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 甲烷的性质,探究点一 甲烷的结构,一、有机化合物和烃,二、甲烷的存在、结构 1存在与用途 (1)存在 甲烷是_、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_。,天然气,化工原料,2分子结构 (1)空间结构 甲烷分子由1个碳原子通过4个共价键与4个氢原子构成。甲烷分子具有_结构，其中，碳原子位于正四面体的中心位置，4个氢原子位于正四面体的4个顶点，且4个CH键的长度和强度相同，夹角相等，为10928。,正四面体,(2)表示方法,1判断正误(正确的画“”，错误的画“”) (1)CH4、CH
2、Cl3属于有机物，也都属于烃。( ) 提示： 烃只含C、H两种元素。 (2)CH4是正四面体结构，1 mol CH4有6 mol共价键。( ) 提示： 由CH4的空间结构是正四面体，1 mol CH4只有4 mol共价键。,2下列气体的主要成分不是甲烷的是( ) A天然气 B油田气 C沼气 D水煤气 提示：D 水煤气的主要成分是CO和H2，不是CH4。,3下列关于有机物的叙述正确的是( ) 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 提示：D 有机物的定义是指含有碳元素的化合物，有机物中的烃类仅由C、H两种元素组成，不含氧元素。大部分有机物可以燃烧(但CCl
3、4不燃烧)。,1有机物和烃的概念： (1)含有碳元素的物质都是有机物吗？ 提示：不一定，如CO、CO2、Na2CO3等均为无机物。 (2)烃一定是有机物吗？有机物一定是烃吗？ 提示：烃一定是有机物，但有机物中还含有氮、硫、卤素等其他元素，不一定是烃。,2甲烷的空间结构 (1)你是如何理解甲烷分子中4个CH键的长度和强度均相同的？ 提示：因为键的长度可理解为成键原子的原子核之间的距离，而这4个共价键均是在C和H之间形成的，所以这4个共价键的两原子核之间的距离相同，也就是键的长度相同。 因为这4个共价键的成键原子相同，所以形成的相互作用强度相同，因此键的强度相同。,(2)为什么说甲烷分子具有正四面
4、体结构？它的所有原子分别处在正四面体的什么位置？ 提示：在甲烷分子中，以碳原子为中心，4个氢原子均匀向空间伸展。任意3个氢原子之间均构成一个正三角形，共形成4个正三角形，所以说甲烷分子具有正四面体结构。 它的4个氢原子分别处在正四面体的4个顶点上，而碳原子既不在顶点，也不在面上，而是在正四面体的正中心。,(3)若甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代即CH3Cl还是正四面体结构吗？若四个氢原子全部换成氯原子即CCl4呢？ 提示：CH3Cl中3个H和1个Cl仍构成四面体的结构，但CH和CCl键长度不同，不是正四面体结构；而CCl4中四个CCl的长度完全相同，仍是正四面体结构。 (4)根据甲烷的正四面
5、体结构推测CH2Cl2结构应该有几种？ 提示：CH4的立体结构为CHHHH，因此CH2Cl2中的2个Cl在空间一定处于相邻位置，CH2Cl2只有一种结构。,证明甲烷分子是正四面体结构的方法 甲烷的正四面体结构，可以通过研究CH2Cl2存在几种结构来确定。CH4有四个等同的CH键，在空间上可能有两种对称分布：正四面体结构和平面正方形结构，如图所示。,(1)若是正四面体结构，甲烷分子中任意两个氢原子被两个氯原子取代，CH2Cl2的结构只有一种； (2)若是平面正方形结构，则取代的两个氢原子分邻位和对位，CH2Cl2的结构有两种。 科学研究发现，CH2Cl2的结构只有一种，说明甲烷是正四面体结构。,谢谢观看！,
