第一节最简单的有机化合物--甲烷

1、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l 教学目标知识与技能：1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况；2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构；3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。过程与方法：1、在探究甲烷结构的过程中，提高空间思维的能力；2、掌握甲烷性质的过程中，逐渐理解“结构决定性质，性质反映结构”并学会运用；3、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。情感态度价值观：1、初步形成对有机化学领域的学习兴趣；2、认识化学微观世界分子结构的立体美；3、初步认识“结构决定性质”、“内因、外因辨证关系”等哲学思

2、想；4、关心社会、环境、能源等问题，提高学生的环护意识。l 教学重点甲烷的结构和性质l 教学难点甲烷与卤素的取代反应教学过程：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： 结构式：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，不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：（1）可燃性（甲烷的氧化反应） 学生实验： CH4通入酸性KMnO4溶液中 观察实验现象：不褪色 证明甲烷不能使酸性高锰酸

3、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： 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。 CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 均不溶于水化学式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名称（俗名）溶解性常温状态用途取代

4、反应与置换反应的比较：取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。分步取代，很多反应是可逆的反应一般单向进行3、用途：甲烷是一种很好的气体燃料，可用于生产种类繁多的化工产品。4补充练习课堂练习1、2005年1月21科学家对“惠更斯”号探测器拍摄的土卫六照片分析后发现，“惠更斯”号着陆地带有刚下过甲烷雨的痕迹。除降雨的痕迹外，还发现了侵蚀、机械摩擦的痕迹以及一些水文活动痕迹。这些痕迹与地球上的很相像。已知土卫六大气层主要由氮和甲烷组成，甲烷沸点-161.49,

5、下列说法正确的是 A、土卫六表面温度大约为零下180摄氏度 B、土卫六上有可能存在生命C、土卫六可能有氧气存在 D、土卫六大气层与约40亿年前生命诞生前的地球大气层完全不同2二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。试判断二氟甲烷的结构简式有A、有4种 B、有3种 C、有2种 D、只有1种3若要使0.5 mol 甲烷和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物， 则需要Cl2的物质的量为A、2.5 mol B、2 mol C、1.25 mol D、0.5 mol428届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可

6、满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离水分子。根据上述信息，完成（1）（2）题：（1）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是 A、两种都是极性分子 B、两种都是非极性分子C、CH4是极性分子，H2O是非极性分子D、H2O是极性分子，CH4是非极性分子（2）若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为A、CH4·14H2O B、CH4·8H2O C、CH4·7H2O DCH4·6H2O5把1体积C

7、H4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛饱和NaCl溶液的水槽里，放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色_，试管中的液面_，试管壁上有_出现，水槽中还观察到_。参考答案：1、A 2、D 3、C 4、解析：水分子是极性分子，甲烷是非极性分子。根据题示条件，所求天然水合物中CH4和H2O分子数之比为：48:6=8:1。所以，化学式可表示为：CH4·8H2O。答案为：（1）D。（2）B。5甲烷和氯气光照生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢等物质，随着反应的进行，氯气不断消耗，黄绿色逐渐消失。又由于生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳在常温下都为液体，氯气易溶于