
气体会立即发生爆炸.因此，
火
点燃甲烷之前必须 验纯!!
思考: 怎么用最简单的方法把甲烷和氢气区分开?
点燃法
CH4
点燃纯净的气体，在火焰 烧杯内壁
的上方罩干燥洁净的烧杯 上有水珠
H2 烧杯内壁 上有水珠
向反应后的烧杯中注入 澄清的石灰水
天然气：
天然气的主要成分是甲烷，天然气 是当今世界上最重要的气体化石燃料。 我国是最早利用天然气的国家。
据了解，作为西气东输主供气 源，塔里木气田拥有天然气资源 量五千二百六十七亿立方米，截 至去年底，累计探明天然气地质 储量六千二百二十四亿立方米， 在年输气二百亿立方米的前提下， 有能够稳定供气三十年的资源保 证。
甲烷
甲烷
现象：试管①中气体呈淡黄绿色 试管②中淡黄绿色消失，试管壁有油状液体，
并有少量白雾。
结论：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
注意：甲烷氯代物的结构特点
CH4分子的立体构型为正四面体，4个C-H的长度、 强度和夹角完全相同，因此4个氢原子性质完全相同。 (1)将CH4的4个氢原子全部用其他相同的原子替代， 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个氢原子被不同的原子替代，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取代产物均只有一种。
第一节 第1课时 甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷(时间:30分钟)基础达标1.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。
1体积“可燃冰”可贮载100~200体积的天然气。
下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是( C )A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷解析:“可燃冰”的主要成分是甲烷,因其燃烧后产物只有CO2和H2O,是一种比较洁净的能源;又因其在海底中储量丰富,将成为人类丰富的重要能源,故A、B、D均正确。
C中,水和油的元素组成不同,“水变油”违反元素守恒定律。
2.下列关于有机物的叙述中,正确的是( D )A.只含有碳元素和氢元素B.一定含有氧元素C.都可以燃烧D.都是含碳元素的化合物解析:有机物的定义是指含有碳元素的化合物,主要包括烃和烃的含氧衍生物(后续学到),大部分有机物可以燃烧(但CCl4不燃烧)。
有机物中的烃类仅由C、H两种元素组成,不含氧元素。
3.下列反应属于取代反应的是( D )A.CH4C+2H2B.2HI+Cl22HCl+I2C.CH4+2O2CO2+2H2OD.CH4+Cl2CH3Cl+HCl解析:A属于分解反应,B属于置换反应,C属于氧化还原反应(燃烧)。
要注意取代反应与置换反应的区别。
4.下列关于甲烷的叙述正确的是( C )A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以,CH2Cl2有两种不同构型B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,可以使氯水褪色C.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此,是矿井安全的重要威胁之一D.甲烷能使KMnO4溶液褪色解析:A中,由于甲烷是正四面体结构,四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系,故CH2Cl2不存在不同构型。
B中,CH4只能跟氯气在光照下反应,与氯水不反应。
D中,CH4比较稳定,不能被KMnO4溶液氧化。
必修2 第3章 第1节 第1课时 甲烷
甲烷的物理性质
甲烷是共价化合物还是离子化合物？ 甲烷的分子量是多少？ 密度与空气相比如何？ 甲烷分子之间能否形成氢键？ 推测甲烷的熔沸点情况。 色 无色 态 气体 味 无味 密 小于空气 溶 难溶
化学学习的神器
H L D
甲烷的取代反应
甲烷取代反应的微观模拟 讨论： 1 是不是需要所有的甲烷都变成CH3Cl， 是不是需要所有的甲烷都变成CH Cl， 才可以开始生成CH 才可以开始生成CH2Cl2? 2 反应生成物都有什么？ 3 什么是取代反应？
最简单的有机物——甲烷 最简单的有机物——甲烷
甲 烷
Duty Honor Love
化学学习的神器
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天然气
天然气的主要成分是什么? 天然气的主要成分是什么? 你能写出爆炸反应的反应方程式么？ 请写出其主要成分的电子式 阅读课本，写出甲烷的结构式 写出CCl 写出CCl4的电子式和结构式 对比一下，有什么不同？
化学学习的神器
H L D
作
业
完成学案
结构式：使用短线代表共用 结构式：使用短线代表共用电子对 共用电子对
化学学习的神器
H L D
甲烷的微观结构
甲烷的空间结构是怎样的？ 如果把甲烷上面的2个氢原子换成两个Cl原子， 如果把甲烷上面的2个氢原子换成两个Cl原子， 有几种换法？
化学学习的神器
化学学习的神器
H L D
小练习
若甲烷和溴蒸汽也可以发生取代反氯气的取代 反应停留在CH Cl，那么生成1mol的 反应停留在CH3Cl，那么生成1mol的CH3Cl需要 Cl需要 标况氯气多少L 标况氯气多少L ? 画出CO 画出CO2 N2 BF3的电子式、结构式并对比
甲烷
实验三：
实验步骤 V(甲烷)∶V(氯气) =1∶4的试管 用闪光灯照射 实验现象
①黄绿色变浅 ②试管内壁有少 量油状物生成 ③试管中液面上 升
观察思考
实验结论
氯气参与反应， 有新液态有机 物生成，气体 量减少导致试 管中压强减小
取试管中的液体少 许，滴入紫色石蕊 试液
5、将1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完 全后，产物有几种（ D ）哪种产物最多？ A．2种 B．3种 C．4种 D.5种
6、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
7、向下列物质的溶液中加入AgNO3溶液,有白色 沉淀产生的是（ B ）
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烃和烃的衍生物 3、有机物的分类： 烃：仅含碳和氢两种元素的有机 物，又称为碳氢化合物。其他为 烃的衍生物。
碳 烃
氢
烃：读音ting，碳的声母和氢的 韵母的组合。
小试牛刀：
（2）（5）（10） 下列物质属于烃的是： ⑴ H 2S ⑵ C 2H 2 ⑶ CH3Cl ⑷ C2H5OH ⑸ CH4 ⑹ H2 ⑺ 金刚石 ⑻ CH3COOH ⑼ CO2 (10)C2H4
石蕊试液变红
反应中有酸性 物质生成
（3）取代反应：
CH4 + Cl2
光
光
一氯甲烷
CH3Cl + HCl
CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷 三氯甲烷又称氯仿
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + Cl2
1 第1课时 甲烷的性质
第三章 有机化合物
解析：选 C。甲烷分子中 H 原子最外层只有 2 个电子，不是 8 电子稳定结构，A 项错误；甲烷分子中的化学键均为极性键， B 项错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，反之 也成立，C 项正确；一氯甲烷中 C—Cl 键与 C—H 键的键长和 强度不同，故四个键的键角也不完全相等，D 项错误。
栏目 导引
第三章 有机化合物
3．甲烷的存在和用途 (1)存在：__天__然__气______、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成 分。 (2)用途：高效、低耗、污染小的清洁能源；重要的化工原料。
栏目 导引
第三章 有机化合物
4．甲烷的分子结构 (1)分子组成、结构和模型
分子式 电子式 结构式
分子模型 球棍模型 比例模型
与 Cl2 反应产物是 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 四种有机物与 HCl 形成的混合物， 很难出现有机产物全部是某一种产物的现 象，生成物中 HCl 的物质的量最大 每 1 mol H 原子被取代，消耗 1 mol Cl2 分 子，同时生成 1 mol HCl 分子
栏目 导引
栏目 导引
第三章 有机化合物
下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( ) A．甲烷与氯气以物质的量之比 1∶1 混合时发生取代反应只生 成 CH3Cl B．甲烷与氯气的取代反应产物中 CH3Cl 最多 C．甲烷与氯气的取代反应产物为混合物 D．1 mol 甲烷生成 CCl4 最多消耗 2 mol 氯气
栏目 导引
第三章 有机化合物
甲烷的性质
1．物理性质
颜色 状态 气味
密度
水溶性
无色 气体 无味
__比__空__气__小___
高中化学教学课例《第一节最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)》课程思政核心素养教学设计及总结反思
高中化学教学课例《第一节最简单的有机化合物——甲烷（第1课时）》教学设计及总结反思1．知识与技能目标（1）了解甲烷的存在和用途。
（2）掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。
（3）掌握甲烷的化学性质。
2．过程与方法目标通过实践活动，探究实验和多媒体动画等教学活动，归纳出甲烷的结构特点和化学反应规律，进一步培养学生的空间想象能力与探索推理能力。
3．情感态度与价值观目标初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。
（板书）一、甲烷1、甲烷的存在和物理性质（1）甲烷在自然界中的存在：天然气、沼气、坑气、油田气等（2）甲烷的物理性质无色、无味的气体，密度是0.717g·L-1（标准状况）比空气小，极难溶于水。
（师）要学习甲烷，那首先我们还是先要会书写甲烷的化学式。
（板书）2、甲烷的结构甲烷的分子式：CH4（过渡）甲烷的电子式和结构式怎么写呢？（一位同学板演，其余同学在下面练习）（实物展示）甲烷分子的球棍模型和比例模型：（投影）“甲烷分子正四面体结构示意图”（生）距离相等；夹角也相等。
（师）讲解：C—H与C—H之间的夹角均为109°28′（板书）立体结构：正四面体型（师）结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有②另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观察。
（过渡）除了与氧气反应，甲烷还能否与其他物质发生反应？（板书）(3)甲烷与氯气的反应（科学探究）甲烷与氯气的反应(P61).播放实验视频,观察发生的现象。
（学生观看完后，由现象讨论得出结论）（现象）没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色略微变浅。
（色变浅、出油滴、水上升、有白雾）（结论）说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；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。
第一节 (第1课时)甲烷的性质(解析版)高一化学提升(人教版必修2)
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、用途及结构 1.化石燃料的组成与成分2.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)甲烷的主要用途通常状况下，1 mol 甲烷完全燃烧放出890 kJ 能量。
因此以甲烷为主要成分的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。
3.组成与结构特别强调：1.结构式：用一条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：(1)如果这4个原子相同，则分别在四面体的顶点上，构成正四面体。
(2)如果这4个原子不相同，则分别在四面体的顶点上，但不是正四面体。
(3)无论这4个原子是否相同，都不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。
二 甲烷的性质 1.物理性质2.化学性质(1)稳定性：在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。
甲烷不能使酸性KMnO 4溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(2)氧化反应：纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(3)取代反应 ①实验探究：②概念：有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应叫取代反应。
①甲烷与氯气反应：在光照条件下发生反应得到的产物有CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4、HCl 。
写出生成CH 3Cl 的方程式：CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl ； CH 3Cl ＋Cl 2――→光CH 2Cl 2＋HCl ； CH 2Cl 2＋Cl 2――→光CHCl 3＋HCl ； CHCl 3＋Cl 2――→光CCl 4＋HCl 。
强调：CH 4和Cl 2反应的四种取代产物都不溶于水，除一氯甲烷常温下是气体外，其他三种都是油状液体。
第一节 甲烷PPT课件
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物， 又称烃。
二、问题展示 合作探究
一、甲烷 1.分子结构
空间正四面体结构
【实践活动】
请根据甲烷分子中C原子与H原子的空 间位置关系，试用原子结构拼插模型自 制甲烷的分子模型。
【思考】
结构决定性质，请根据甲烷的结构及 三个关键词，推测甲烷的性质？
2.甲烷的物理性质
无色、无味气体，密度比空气小（标 准状况为0.717g/L)，难溶于水，易 溶于有机溶剂。
3.甲烷的化学性质
化学性质比较稳定，跟强酸、强碱或 强氧化剂（如KMnO4）等一般不起 反应。
（1）甲的氧化反应
既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水 变浑浊的是 （ ） A、HCl B、CH4 C、H2 D、CO
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
可燃冰空间结构
一、学情调查 情境导入
甲烷---西气东输
一、学情调查 情境导入
甲烷---瓦斯爆炸
矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷 为主的有害气体。
瓦斯难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到 一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生 燃烧或爆炸。
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 。
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第一节 最简单的有机化合物——甲烷 第1课时 甲 烷
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2011 年 1 月 8 日, 人民网报道: 中国科考人员在南海北部神狐海域圈定 11 个可燃冰矿体, 预测储量为 194 亿立方米, 并成功钻获“可燃冰”实物样 品, 从而成为继美国、日本、印度之后第 4 个采到“可燃冰”实物样品的 国家。标志着中国在该方面的调查研究水平一举步入世界先进行列。你 知道这种“冰”为什么可燃吗?
有白色沉淀产生 Ag++ClAgCl↓
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溶液变红 反应生成 HCl 溶于水使溶液显酸性
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【针对训练 2】(2011 年山东德州一中模块考试)若甲烷与氯气以物质的量 之比 1∶3 混合, 在光照下得到的产物: CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl4, ① ② ③ ④ 其中正确的是( D ) A.只有① C.①②③的混合物 B.只有③ D.①②③④的混合物
反应特点
本质 反应条件
反应受催化剂、温度、光的影响 水溶液中置换遵循“以强制弱”原则 返回目录
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利用取代反应和置换反应的特点来判断所给的反应 类型时, 一要看反应物, 即参加反应的是有机物还是无机物, 若反应 物均为无机物, 则一定不属于取代反应; 二要看生成物, 若生成物中 有单质, 一般也不属于取代反应。
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有机物分子中, 碳原子以四个单键与其他原子或原子团 结合, 该碳原子形成的分子结构就是四面体结构; 若这四个原子或原子 团相同, 则该碳原子所录
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【针对训练 1】对 A.有两种结构 C.含有非极性键
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①有机反应比较复杂, 常伴随很多副反应发生, 因此有机反应方程 式常用“ ”代替“ ” 。
②CH4 与 Cl2 的反应逐步进行, 应分步书写。 ③当 n(CH4) ∶n(Cl2)=1∶1 时, 并不只发生反应 CH4+Cl2 应仍发生。 CH3Cl+HCl, 其他反
答案:不属于。CO、CO2、H2CO3及碳酸盐中虽然含有碳元素,但其组 成和性质大多具有无机物的特点,因此属于无机物。
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二、甲烷的结构及性质
1.分子结构
名称 分子式 电子式 结构式 空间构型 结构特点
甲烷
CH4
4个 键的长度 和强度相同,夹 角相等
【问题探究 2】 若把甲烷分子中的一个氢原子换成氯原子, 还是正四面体 结构吗?
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CO2( +2H2O( 。 g) l)
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实验操作
实验现象
①试管内气体颜色逐渐变浅, ②试管内壁有油状液滴出现, ③试管内有少量白雾, ④试管内液面上升。
无明显现象
CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为: 实验结论 CH4+Cl2 CH2Cl2+Cl2 CH3Cl+HCl, CHCl3+HCl, CH3Cl+Cl2 CHCl3+Cl2 CH2Cl2+HCl, CCl4+HCl。 返回目录
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取代反应
1.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。例如甲烷与氯水、溴水不反应, 但可 以与氯气发生取代反应。 (2)产物 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一, 但很难出 现有机产物全部是某一种产物的现象。 (3)物质的量的关系 CH4 与 Cl2 发生取代反应时, 1 mol H 原子被取代, 每 消耗 1 mol Cl2 分子, 同时生 成 1 mol HCl 分子。
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(1)CH4 分子属于 10 电子分子。 (2)CH4 分子中的化学键均为共价单键。
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【例 1】 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, 其理由是( A.CHCl3 只有一种结构 B.CH2Cl2 只有一种结构 C.CH4 分子受热分解 D.CH4 的四个价键的长度和强度都相等 解析: 4 无论是正四面体结构还是平面正方形结构时, CH 都符合选项 A、C、 )
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1.了解有机化合物的概念。 2.掌握甲烷的分子结构,了解甲烷的物理性质及存在、用途。 3.掌握甲烷的化学性质,认识取代反应的特点。
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一、有机化合物及烃
【问题探究 1】 CO、CO2、H2CO3 及碳酸盐中含有碳元素, 它们属于有 机物吗?
答案: 不是。因 但不是正四面体。
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键与
键的长度不同, CH3Cl 是四面体结构, 故
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2.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。 3.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, 但在特定的条件下, 也能发生某些反应。 (1)氧化反应 甲烷在空气中燃烧发出淡蓝色火焰, 同时放出大量的热, 化学方 程式为: 4( +2O2( CH g) g) (2)取代反应
指津:化学反应放热, 说明反应物所具有的总能量高于生成物所具有 的总能量, 故选 B。
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甲烷的分子结构
1.CH4 分子的空间构型为正四面体, 条 C—H 键的长度、 4 强度和夹角完全 相同, 因此 CH4 分子中的 4 个氢原子性质完全相同。 ( 若将 CH4 分子中的 4 个氢原子全部用其他的相同的原子或原子团替代, 1) 则该原子形成的分子结构仍为正四面体, CCl4; 如 ( 若 CH4 分子中的 4 个氢原子被其他的不同原子或原子团替代, 2) 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。 2.中学化学中常见的具有正四面体结构的物质有 CH4、 4、 4、 CCl P 金刚石、 晶体硅、N 等。
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取代反应概念: 有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或 原子团所替代的反应。 【问题探究 3】 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?
答案: 根据碳原子守恒, 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。
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3.下列叙述错误的是( B ) A.通常情况下, 甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应 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.甲烷的四种卤代物都难溶于水
的叙述正确的是( B ) B.只有一种结构 D.有四种结构
解析: 可以认为该有机物是 CH4 分子中的四个 H 原子, 分别被两个 F 原子、两个 Cl 原子所替代后的产物。因为 CH4 分子是空间正四面体 结构, 所以该有机物中任意两个顶点原子之间都是相邻关系, 即只有 一种结构, 中, C C—F 键、C—Cl 键都属于极性键。
解析: 甲烷与氯气的反应是分步反应, 得到的一氯代物(CH3Cl)再进一步转化为二 氯代物, 三氯代物, 四氯代物。所以无论甲烷与氯气的物质的量之比是多少, 都会 得到各种氯代物及 HCl 的混合物。
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“可燃冰”——人类新能源
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2.下列关于甲烷的性质叙述不正确的是( D ) A.甲烷是一种无色、无味的气体 B.甲烷的密度比空气的密度小 C.甲烷极难溶于水 D.甲烷性质稳定, 不和其他物质反应
指津: 在通常情况下, 甲烷的化学性质比较稳定, 与强酸, 强碱, KMnO4 等不 反应, 但在点燃条件下, 可与 O2 发生反应; 另外光照条件下也可与卤素单 质发生取代反应。
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根据国内外技术发展趋势和我国可燃冰发展规划, 预计 2020 年之 前有望实现我国海域可燃冰试开采, 最快到 2030 年实现商业生产。 我们 相信, 经过我国科学家的艰苦探索研究, 一定能够突破可燃冰开发的种 种技术瓶颈, 使得这种资源造福人类, 从而大幅度解决我国未来能源短 缺问题, 可燃冰开发利用具有广阔美好的前景。
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