高一化学必修2第三章第一节-甲烷课件

新课标人教版化学必修Ⅱ

刘洁第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷第一课时教学目标知识与能力1、使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构；2、掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应；3、了解甲烷的存在和甲烷的用途等。４、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。５、使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。６通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。７、通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。教学重点：甲烷的结构和甲烷的化学性质；烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。教学难点：甲烷的结构、研究某物质的程序和方法；同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。生活中的有机物燃料: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。一、有机化合物

什么是有机化合物呢?与我们过去所学化合物有什么区别?

1.有机化合物

一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。思考:注意:CO,CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN,SiC等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。一、有机物2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素温故而知新:3、有机物和无机物的比较

有机物无机物种类溶解性耐热性可燃性电离性化学反应很多(3000万种以上)比有机物少(10万种左右)多数难溶于水，易溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂，易溶于水不耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，熔点较高多数可以燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数是电解质一般比较复杂，副反应多，反应速率慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快

仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。

碳氢烃4、烃(通式：CxHy)动动脑下列物质属于烃的是：

H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、CH3COOH、CO2、C2H4

C2H2CH4C2H4资料ata

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。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。资料ata

问题：你知道西气东输工程吗？这里的“气”的主要成分是什么？第一节最简单的有机化合物-甲烷走进有机化学,探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始！新课Newclass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。一、甲烷在自然界的存在煤矿坑道气天然气油田气沼气二、甲烷的分子构成和空间结构分子式：电子式：HCHHH结构式：HCHHHCH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式问题：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？甲烷的分子模型紫球表示碳原子，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。裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图３－１所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中４个氢原子的位置，中心是碳原子。实践活动：3-1甲烷分子结构示意图2、甲烷分子的立体结构：

以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，

三、甲烷的物理性质1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?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。3、极难溶解于水。2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。推测CH4化学性质：CH4有一定的还原性，可被氧化四、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甲烷不能与KMnO4溶液、溴水等强氧化剂反应现象：对强氧化剂的稳定性溶液颜色没有变化。结论：实验甲烷溴水甲烷KMnO4溶液四、甲烷的化学性质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

。

问题：你能描述看到的实验现象吗？实验视频安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。反应方程式：CH4+2O2CO2+2H2O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!!注意点燃实验现象用“→”不用“＝”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？2.甲烷的取代反应实验视频室温时，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。1说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。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。分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？现象讨论结论现象与结论Phenomenonandconclusion

【思考讨论】1、为什么气体颜色会变浅甚至褪去、有油滴出现？2、为什么量筒中的液面上升？3、甲烷和氯气反应会有哪些键发生断裂和形成？4、二氯甲烷有几种？结论：

1、甲烷与氯气发生取代反应2、生成氯化氢极易溶于水，气体体积减小，压强减小。3、碳氢键断裂、氯氯键断裂4、二氯甲烷只有一种甲烷的取代反应的历程1.一氯甲烷的形成动画演示名称一氯甲烷分子式CH3Cl状态（STP）气态[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。甲烷的取代反应的历程2.二氯甲烷的形成名称二氯甲烷分子式CH2Cl2状态（STP）液态甲烷的取代反应的历程3.三氯甲烷的形成名称三氯甲烷俗称氯仿分子式CHCl3状态（STP）液态甲烷的取代反应的历程4.四氯甲烷的形成名称四氯甲烷别名四氯化碳分子式CCl4状态（STP）液态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.取代反应Substitutionreaction光照下甲烷与氯气发生取代反应思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？生成多少molHCl？CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2CCl4＋HCl光照光照光照问题：甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。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。注意：取代反应与置换反应的比较取代反应置换反应实例CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑定义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。一种单质跟一种化合物反应，生成另一种化合物和另一种单质的反应。反应物一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有一种是有机物）一种单质和一种化合物生成物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质电子转移不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子的转移反应特点很多反应是可逆反应，副反应较多，用“→”连接一般是不可逆反应，用“=”连接光拓展Openupanexhibition练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr3.甲烷的分解反应在加热至1500℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。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。反应方程式：CH4

C+2H2高温四、甲烷的用途及前景①燃烧放热，做气体燃料②甲烷取代反应的产物都是很好的有机溶剂③天然气的应用，西气东输工程沼气池的应用④热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、和油漆等2、下列物质常温下呈气态的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl41、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（）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DA巩固练习Consolidateexercise

4、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）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（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClDC巩固练习Consolidateexercise3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（）ACH4BCO2CSO2DH24、下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（）A、.CH3ClB.CH2Cl2

C.CHCl3D.CCl4

5、某气体的燃烧产物是CO2和H2O，且CO2和H2O的质量比是11：9，此气体是（)A