1、3,有机化合物,第一节 最简单的有机化合物甲烷（第1课时）,【学习目标】,【重点难点】,1学会确定气态烃分子式的计算方法，培养逻辑思维能力训； 2掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型。认识物质结构本质，能透过现象看本质。 3掌握甲烷的重要化学性质，提高学生关心社会、能源等问题的意识。,重点：甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应。 难点：甲烷的取代反应。,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。,科学视野,1、定义：含
2、有碳元素的化合物为有机物。,2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,什么叫有机物？它有哪些组成元素？,而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物,（ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物）,3、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。甲烷是最简单的烃。,科学视野,科学视野,科学视野,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
3、向中国的经济中心上海商业供气。,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！,思考交流,一、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。,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。,甲烷在自然界的存在,思考交
4、流,二、甲烷的分子构成和空间结构,分子式：,电子式：,结构式：,CH4,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？,思考交流,观察图所示的与空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。,3-1 甲烷分子结构示意图,思考交流,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
5、键长和强度相等，夹角相等。,思考交流,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。,3-1 甲烷分子结构示意图,思考交流,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,思考交流,三、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
6、： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,思考交流,三、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？,实验探究,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 + 2O2 CO2 + 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,实验现象,实验探究,安全使用很重要,科学视野,2.甲烷的取代反应,实验探究,甲烷与氯气的反应（实验链接）,室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光
7、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。 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,实验探究,思考交流,甲烷的取代反应的历程,1.一氯甲烷的形成,动画演示,思考交流,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。,交流研讨,二氯甲烷（液体）,三氯甲烷（液体）,四氯甲烷（液体）,交流研讨,甲烷的取代反应的
8、历程,2.二氯甲烷的形成,交流研讨,甲烷的取代反应的历程,3.三氯甲烷的形成,交流研讨,甲烷的取代反应的历程,4.四氯甲烷的形成,交流研讨,常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。,交流研讨,注意：,甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。,多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。,交流研讨,取代反应与置换反应的比较,交流研讨,本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。,小 结,三、甲烷的化学性质,氧化性,取代反应,一、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在,第一节 最简单的有机化合物-甲烷,二、甲烷分子的组成和结构,四、甲烷的用途,小 结,
