高一必修2化学第三章第一节

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 。
实验视频 问题：你能描述看到的实验现象吗？
实验现象
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 注意
点燃
动画演示
名称
分子式 状态 （STP）
一氯甲烷
CH3Cl 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。
二氯甲烷（液体）
三氯甲烷（液体）
四氯甲烷（液体）
甲烷的取代反应的历程
2.二氯甲烷的形成
名称
分子式 状态（STP）
二氯甲烷
CH2Cl2 液态
甲烷的取代反应的历程 3.三氯甲烷的形成
区别
相同点
只含C、H两种元素，每个碳以
四个单键与其它原子相结合。
不同点
C、H原子数不同
二、烷烃
1、定义： 在烃的分子里，碳原子之间都以碳 碳单键结合成链状，碳原子剩余的价鍵 全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的
化合价都已充分利用，都达到“饱和”。
这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
例： 2、结构简式：
H H | | H－C——C——C－H | | | H H H
CH3CH(CH3 )CH3
3、烷烃的简单命名：
◆以碳原子个数为基础命名 ◆称“某烷”或“环某烷” ◆十个以下用“天干地支”命名：甲、乙、
丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
◆十以上用中文数字表示：十一烷、二十
烷、三十五烷等。
4、性质
物理性质：
小结 Summarize briefly
本课时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、受热分解反应，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。
巩固练习Consolidate exercise
分析上述实验中所观察到的现象，从中可以 讨论 得到那些结论？
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。
结论
甲烷的取代反应的历程
1.一氯甲烷的形成
巩固练习Consolidate exercise
5、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待 反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相 等，则消耗氯气为（ C ）
A、0.5mol C、2.5mol B、2mol D、4mol
五、板书提纲 Blackboard-writing outline
1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（ D ）
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
2、下列物质常温下呈气态的是 （ A ） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C.CHCl3 D. CCl4
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。
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。
3-1 甲烷分子结构示意图
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。
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
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。
巩固练习Consolidate exercise
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（ D ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl 4、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 （ C ） 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
名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 十七烷 结构简式 CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)15CH3
常温时 的状态
气 气 气 气 液 固
熔点/℃ -182 -183.3 -189.7 -138.4 -130 22
沸点/ ℃
反应物 生成物
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， 一般是不可逆反应，用“=”连接 用“→” 连接
3.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。 反应方程式：CH4
高温
C + 2H2
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。
资料
ata
日本东芝公司生产的由CH4燃料电池做电源的 笔记本电脑和电源
新课
第一节
New class
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！
一、甲烷在自然界的存在
沼气
油田气
煤矿坑道气 天然气
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。
二、甲烷的分子构成和空间结构
分子式：CH4
H 结构式：H C H H
H 电子式： H C H H
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。
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第一节 最简单的有机化合物—甲烷 第一课时
导入
Leading-in
生活中常见的有机物
煤油、汽油
轮胎橡胶
食物中的营养素
家用电器的外壳
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。
燃料:
建材: 食物:
汽油、煤油、柴油
木材、黏结剂、涂料、油漆 糖类、油脂、蛋白质
日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂
有机物 Organic compound
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。
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） 2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 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。
光照下甲烷与氯气发生取代反应
CH4 ＋ Cl2
光照
光照 光照 光照
CH3Cl ＋HCl
CH2Cl2 ＋ HCl CHCl3 ＋ HCl CCl4 ＋ HCl
CH3Cl ＋ Cl2 CH2Cl2 ＋ Cl2 CHCl3 ＋ Cl2
思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？生成 多少molHCl？
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!!
资料ata
2.甲烷的取代反应
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？
资料
ata
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。
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？ 实验必修2-实验3-0(科学探究）.甲烷与氯气的取
现象与结论 Phenomenon and conclusion 现象
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。
第一节 最简单的有机化合物-甲烷
一、甲烷分子的构成和空间结构 二、甲烷的物理性质 ①氧化反应
三、甲烷的化学性质
②取代反应
③分解反应
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第一节 最简单的有机化合物—甲烷 第二课时
与甲烷结构相似的有机物 还有很多，请你观察下列有机 物的结构，试归纳出它们在结 构上的特点。
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
H H H H H | | | | | H—C—C—C—C—C—H | | | | H H H H
省略C—H键 把同一C上的H合并 省略横线上C—C键
H—C—H | H
CH3—CH—CH2—CH2—CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH3
或者：