高一化学同步人教版必修二讲义：第三章 第一节 第一课时 甲烷的性质
第一节⎪⎪最简单的有机化合物——甲烷第一课时甲烷的性质——————————————————————————————————————[课标要求]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。
1．甲烷分子具有正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于正四面体的四个顶点上。
2．甲烷结构与性质的记忆口诀：性质稳定是甲烷，光照氯代四连环；立体构型四面体，易燃防爆分解难。
3．甲烷与氯气的取代反应是分步进行的，每有1 mol氢原子被取代，需消耗1 mol 氯气。
4．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。
甲烷的分子结构1．有机化合物和烃(1)有机化合物①概念：含有碳元素的化合物，简称有机物。
②组成：一定含有碳元素，常含有氢、氧元素，某些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等元素。
(2)烃①概念：仅含碳和氢两种元素的有机物。
②典型代表物：最简单的烃是甲烷。
2．甲烷的分子结构 (1)存在与用途①存在：是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
②用途：是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。
(2)分子结构 ①分子结构：甲烷分子不是平面结构，即5个原子不在同一平面内，而是呈正四面体结构。
1．已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g·L －1，含碳75%，含氢25%，利用这些数据怎样确定它的分子式？提示：甲烷的摩尔质量为0.717 g·L －1×22.4 L·mol －1≈16 g·mol －1，相对分子质量为16，分子中含碳原子数：16×75%12＝1，含氢原子数：16×25%1＝4，故甲烷的分子式为CH 4。
2．若甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代，得到的CH 3Cl 还是正四面体结构吗？提示：不是正四面体而是四面体结构，其中CH 3Cl 中3个H 原子和1个Cl 原子仍位于四面体的4个顶点，但不是正四面体。
3．根据甲烷的正四面体结构推测CH 2Cl 2的结构应该有几种？提示：甲烷的立体结构为 ，因此CH 2Cl 2中的2个Cl 在空间一定处于相邻的位置，CH 2Cl 2只有一种结构。
1．有机化合物组成和结构的表示方法比例模型：甲烷空间结构的拓展根据甲烷的正四面体结构推知，有机物分子中碳原子以4个单键与其他原子相连。
若CH 4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子代替，即a 、b 、c 、d 相同，则形成的分子为正四面体结构，如CCl 4；若CH 4分子中的4个氢原子被其他不同的原子代替，即a 、b 、c 、d 不完全相同，则形成的分子为四面体，但不属于正四面体，如CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3等。
1．在西部大开发中，国家投巨资兴建“西气东输”工程，将西部蕴藏的丰富资源通过管道输送到东部地区。
这里所指的“西气”的主要成分是( )A ．COB ．CH 4C ．H 2D ．NH 3解析：选B “西气”中的气指天然气，主要成分是CH 4。
2．下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在的状况( )解析：选D 这几种形式中，分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间结构，但其中比例模型更能形象的表达出H 、C 的位置及所占比例，电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。
甲烷的性质1．物理性质2.化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
(1)氧化反应(燃烧)①现象：甲烷在空气中完全燃烧，火焰呈淡蓝色。
②化学方程式：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。
(2)取代反应①实验探究(甲烷与Cl 2的取代反应)②甲烷四种氯代产物的性质：a ．水溶性：CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4均难溶于水。
b ．状态：常温下除CH 3Cl 是气体，其余三种均为液体。
③取代反应概念：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。
[特别提醒](1)有机反应比较复杂，常有很多副反应发生，因此有机反应化学方程式常用“―→”，而不用“===”。
(2)CH 4与Cl 2的反应是逐步进行的，书写化学方程式时应分步书写。
1．甲烷能否使酸性KMnO 4溶液褪色？提示：甲烷不能被酸性KMnO 4溶液氧化，故不能使酸性KMnO 4溶液褪色。
2．甲烷和氯气发生反应时，所得的产物有几种？其反应类型是什么？提示：产物有5种，分别为CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4、HCl ；取代反应。
3．能否用CH 4和Cl 2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH 3Cl?提示：CH 4和Cl 2的反应是连锁反应，不可能只发生第一步取代反应，生成物为混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，CH3Cl的产率低，因此不能用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。
甲烷与氯气的取代反应归纳1．下列物质中，在一定条件下，可与甲烷发生化学反应的是()A．氯气B．溴水C．四氯化碳D．酸性KMnO4溶液解析：选A A项，氯气与甲烷可以发生取代反应，正确；B项，甲烷不与溴水发生反应，错误；C项，甲烷不与四氯化碳发生反应，错误；D项，甲烷不能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而褪色，错误。
2．在标准状况下，22.4 L CH4与氯气在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为()A．0.5 mol B．2 molC．2.5 mol D．4 mol解析：选C 1 mol CH4与氯气发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol，根据取代反应特点，1/2的氯原子进入氯化氢，所以n(HCl)＝2.5 mol，故生成物中所含氯原子共2.5 mol＋2.5 mol ＝5 mol，参加反应的氯气为n(Cl2)＝2.5 mol。
[三级训练·节节过关]1．下列有关甲烷的叙述中不正确的是()A．甲烷燃烧火焰呈淡蓝色B．甲烷的密度比空气的小C．甲烷极难溶解于水D．甲烷性质稳定，不与任何其他物质反应解析：选D甲烷的性质稳定，但在特定条件下也可以与其他物质(如O2)反应。
2．要验证甲烷中含有C、H元素，可将其完全燃烧产物依次通过()①浓硫酸②无水硫酸铜③澄清石灰水A．①②③B．②③C．②③①D．③②解析：选B要验证甲烷中含有C、H元素，可检验燃烧产物中含有水和二氧化碳，其中水遇无水硫酸铜粉末变蓝色，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，故将燃烧产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水即可。
3．下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。
下列说法正确的是()A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B．CH4、CCl4都是正四面体结构C．CH4和CCl4中的化学键完全相同D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同解析：选B CH3Cl是四面体结构而不是正四面体，A错误；CH4和CCl4中的C—H 键和C—Cl键不同，C错误；CH4和CCl4的结构性质不同，D错误。
4．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是()A．HCl B．CH3ClC．CH2Cl2D．CCl4解析：选A若CH4和Cl2均为1 mol，二者反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，根据反应原理和碳、氯原子守恒可知，前四种物质与剩余CH4的物质的量之和为1 mol ，HCl 为1 mol 。
5.如图所示，U 形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。
将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物为________(填字母)。
A ．CH 3Cl HCl B ．CCl 4 HCl C ．CH 3Cl CH 2Cl 2D ．CH 3Cl CH 2Cl 2 CHCl 3 CCl 4 HCl(3)经过几个小时的反应后，U 形管右端的水柱变化是________(填字母)。
A ．升高 B ．降低 C ．不变D ．无法确定(4)若水中含有Na 2SiO 3，则在U 形管左端会观察到_______________________。
(5)右端玻璃管的作用是____________。
解析：(1)因Cl 2足量，若充分反应，则CH 4中的四个H 原子可完全被取代，生成CCl 4和HCl ，CH 4＋4Cl 2――→光CCl 4＋4HCl 。
(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl 。
(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U 形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U 形管右侧液面下降，左侧液面上升。
(4)因左侧生成HCl 溶于水后发生反应2HCl ＋Na 2SiO 3===H 2SiO 3↓＋2NaCl ，所以观察到有白色胶状沉淀生成。
(5)为了平衡气压，在U 形管右侧插有一个玻璃管。
答案：(1)CH 4＋4Cl 2――→光 CCl 4＋4HCl (2)D (3)B (4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压。
高一化学人教版必修2课件：3.1.1甲烷的性质
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三、取代反应和置换反应的比较
类别 实例 定义 反应物 生成物 反应中 电子得 失 取代反应 CH4+Cl 2 CH3Cl+HCl 有机物分子里的原子或 原子团被其他原子或原 子团所替代的反应 一种化合物和另一种化 合物或单质 一般生成两种新化合物 不一定发生电子转移,因 此不一定是氧化还原反 应 置换反应 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 一种单质与一种化合物反 应,生成另一种单质和另一 种化合物的反应 一种单质和一种化合物 另一种化合物和另一种单 质 一定发生电子转移 ,一定是 氧化还原反应
②甲烷的四种氯代产物的性质。 a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。 b.状态:常温下除CH3Cl是气体外,其余三种均为液体。 ③取代反应定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子 或原子团所替代的反应。
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一、甲烷分子的正四面体结构 1.CH4分子的立体结构为正四面体,4个C—H键的长度、强度和 夹角完全相同,因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。 (1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他的相同的原子或原子 团替代,则形成的分子结构仍为正四面体,如CCl4; (2)若CH4分子中的4个氢原子被其他的不同原子或原子团替代, 则形成的分子结构仍为四面体,但不属于正四面体,如CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3。 2.中学化学中常见的具有正四面体结构的粒子或结构单元有CH4、 + CCl4、P4、金刚石、晶体硅、NH4 等。
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【高中化学】高中化学(人教版)必修2同步教师用书：第3章 第1节 课时1 甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷课时1 甲烷1.会写甲烷的分子式、结构式、电子式，知道甲烷的结构特点。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，会写相应的化学方程式。
(重点)3.知道取代反应的概念和甲烷发生取代反应时的断键和成键情况。
甲烷的组成与结构教材整理1有机物与烃1．有机化合物(1)定义：含碳元素的化合物叫有机物。
(2)组成元素：除含碳元素外，常含有氢元素、氧元素，有些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等。
2．烃(1)定义：仅由碳和氢两种元素组成的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。
(2)典型代表物：最简单的烃是甲烷。
3．甲烷的存在和用途教材整理2甲烷的组成与结构1．甲烷的组成与结构分子式CH4，电子式为，结构式为。
2．甲烷分子结构示意图甲烷分子具有正四面体结构，碳原子为中心，氢原子为顶点，其中4个C—H 的长度和强度相同，夹角相等，其角度为109°28′。
3．甲烷的分子模型为球棍模型，为比例模型。
⇓⇓小球表示原子，棍表示共价键。
用不同体积的小球表示不同大小的原子，更能反映分子的结构。
特别说明：可利用CH4分子中共价键的夹角为109°28′且相同，说明CH4为正四面体形而不是正方形。
[题组·冲关]1．下列说法中不正确的是()A．有机物一定含有碳元素B．烃属于有机物，只含碳、氢两种元素，不少有机物还含有氧、氮、硫等元素C．有机物都不溶于水，如CCl4、CS2等D．有机物有2000多万种，所以在周期表中形成化合物种类最多的是第ⅣA 族【解析】大多数有机物都不溶于水，但有一部分有机物溶于水，如乙酸、乙醇等，所以C项错。
第ⅣA族的元素中，硅是地壳和岩石的主要成分，所以人们称硅是无机非金属的主角；碳是有机物必含的元素，所以人们称碳是有机界的主角，故D 项正确。
【答案】 C2．下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况( )【导学号：30032048】Ⅰ.结构示意图 Ⅱ.电子式 Ⅲ.球棍模型 Ⅳ.比例模型 A ．ⅠB ．ⅡC ．ⅢD ．Ⅳ 【答案】 D 甲烷的性质教材整理 甲烷的物理性质与化学性质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 (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。
【精品推荐】2019-2020学年高中人教版化学必修2课件：第三章 有机化合物 第1节 第1课时 甲烷的结构与性质
CH3CH2—Br+H2O
CH3CH2—OH分子里的1个OH原子团被1个Br原子替代。
3. CH3CO—OH+H—OCH2CH3
CH3CO—OCH2CH3+H2O
CH3CO—OH分子里的1个OH原子团被1个OCH2CH3原子团替代，或者说CH3CH2O—H分子里的1个
H原子被1个CH3CO原子团替代。
比空气小
难溶
（2）化学性质
通常情况下，甲烷性质比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂（如酸性KMnO4溶液等）都不反应。
①氧化反应 a.燃烧反应：CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
b.与酸性KMnO4溶液不反应
②取代反应
a.概念：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替代的反应。
b.特点：从反应物的类型上看，取代反应的反应物至少有一种是有机物；从分子组成的变化形式上看，有机物分子
里被代替的既可以是原子也可以是原子团。
c.甲烷发生取代反应的规律
二 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叫做取代反应。
例如（下列化学反应的反应条件略）：
1. CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
CH3Cl分子里的1个H原子被1个Cl原子替代。
2. CH3CH2—OH+HBr
C4H8；G的分子式为C4H6；H的分子式为C4H8，分子中碳原子之间形成碳环。
（2）11H和21H的质子数相同，中子数不同，互为同位素；红磷和白磷都是由磷元素组
成的单质，它们是同素异形体；E中的两个结构相同，是同一种物质；F中两物质的分子式
都为C6H14，但它们的结构不同，互为同分异构体。
人教版高中化学必修二课件3.1.1甲烷的性质
【释义链接】 ①空间结构 又称为立体结构或分子形状,用以描述分子中原子的三维排列 方式。有机物分子一般是由多个原子构成,而原子之间不是简 单地堆积成分子,而是有一定的顺序,具有空间结构。分子的 空间构型有六种基本类型：直线形、平面三角形、四面体、 八面体、三角锥形、角形。
②键的长度、强度和夹角 即键长、键能和键角,是了解分子结构的基本构型和稳定性的 参数。键长是形成共价键的两原子核间的平均距离;键能是表 征化学键强度的物理量,可以用键断裂时所吸收的能量大小来 衡量。键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。键 角是分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角,它决定着 分子的空间构型。
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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
学习目标
1.了解有机化合物的概念。 2.了解甲烷的物理性质及其存在和用途。 3.熟练掌握甲烷的分子结构和主要性质。 4.认识取代反应的概念及特点。
学习重点
甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。
【自主预习】 一、有机化合物和烃 1.有机化合物： (1)概念：含有_碳__元__素__的化合物。 (2)组成：一定含有_碳__元__素__,常有_氢__、__氧__元素,某些有机物还 含有氮、硫、卤素、磷等元素。
多数_溶__解__于__水__而__ _难__溶__于__有__机__溶__剂__
多数_耐__热__,_熔__点__较__高__ 多数_不__能__燃__烧__
2.从碳的原子结构分析,有机物碳原子成键有什么特点?
提示：碳的原子结构示意图为
,其最外层有4个电子,
不易失电子,也不易得电子,一般通过共价键与氢、氧、卤 素、硫、氮等元素的原子相结合,也可以与碳原子形成多种 形式的共价键。
第一课时甲烷课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
凿
点燃甲烷与空气或氧气的混合
冰
取
气体会立即发生爆炸.因此，
火
点燃甲烷之前必须 验纯!!
思考: 怎么用最简单的方法把甲烷和氢气区分开?
点燃法
CH4
点燃纯净的气体，在火焰 烧杯内壁
的上方罩干燥洁净的烧杯 上有水珠
H2 烧杯内壁 上有水珠
向反应后的烧杯中注入 澄清的石灰水
天然气：
天然气的主要成分是甲烷，天然气 是当今世界上最重要的气体化石燃料。 我国是最早利用天然气的国家。
据了解，作为西气东输主供气 源，塔里木气田拥有天然气资源 量五千二百六十七亿立方米，截 至去年底，累计探明天然气地质 储量六千二百二十四亿立方米， 在年输气二百亿立方米的前提下， 有能够稳定供气三十年的资源保 证。
甲烷
甲烷
现象：试管①中气体呈淡黄绿色 试管②中淡黄绿色消失，试管壁有油状液体，
并有少量白雾。
结论：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
注意：甲烷氯代物的结构特点
CH4分子的立体构型为正四面体，4个C-H的长度、 强度和夹角完全相同，因此4个氢原子性质完全相同。 (1)将CH4的4个氢原子全部用其他相同的原子替代， 则该原子形成的分子结构仍为正四面体，如CCl4。 (2)若CH4分子中的4个氢原子被不同的原子替代，则 该原子形成的分子结构仍为四面体，但不属于正四 面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 (3)CH4取代产物均只有一种。
人教版高中化学必修2：甲烷的性质
1、定义：一般含有碳元素的化合物为有机物。 （ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等看作无机物）
2、组成元素：除碳外，常有氢、氧，还含有氮、硫、 磷、卤素等
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
二、烃 (通式：CxHy)
仅含碳和氢两种元素的有机物，
称为碳氢化合物g，碳的声母和氢的韵母的 组合。
C2H5OH + HBr 2CH3CH2ONa + H2
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
取代反应和置换反应的区别
概念
反应 物生 成物
取代反应
有机物分子里的某 些原子或原子团被 其它原子或原子团 所取代
反应物和生成物 中不一定有单质
置换反应
一种单质与一种化合 物生成另一种单质和 另一种化合物
反应物和生成物 中一定有单质
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
（2）甲烷的取代反应 ：
通入Cl2
通入Cl2
①
②
黑纸
甲烷
甲烷
现象：试管①中气体呈淡黄绿色 试管②中淡黄绿色消失，试管壁有油状液体，
并有少量白雾。 结论：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
甲烷的结构式形成卤代物的历程
一氯甲烷的形成 H
（结构决定性质）
通常情况下，甲烷的结构比较稳定，
不易与其它物质反应。
与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、 溴水等都不起反应。
第一节 最简单的有机化合物---甲烷
（1）氧化反应（可燃性）
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
甲烷是一种优良的气体燃料，在空气中燃烧 时产生淡蓝色的火焰。
注意 点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸。
2018-2019学年高一化学同步人教版必修二讲义：第三章 第一节 第一课时 甲烷的性质
第一节⎪⎪最简单的有机化合物——甲烷第一课时甲烷的性质——————————————————————————————————————[课标要求]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。
1．甲烷分子具有正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于正四面体的四个顶点上。
2．甲烷结构与性质的记忆口诀：性质稳定是甲烷，光照氯代四连环；立体构型四面体，易燃防爆分解难。
3．甲烷与氯气的取代反应是分步进行的，每有1 mol氢原子被取代，需消耗1 mol 氯气。
4．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。
甲烷的分子结构1．有机化合物和烃(1)有机化合物①概念：含有碳元素的化合物，简称有机物。
②组成：一定含有碳元素，常含有氢、氧元素，某些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等元素。
(2)烃 ①概念：仅含碳和氢两种元素的有机物。
②典型代表物：最简单的烃是甲烷。
2．甲烷的分子结构(1)存在与用途 ①存在：是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
②用途：是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。
(2)分子结构①分子结构：甲烷分子不是平面结构，即5个原子不在同一平面内，而是呈正四面体结构。
1．已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g ·L －1，含碳75%，含氢25%，利用这些数据怎样确定它的分子式？提示：甲烷的摩尔质量为0.717 g ·L －1×22.4 L ·mol －1≈16 g ·mol －1，相对分子质量为16，分子中含碳原子数：16×75%12＝1，含氢原子数：16×25%1＝4，故甲烷的分子式为CH 4。
2．若甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代，得到的CH 3Cl 还是正四面体结构吗？提示：不是正四面体而是四面体结构，其中CH 3Cl 中3个H 原子和1个Cl 原子仍位于四面体的4个顶点，但不是正四面体。
人教版高中化学必修二课件第3章第1节第1课时甲烷的性质
知识 导学
3．物理性质。
颜 色 __ 状 态 __ 气 味 __ 密度(与空 气相比) _____ 水溶 性 栏目链接 ____
__ __气态 __ 无味 _________ 小 _____ 无色
极难溶
4.化学性质。
KMnO4 等强氧 通常状况下，甲烷比较稳定，与________
强酸 、________ 强碱 也不反应。但在特 化剂不反应，与________ 定的条件下，甲烷也能发生某些反应。
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栏目链接
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知识 导学
【应用思考】 1．含碳元素的化合物一定是有机物吗？ 解析 不一定，以是否含有碳元素为标准来划分有机物 和无机物，有一定的局限性。如CO、CO2、Na2CO3等 物质虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物很 相近，一般将它们称作无机物。因此，有机物一定含碳 元素，含碳元素的物质不一定都是有机物。
栏目链接
2．若把甲烷分子中的一个氢原子换成氯原子，还
是正四面体结构吗？ 解析 因C—H键与C—Cl键的长度不同，故CH3Cl是四
面体结构，但不是正四面体结构。
•
知识 导学 3．点燃甲烷气体前为什么必须检验其纯度？如何检验？ 解析 空气中的甲烷含量在 5%～15.4%(体积分数)范围
栏目链接
内时，遇火花会发生爆炸。因此，在进行甲烷燃烧实验 时，必须先检验其纯度。用排水法收集满一小试管甲烷 气体，用大拇指堵住管口，移近酒精灯火焰，移开大拇
2．组成与结构。 (1)表示方法。
化学 式 电子式 结构式 分子结构 示意图 球棍模 型 比例模 型 栏目链接
CH ____ 4
____
____
(2)结构特点。 碳原子 为中心，________ 氢原子 为顶点的 甲烷分子是以________ 正四面体 结构，其中C—H键的________ ____________ 键长 和________ 键角 相 同。
(人教)高一化学新课标必修2课件第三章有机化合物311甲烷的性质
(2)取代反应 ①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 所替代的反应叫取代反应。 ②甲烷与氯气的取代反应 现象：(与氯气反应)光照时，试管内气体的颜色 逐渐变浅 ，试管壁出现 油状液滴 ，试管中有少量白雾。
课堂深化探究
解疑释难 重点突破
一、甲烷的分子结构
甲烷分子是正四面体构型，碳原子位于四面体的中心，与 4 个氢原子形成 4 个共价键，4 个氢原子位于四面体的 4 个顶点， 键角是 109°28 ′。甲烷的空间结构式、球棍模型及比例模型如 下图所示。
甲烷是正四面体结构而非平面正四边形，可以通过甲烷的二氯代物只有 一种和其键角都是 109°28′加以证明。碳原子周围形成 4 个单键是碳原子 饱和的体现，因为如果另外的原子或原子团与这样的碳原子形成新的化学键 时，该碳原子必须断键掉下原子或原子团，也就是说，这样的物质只能发生 取代反应。
[解析] 甲烷的分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的 空间构型，只有比例模型能反映出各成键原子的相对位置和相对大小，反映出甲 烷分子中原子的真实存在情况，电子式只反映出原子的最外层电子的成键情况。
[答案] D
互动训练1 (双选)下列说法正确的是( )
A．甲烷为平面正方形，结构式为
B．甲烷的电子式为 C．CH2Cl2为正四面体结构 D．CCl4为正四面体结构 答案 BD 解析 甲烷分子为正四面体结构，CCl4 分子也是正四面体结构，CH2Cl2 的 分子为四面体结构，但不是正四面体结构。
有关的反应方程式为：
光 CH4＋Cl2――→
CH3Cl＋HCl
CH3Cl＋Cl2――光→CH2Cl2＋HCl
高中化学 第三章 有机化合物 3.1.1 甲烷的性质课件 新
取代反应与置换反应有何不同? 思考提示:取代反应是指有机化合物中的原子或原子团被其他原 子或原子团所替换的反应,可能是有机化合物和单质的反应,也可 能是有机化合物和其他化合物的反应,而置换反应一定是化合物和 单质的反应,取代反应的产物一定是化合物,而置换反应的产物一 定是化合物和单质。
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1.存在与用途
甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分,是一种
高效、低耗、污染小的清洁能源,也是一种重要的化工原料。
2.分子结构
(1)分子组成:
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(2)空间结构:
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分子结构示意图 结构特点及空间构型
4 个 C—H 键的长度和强度相同,夹角 相同,具有正四面体结构
3.物理性质 颜色 状态 无色 气体
气味 无味
密度 比空气小
水溶性 极难溶于水
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4.化学性质
通常状况下,甲烷性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不
反应。但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应。
甲烷在空气中燃烧的化学方程式为CH4+2O2 现象为安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。
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1.下列关于甲烷的说法中错误的是( ) A.甲烷分子是由极性键构成的分子 B.甲烷分子具有正四面体结构 C.甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键 D.甲烷分子中具有非极性键 解析:甲烷分子的正四面体结构中,四个键的长度、角度相等,四 个氢原子的位置一样,分子中的C—H键为极性键。 答案:D