1、最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷 第 2 课时 【教学目标】 1、了解甲烷的主要性质及其在化工上的应用，重点认识取代反应的特点； 2、引导学生学会运用观察、实验、比较、归纳等学习方法，通过对甲烷分子结构的学习， 了解有机物分子结构特点对性质的影响，初步培养学生的空间想象能力。 3、让学生在探究学习中感受化学与社会、生活的紧密联系，关注与化学相关的社会问题， 培养学生的安全意识，渗透科学具有两面性的辩证唯物主义观点。 【教学重点、难点】 甲烷的取代反应；使学生建立有机物立体结构模型，从化学键的层面认识甲烷的结构和 性质。 【教学方法】问题推进法、实验探究法：实践探究总结推理规律 【教
2、学过程】 【知识复习】甲烷的结构特点如何？根据甲烷的结构和甲烷分子组成中元素化合价的特点你 能否推测出它可以具有的化学性质。 甲烷的分子结构稳定其化学性质稳定。 （通常情况下） -4 化合价可以升高（0、+2、+4 等价态） 具有还原性。 （特殊条件下） CHCH4 4 【演示实验】点燃从储气罐中导出的甲烷，并检验其生成的产物。 【讲解】 4 4、甲烷的化学性质、甲烷的化学性质：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。 （1 1）氧化反应（可燃性）氧化反应（可燃性） 【复习】 甲烷的燃烧反应，指出书写有机物的化学方程式用箭头而不
3、用等号。 （说明：有机 物参加的化学反应往往比较复杂，常有副反应发生。因此，有关有机物反应的化学方程式通 常不用等号而用箭号表示。 ） CHCH4 4 + 2O+ 2O2 2 = CO= CO2 2 + 2H+ 2H2 2O O 注意：注意： （1）反应条件； （2）点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸（CH4爆炸极限：5%15.4%） ； 瓦斯爆瓦斯爆炸：炸：因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。 【提问】如何鉴别甲烷、一氧化碳、氢气这三种无色无味的气体？ 【转折】除了与氧气反应，甲烷还能否与其他物质发生反应？ 【演示实验】 1、将储气罐中的甲烷通入酸性高锰酸钾溶液，观察紫色溶液是否褪色
4、； 2、将储气罐中的甲烷通入溴水，观察橙黄色溶液是否褪色； 3、取 2 支硬质试管，用排饱和食盐水的方法先后各收集试管甲甲烷和半试管氯气，分别用铁 架台固定好。其中 1 支试管用预先准备好的黑色纸套套上，另1 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？ 【分析实验现象】 1、甲烷不被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化； 2、甲烷不与溴发生反应； 3、量筒内液面上升气体体积减小了； 气体颜色逐渐变浅氯气反应了； 试管内壁出现油状液滴生成不溶于水的有机化合物。 【多媒体动画】 结合动画分析氯气与甲烷的反应机理，提出取代反应的概念（注意指出每取 代甲烷分子上的一个氯原子，就要消
5、耗一个氯气分子） 。 【小结】甲烷的化学性质，学生写出相关的化学反应方程式。 （2 2）取代反应：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。 【学生书写】 CHCH4 4 + Cl+ Cl2 2 = CH= CH3 3 Cl + HClCl + HCl CHCH3 3 Cl + ClCl + Cl2 2 = CH= CH2 2 Cl Cl 2 2 + HCl+ HCl CHCH2 2 Cl Cl 2 2 + Cl+ Cl2 2 = CH Cl = CH Cl 3 3 + HCl+ HCl CH Cl CH Cl 3 3 + Cl+ Cl2 2 = CC
6、l= CCl4 4 + HCl+ HCl 【问题】甲烷与氯气反应的产物有几种？ 甲烷与氯气反应，共得到 5 种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲 烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。 注意：注意： 反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应） 反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与 Cl2、溴蒸气光照条件下发生 取代反应。 甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代， 故甲烷的卤代物并非一种， 而是几种卤代物的 混合物；4 种卤代物中除一氯甲烷是气体外，其余 3 种都是液体。 试分析比较一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷的空间构型的异同。 甲烷与氯气取代
7、后的得到的四种有机产物的性质对比 （3 3）热解反应）热解反应：CH4 C+2H2（在第二节中介绍） 5 5、甲烷的用途：、甲烷的用途： （1）燃料：天然气的主要成分是甲烷，可直接用作气体燃料。 （2）化工原料：甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂。 （3）氯仿和四氯化碳都是重要的溶剂。 【归纳与小结】 第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷 二二、最简单的最简单的有机物有机物甲烷（甲烷（CH4） 1 1、甲烷在自然界的存在：甲烷在自然界的存在： 2 2、甲烷的分子结构：、甲烷的分子结构： 3 3、甲烷的、甲烷的物理性质：物理性质： 4 4、甲烷的化学
8、性质：、甲烷的化学性质： （1 1）氧化反应（可燃性）氧化反应（可燃性） （2 2）取代反应：取代反应： （3 3）热解反应）热解反应： 5 5、甲烷的用途：、甲烷的用途： 【课堂练习】 1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。 2、 在光照条件下， 将等体积的甲烷和氯气混合， 得到的产物中物质的量最多的是( ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl 3、下列叙述正确的是( B ) A、有机物一定来自有机体内 B、有机物与无机物可以相互转化 C、CO 属于有机物 D、A-B + C-D A-C +B-D 一定属于复分解反 应 4、下列事实能证明甲烷分子中是以 C 原子为中心
9、的正四面体结构的是（ B ） A 、CH3Cl 只代表一种物质 B 、CH2Cl2只代表一种物质 C 、CHCl3只代表一种物质 D 、CCl4只代表一种物质 5、一定量的 CH4燃烧后得到的产物是 CO、CO2、H2O（g） ，此混合物的质量为 49.6 g，当 其缓缓通过足量的无水 CaCl2时气体质量减少 25.2 g，则混合气中 CO 的质量为 A.24.4 g B.13.2 g C.12.5 g D.11.2 g 解析解析： 设产物中 CO 的物质的量为x，CO2的物质的量为y。由 C 原子守恒可得 CH4的物质 的量为（x+y）,又由 H 原子守恒可得生成 H2O 的物质的量为 2（x+y） 。则 解得 x=0.4 mol， y=0.3 mol m（CO）=0.4 mol28 gmol 1=11.2 g 答案：D 6、2005 年 1 月 14 日，成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回了 350 张照片和大量 数据。分析指出，土卫六“酷似地球经常下雨”，不过“雨”的成份是液态甲烷。下列关于 土卫六的说法中，不正确的是 （ B ） A土卫六上存在有机分子 B地表温度极高 C地貌形成与液态甲烷冲刷有关 D土卫六上形成了甲烷的气液循环系统 【作业】 1、课本 64 页 2、3、4、5、6。 【课堂反思】
