碳氢化合物的宝库-石油(二)

1、高二化学11.1 碳氢化合物的宝库石油甲烷、取代反应、分子结构李桂伯教学目标知识与技能了解天然气的主要成分及其用途知道甲烷的组成及物理性质掌握甲烷的分子结构特点及化学性质理解取代反应过程与方法通过对甲烷分子结构的探索，体会探究物质结构的科学方法在甲烷分子结构探究过程中，学习准确观察模型、利用模型帮助思维的方法情感态度与价值观在揭示甲烷性质与结构、性质与用途的关系的过程中感受化学知识在生产、生活中的作用和价值教学重点和难点教学重点甲烷的分子结构特点甲烷的化学性质教学难点甲烷的分子结构的探索教学方法：讲授法、探究法11.1碳氢化合物的宝库石油复习：什么是有机化合物？石油是由哪些物质组成的混合物？石

2、油炼制的主要方法？除碳的氧化物、金属碳化物、碳酸盐之外，含碳元素的化合物称为有机化合物，简称有机物。石油是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物，是碳氢化合物的宝库。石油的炼制与加工：分馏、裂化、重整、精制。三、甲烷：思考：甲烷是最简单的有机化合物，也是最简单的烃，是大家比较熟悉的有机物，请回答：在你的记忆中甲烷是一种怎样的物质？什么是烃？三、甲烷：思考：用原子结构理论解释甲烷的分子组成为什么是CH4？在甲烷分子中存在何种化学键？写出甲烷分子的电子式、结构式(如果有的话)。分子式：CH4来源：天然气、沼气、坑气物理性质：无色、无臭的气体、极难溶于水、密度比空气小。化学性质：易燃烧 CH4 + 2

3、O2 CO2 + 2H2O用途：燃料仅由碳和氢两种元素组成的有机物总称为烃，又称碳氢化合物。C + 4HC HHHHHCHHH甲烷的分子结构：导读：P8/二个自然节分子式 电子式 结构式 化学性质：CHHHHHCHHHCH4 物理性质：记在P7无色、无味的气体、密度比空气小、极难溶于水。氧化反应：422222CHOCOH O 点燃 422222890ggglCHOCOH OKJ 甲烷是一种清洁气体燃料。空气中含甲烷5%15.4%时，遇明火会发生爆炸。(在煤矿中)为了防止发生爆炸事故，必须采取通风、严禁烟火等安全措施。(实验室中)在进行甲烷燃烧实验时，必须先检验甲烷的纯度。22242xyyyC

4、HxOxCOH O 点燃甲烷性质虽比较稳定，但在一定条件下能发生化学反应，它不仅是一种很好的燃料，还有很多用途。补充实验：甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中酸性高锰酸钾具有很强的氧化性，若遇到一般还原性物质时常常会发生氧化还原反应，且自身被还原而褪色，那么甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化呢？现象：(甲烷通入紫色酸性高锰酸钾溶液中)无明显变化。结论：在一般情况下在一般情况下, ,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂等都甲烷与强酸、强碱、强氧化剂等都不起反应，不能使高锰酸钾溶液、溴水退色。不起反应，不能使高锰酸钾溶液、溴水退色。高温分解：制炭黑422CHCH 高温甲烷与氯气反应：课堂实验：甲烷的氯代反应/P9现象：混

5、合气体由黄绿色逐渐变浅，试管内壁出现油状液滴，试管内水面上升。阅读：P9/“课堂实验”下的两个自然节思考：写出甲烷在光照下与氯气反应的化学方程式其化学方程式：CHHHH+ ClCl光CClHHH+ HCl一氯甲烷一氯甲烷423CHClCH ClHCl 光CHHClH+ ClCl光+ HClCClHClH二氯甲烷二氯甲烷3222CH ClClCH ClHCl 光有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原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，叫做取代反应。子团所代替的反应，叫做取代反应。P9/倒数第三自然节CHClClH+ ClCl光+ HClCClClClH三氯甲烷三氯

6、甲烷/ /氯仿氯仿2223CH ClClCHClHCl 光CHClClCl+ ClCl光+ HClCClClClCl四氯甲烷四氯甲烷/ /四氯化碳四氯化碳324CHClClCClHCl 光只要甲烷过量，产物中除HCl外，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种卤代烃都有。过量氯气和甲烷反应，最终产物是HCl、CCl4。讨论：过量的甲烷与氯气反应，反应产物是什么？若过量氯气和甲烷反应，产物又是什么？需要指出的是，甲烷的四步取代反应，不是在第一步反应完成后才进行第二步反应的。而是在第一步反应开始生成了一氯甲烷后，第二步反应也开始进行了，此时第一步反应还在进行；其余类推。物质的性质是由结构

7、决定的。科学研究显示，有机物的性质不仅与它的组成有关，而且与有机物分子里原子的联结方式也有关。甲烷分子的空间结构：探究：探究与实践甲烷分子的空间结构/P10推论：甲烷分子不是平面结构。一定是立体结构。假设：(推测)甲烷的空间结构正四面体。甲烷分子是一种以碳原子为中心、四个氢原子为顶点的正四面体结构正四面体结构。甲烷分子中的四个CH键一样长，CH键之间的夹角为10928。 P10/1球棍模型比例模型但为了书写的方便，我们把甲烷分子投影：所以甲烷的结构式写成：HCHHH甲烷的实验室制法(补充)：用无水醋酸钠和碱石灰(NaOH、CaO的混合物)在加热条件下反应，制取甲烷。3423CaOCH COONaNaOHCHNa CO 甲烷是正四面体甲烷是正四面体的立体结构，但的立体结构，但常写成平面的。常写成平面的。小结甲烷的分子结构分子式 电子式 结构式CHHHHHCHHHCH4 甲烷的物理性质：无色、无味的气体、极难溶于水、密度比空气小。甲烷的化学性质：氧化反应被氧气氧化(燃烧)；不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 高温分解 CH4 C + 2H2 与氯气发生取代反应四取代CHHHH+光+CClHHHCl2HCl甲烷分子的空间结构：作业：化学练习部分P1/110甲烷分子是一种以碳原子