必修2第三章第1节有机物的性质
高中化学新人教版教案-最简单的有机化合物--甲烷【全国一等奖】
课堂教学设计表4掌握 视频、模拟动画甲烷的取代反应C 、FH甲烷在光照条件下可以与氯气发生取代反应，得到的取代产物有四种。
10分钟自制①媒体在教学中的作用分为：A.提供事实，建立经验；B.创设情境，引发动机；C.举例验证，建立概念；D.提供示范，正确操作；E.呈现过程，形成表象；F.演绎原理，启发思维；G .设难置疑，引起思辨；H.展示事例，开阔视野；I.欣赏审美，陶冶情操；J.归纳总结，复习巩固；K.自定义。
②媒体的使用方式包括：A.设疑—播放—讲解；B.设疑—播放—讨论；C.讲解—播放—概括；D.讲解—播放—举例；E.播放—提问—讲解；F.播放—讨论—总结；G .边播放、边讲解；H. 边播放、边议论；I.学习者自己操作媒体进行学习；J.自定义。
板书设计有机化合物—绝大多数含碳元素的化合物。
烃—仅含碳、氢两种元素的有机物。
一、 甲烷 1. 存在和用途（1） 存在：甲烷是天然气、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；重要的化工原料。
2. 物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
3. 分子组成和结构分子式：CH 4 电子式：H ∶C ····HH ∶H 结构式：空间构型：正四面体结构4.化学性质：（1）氧化反应： CH 4+2O 2CO 2+2H 2O（2）取代反应—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替代的反应。
CH 4+Cl 2CH 3Cl+HCl CH 3Cl+Cl 2CH 2Cl 2+HCl CH 2Cl 2+Cl 2CHCl 3+HCl CHCl 3+Cl 2CCl 4+HCl 关于教学策略选择的阐述和教学环境设计通过“情境导入→提出问题→探究问题→得出结论→指导实践”的主要教学过程，落实新课程倡导的教育理念，通过生活中的事例 ，引导学生思考、提出问题，进而学习新知识，找到解决问题的办法，采用现象分析、实验探究、讲授法等相结合的教学方法。
人教版必修2学案：第3章-第1节-课时1-甲烷-(含解析)
第一节最简单的有机化合物——甲烷课时1甲烷学习目标：1.了解有机化合物的概念。
2.掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。
3.掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。
(重点)[自主预习·探新知]1．有机化合物和烃及其包含关系【提醒】含碳化合物不一定都是有机物。
如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。
2．甲烷的存在组成与结构(1)甲烷的存在和用途(2)组成和结构(3)空间结构甲烷分子以碳原子为中心，四个氢原子为顶点形成正四面体形，4个C —H 键的长度和强度相同，夹角相等。
【提醒】 可利用CH 4分子中共价键的夹角为109°28′且相同，说明CH 4为正四面体形而不是正方形。
3．甲烷的性质(1)物理性质颜色 状态 气味 密度(与空气相比)水溶性 无色 气体 无味比空气小 极难溶于水(2)化学性质①稳定性通常状况下，CH 4性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应。
②氧化反应(燃烧)点燃条件下，CH 4能在空气中燃烧，化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O ，燃烧火焰呈淡蓝色。
③与Cl 2的取代反应a ．CH 4与Cl 2在光照条件下，反应生成一氯甲烷的化学方程式(用结构式表示物质) 。
b ．甲烷的4种氯代产物都不溶于水，常温下CH 3Cl 为气体，其他三种为液体。
(3)有机物取代反应概念：有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。
[基础自测]1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)。
(1)含碳化合物一定为有机物，含碳、氢的化合物一定是烃( )(2)沼气、坑道气、天然气的主要成分均为甲烷( )(3)甲烷的结构式为，空间构型为正方形()(4)CH4易燃易爆，是一种还原性气体，能使酸性KMnO4溶液褪色()(5)CH4、H2、CO的燃烧火焰相似，均为淡蓝色火焰()2．写出下列反应的化学方程式(1)甲烷与氧气的反应：_______________________________________。
人教版高中化学必修二3-1甲烷
可燃冰是天然气（甲烷等） 的水合物，它易燃烧，外形 查阅资料,了 千年的希望 似冰，被称为“可燃冰”。 解天然气的昨天, “可燃冰”储量较大，可燃 － “可燃冰” 今天和明天 冰将成为最理想替代能源.
研究性学习：
[常用解题方法]
1.等效氢法
①同一碳原子上的氢原子等效 ②同一碳原子上所连接甲基上的氢原子等效 ③处于同一面对称位置上的氢原子等效的
讨论：
1、天然气燃烧时热值为8656千卡/立方米， 人工煤气燃烧时热值3550千卡/立方米。 天然气价格为2.4元/立方米, 煤气价格为1元/立方米, 你认为使用哪种燃气更经济?
2、人工煤气以一氧化碳、氢气为主要成分， 煤气换成天然气为什么要改“灶”？如何改 “灶”？ 提示：燃气灶能改动的地方主要是进燃气口 和进风口的大小
H
H C H H + Cl
H
光
Cl H C H Cl + HCl
取代反应: 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替代的反应
思考:
从甲烷和氯气的结构出发，分析其 反应机理，产物可能还有什么？ 试写出其反应方程式。取代反应.swf
CH4 + Cl2
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + Cl2
光
CH3Cl + HCl 一氯甲烷（无色气体）
CH2Cl2 + HCl
二氯甲烷（难溶于水的无色液体）
光
三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂、麻醉剂） 光
CHCl3 + HCl
CCl4 + HCl
四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）
甲烷是与氯气发生取代反应,与氯水不反应
高中化学必修二第三章 有机化合物
烯烃的性质和反应
双键加成反应：烯烃中的碳碳双键可以与氢气、卤素单质等发生加成反应
氧化反应：烯烃可以被氧化生成酮或羧酸
聚合反应：烯烃可以发生聚合反应生成高分子化合物
工业应用：烯烃在工业上广泛应用于合成橡胶、塑料、纤维等高分子材料
炔烃的性质和反应
05
有机化合物的性质和反应
烷烃的性质和反应
烷烃的反应：烷烃的主要反应是取代反应例如甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢。
烷烃的同分异构现象：烷烃的同分异构现象是指具有相同分子式但结构不同的现象例如正丁烷和异丁烷。
烷烃的物理性质：烷烃的熔点、沸点、闪点等物理性质随着碳原子数的增加而升高。
芳香烃：含有苯环的烃类具有特殊的芳香性是许多有机化合物的重要原料。
烯烃：含有碳碳双键的烃类具有不饱和性可以发生加成反应。
03
有机化合物的结构特点
碳原子的成键特点
碳原子最外层有4个电子既不容易完全失去电子也不容易完全获得电子。
碳原子之间可以通过共用电子对形成共价键形成稳定结构。
碳原子之间可以形成单键、双键和三键等多种类型的共价键。
碳原子可以通过链状、环状和芳香族结构等多种方式连接形成复杂有机分子。
分子式的确定
元素分析法：通过测定有机化合物的元素组成和各元素的质量分数来确定分子式
摩尔定律：通过有机化合物的相对分子质量和密度来计算分子式
质谱法：通过测定有机化合物在质谱仪中的质量来推算分子式
红外光谱法：通过分析有机化合物的红外光谱图来确定分子式
糖类：由多个碳原子和羟基组成的化合物如葡萄糖、果糖等。
酯类：由醇和酸通过酯化反应形成的化合物如乙酸乙酯等。
高中化学鲁科版2019必修第二册课件：第3章 第1节 基础课时13烷烃的取代反应官能团和同分异构现象
第1节 认识有机化合物 基础课时13 烷烃的取代反应、官
能团和同分异构现象
1.掌握甲烷的取代反应，理解取代反应的定义和特点。借助甲 烷、氯气等分子结构模型，理解甲烷与氯气的取代反应，培 养“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。 学习 2.了解有机物的常见官能团，理解物质的结构决定性质的规 任务 律。通过实验探究，理解具有相同官能团的物质性质相似， 形成“结构决定性质”的观念，培养“科学探究与创新意识” “宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
3．C3H8 和 C4H10 的一氯代物各有几种？ 提示：C3H8 的一氯代物有 2 种，C4H10 的一氯代物有 4 种。C3H8 的结构简式为 CH3CH2CH3，分子中只有 2 类等效氢原子，故一氯代 物 只 有 2 种 。 C4H10 的 结 构 有 两 种 ， 分 别 为 CH3CH2CH2CH3 、
3．实例
(1)根据正丁烷和异丁烷的结构式，填写下表空格：
物质
正丁烷
异丁烷
结构式
物质
正丁烷
异丁烷
结构简式
CH3—CH2—CH2—CH3
分子式
___C_4_H__10___
___C__4H__10___
沸点
－0.5 ℃
－11.7 ℃
差异分析 原子的结合顺序不__同__，化学键类型相__同__，物质类别相__同__
2．下列关于甲烷与 Cl2 的取代反应所得的产物的说法正确的是 ()
A．都是有机物 B．都不溶于水 C．有一种气态物质，其余均是液体 D．只有一种是正四面体形结构 [答案] D
同分异构体的书写及数目的判断 家用液化石油气的主要成分为丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)。
第1节最简单的有机物--甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷（第1课时）【教学设计思路】甲烷〔《化学·必修2》（人教版普通高中课程标准实验教课书）第三章第一节〕的学习是学生较为系统学习有机物的开始。
本章教学先呈现甲烷内容，首先考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式；其次充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用，以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。
所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容，就显得其地位的特别突出和重要。
本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念，在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
本节内容是在学生通过初中学习，初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上，进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质（氧化反应，取代反应）等。
学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识，从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。
但由于学生对教材的内容比较陌生，基本没有形成有机物的学习方法，空间想象思维较弱，所以在学习中应用辩证的的观点从结构理解性质有一定的困难。
因而在教学中通过模型制作来培养逻辑思维和空间想象力。
本节教材内容较少，学生对CH4又有一定的了解，若按教材内容简单设计和施教，只让学生了解CH4的分子结构和主要的性质，就难以激发学生的学习兴趣。
为了更好的激发学生的求知欲望，又能体现新课程的三维目标。
本课采用信息加工模式，充分体现化学和生活的紧密联系。
通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构，让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。
【教学目标】《知识与技能》知道甲烷的结构式，理解甲烷的空间结构和取代反应，掌握甲烷的化学性质。
第三章 第一节 最简单的有机化合物 甲烷2课件 新人教版必修2课件
2、已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成， 其中质量分数C%=75%，H%=25%， 试通过计算推出甲烷的化学式。
烷烃的系统命名法
• 基本原则： 1、最简化原则；2、明确化原则。
• 一长一近一多一小： 一长——是主链要长； 一近——是编号起点离支链要近； 一多——是支链数目要多； 一小——是支链位置号码之和要小。
3、烷烃同系 物的通式：
链状：CnH2n+2 环状：CnH2n
4、烷烃命名：叫“某烷”或“环某烷”
逐渐 增大
逐渐 升高 气液 固
5、烷烃同系物的物性递变
结构相似 的分子随 相对分子 质量的逐 渐增大范 德华力逐 渐增大。
什么原 因？？
6、烷烃的化学性质与甲烷的化学性质相似
①在空气中燃烧; ②在光照条件下与卤素单质发生取代反应。
ห้องสมุดไป่ตู้
7、同分异构现象和同分异构体 不同1的正、结戊异化构烷戊合式烷物的具现有象相，同叫的做分同子分式异，构但现具象有。 同分2、异具构有体新同。戊分烷异构现象的化合物互称为
3、找同分异构体的方法：碳架式
4、同分异构现象是有机物种类繁多的 重要原因之一。
例如C5H12有3种同分异构体
小结：烷烃、同系物、烷烃同系物的 通式、烷烃的简单命名、烷烃的物性 递变、烷烃的化学性质、同分异构现 象和同分异构体。 布置作业：
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物—甲烷
（第二课时）
二、烷烃
与甲烷结构相似的有机物很多：
乙
丙
烷
烷
丁烷
己烷
庚烷
戊烷
辛烷
二、烷烃
必修二甲烷第一课时
_________________________(三氯代物)
光照
C_H_2_C_l_2_+_C_l_2_______H_C_l_+_C_H_C_l_3(四氯代物)
其CH中Cl，3+CClH23Cl光、照CH2CHlC2l、+CCCHlC4l3、CCl4都_____于水，除 CH3Cl是_____外，其余三种都是液体。不溶
特 (3)很多反应进行不完全, 化合物
点 速率慢
(3)一般能进行完全,速率快
(4)产物不唯一
(4)产物唯一
取代反应
置换反应
反
应 反应受催化剂、温度、光 水溶液中置换遵循“以强制
条 照的影响
弱”的原则
件
实 CH4+X2
例
CH光3X照(一卤代物)+HX
Zn＋H2SO4====ZnSO4＋H2↑
【学而后思】 (1)甲烷与溴水能发生反应吗?与溴蒸气呢? 提示:甲烷除了能与氯气在光照时反应外,与其他的卤素单质的 气体也能发生反应,但必须是纯卤素如溴蒸气,与溴水不反应。 (2)假设1 mol甲烷中的氢原子完全被取代,最多能与多少氯气 反应? 提示:发生取代反应时1 mol氯气只能取代1 mol氢原子,1 mol 甲烷中的氢原子完全被取代,最多能与4 mol氯气反应。
【解题指南】解答本题时要注意以下两点: (1)甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子,消耗1 mol氯气, 生成1 mol HCl。 (2)甲烷与氯气分步取代,各步同时进行,四种有机物都会存在。
【解析】选C。甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某 一步,四种有机物都会产生,故得不到纯净的CH3Cl,A错误,C正 确;甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子,消耗1 mol氯气, 生成1 mol HCl,故产物中HCl最多,B错误;1 mol甲烷生成CCl4 最多消耗4 mol氯气,D错误。
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想一想:CO,CO2,CaCO3是有机物吗？
2.有机物与无机物的比较
有机物
溶解性 熔沸点 可燃性 化学 反应 多数不溶于水 溶于有机溶剂 大多数低 多数可燃
反应比较复杂，副反 应多，反应速率慢
无机物
部分溶于水绝大多 数不溶于有机溶剂 多数较高 多数不可燃
反应简单，速率较快
3.甲烷（CH4）
【回忆· 思考】 你所了解的甲烷的知识有物
山东省实验中学 丁兆华
你知道可燃冰中能引起燃烧的物
质是什么吗？它属于有机物，还是无
机物？
甲烷是一种有机物，请结合你的生 活实际，谈谈你还知道哪些物质属于有 机化合物？
一、有机化合物的性质
1.有机化合物 ①概念：含碳元素的化合物 ②组成元素：C、H、O、N、S、P、X等。 ③注意： 不是所有含碳元素的化合物都是有机 物。
甲烷与氯气的反应过程可以用如下 形式表示：
H Cl 光 H C H + Cl Cl H C H +H Cl H H
Cl Cl 光 H C H + Cl Cl H C H +H Cl H Cl
Cl Cl 光 H C H + Cl Cl H C Cl+H Cl Cl Cl
Cl Cl 光 H C Cl+ Cl Cl Cl C Cl+H Cl Cl Cl
②甲烷与氯气的反应：
[实验现象]
试管中的气体的颜色逐渐变浅；试管内液 面上升；并有油状液滴出现.
思考： （1）什么现象表明氯气参与了反应？ （2）什么现象能说明反应后生成物中气体 的压强减小？
（1）试管倒立在水槽中后， 试管中气体的颜色变浅可以 说明。 （2）反应最终，试管中液 面明显上升则说明反应后试 管内气体压强明显减小。
我国的许多煤矿都是瓦斯煤矿，容
易发生瓦斯爆炸事件，造成人员伤亡和
财产损失。
请你分析，在什么情况下容易发生
矿井瓦斯爆炸？对此应该采用哪些安全 措施？
瓦斯爆炸的条件：一定浓度的 甲烷；一定温度的引火源和足够 的一氧气。 预防措施：加强通风，使瓦斯浓 度降低到安全浓度以下；加强检查 工作，（检查专用仪器）；对瓦斯 含量大的煤层，进行瓦斯抽放。
(1)甲烷的存在 沼气 坑气 天然气
植物
微生物
无氧
甲烷
（2） 甲烷的物理性质： 无色、无味的气体,密度比空气 小，难溶于水。
(3)甲烷的化学性质
①可燃性： CH4＋2O2 CO2＋2H2O
讨论： 点燃甲烷之前 点燃
，必要有的一个操作
是什么？
如何验证甲烷充分
燃烧的产物是CO2和
【迁移· 应用】
多有( ) B. 5种 D. 7种 A. 4种 C. 6种
2.下列反应属于取代反应的是 (
A. Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑ B. CH3CH3+Cl2→ C2H5Cl+HCl
)
C. CH2=CH2+ Br2→CH2 BrCH2Br
D. 2C2H6+7O2→4CO2+6H2O
作业:
1.写出与甲烷化学性质有关的化学方 程式。 2.1mol甲烷与一定量的氯气发生取代 反应，反应完成后，测得4种取代物 的物质的量相等，求消耗氯气的物质 的量。
②取代反应：
有机化合物分子里的某些 原子（或原子团）被其他原子
（或原子团）代替的反应叫做
取代反应。
小结
一、有机化合物的性质
1.有机化合物
2.有机物与无机物的区别
3.甲烷
（1）存在 （2）物理性质 （3）化学性质 ①可燃性 ②取代反应
巩固练习：
1. 把相同体积的甲烷和氯气充入一个集
气瓶中，光照一段时间后，生成物最