1、我们身边的有机物质世界我们身边的有机物质世界 我们眼中的有机物质世界我们眼中的有机物质世界 最简单的最简单的有机化合物有机化合物甲烷甲烷 （organic compound） （methane） 你了解吗你了解吗 甲烷在自然界的存在甲烷在自然界的存在 天然气天然气 油田气油田气 煤矿坑道气煤矿坑道气 沼气沼气 可可 燃燃 冰冰 你了解吗你了解吗 甲烷在自然界的存在甲烷在自然界的存在 甲烷甲烷 主要性质主要性质 物理性质物理性质 化学性质（可燃性）化学性质（可燃性） 自然界中的存在自然界中的存在 （天然气、沼气等）（天然气、沼气等） 分分 子子 组组 成成 （CH4） 主主 要要 用用 途途 （
2、燃料）（燃料） 你知道的你知道的 温故知新温故知新 电子式：电子式： 结构式：结构式： (structural formula) 甲烷分子的结构甲烷分子的结构 科学史料科学史料 科学家对甲烷结构的早期研究科学家对甲烷结构的早期研究 范特霍夫范特霍夫 首届诺贝尔化学奖首届诺贝尔化学奖 得主得主 碳原子碳原子 四面体结构四面体结构 近代化学之父近代化学之父 活动探究一活动探究一 用黑球（代表碳原子）、白球（代表氢原子）和白色用黑球（代表碳原子）、白球（代表氢原子）和白色 短棍搭出历史上科学家们猜想的甲烷分子结构。短棍搭出历史上科学家们猜想的甲烷分子结构。 分享交流分享交流 结合搭建的模型，谈谈你的
3、想法！结合搭建的模型，谈谈你的想法！ 碳原子碳原子 四面体结构四面体结构 甲烷分子的结构甲烷分子的结构 科学证实科学证实 电子衍射试验仪电子衍射试验仪 X X射线衍射仪射线衍射仪 甲烷分子的结构甲烷分子的结构 4个个CH键的长度和强度相同，夹角相等。键的长度和强度相同，夹角相等。 键长键长 键能键能 键角键角 实验试剂实验试剂 甲烷气体（小针筒内）甲烷气体（小针筒内） 酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液 白色点滴板白色点滴板 甲烷能与高锰酸钾反应吗？甲烷能与高锰酸钾反应吗？ 实验仪器实验仪器 活动探究二活动探究二 实验操作实验操作 1将将2-3滴滴酸性高锰酸钾溶液滴在酸性高锰酸钾溶液滴在白色白色
4、点点 滴板上。滴板上。 2将点滴板上的试剂将点滴板上的试剂抽入抽入针筒，并将塞针筒，并将塞 子塞上，轻轻晃动。子塞上，轻轻晃动。 3实验结束时，请将针筒内试液保留。实验结束时，请将针筒内试液保留。 汇报交流汇报交流 通常情况下，甲烷性质通常情况下，甲烷性质比较稳定比较稳定。 甲烷能与氯气反应吗？甲烷能与氯气反应吗？ 活动探究三活动探究三 活动探究三活动探究三 甲烷能与氯气反应吗？甲烷能与氯气反应吗？ U形管形管1： 25 mL CH4和和25 mL Cl2 ，并光照，并光照 U形管形管2： 50 mL Cl2 并光照并光照 U形管形管3： 25 mL CH4和和25 mL Cl2 ，不光照，不
5、光照 思考思考：这样进行实验设计的意图是什么？这样进行实验设计的意图是什么？ 实验装置实验装置 电源电源 甲烷与氯气反应的视频中：甲烷与氯气反应的视频中： 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子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。或原子团所替代的反应。 有机化学重要反应类型之一有机化学重要反应类型之一 学一学学一学 取代反应取代反应 （substitution reaction) ) H Cl C Cl H H Cl C H H + Cl Cl 光光 + H Cl 二氯甲烷二氯甲烷 （难溶于水的无色液体）（难溶于水的无色液体） Cl Cl C Cl H Cl Cl
6、 C H H + Cl Cl 光光 + H Cl 三氯甲烷三氯甲烷 （氯仿、有机溶剂）（氯仿、有机溶剂） Cl Cl C Cl Cl Cl Cl C H Cl + Cl Cl 光光 + H Cl 四氯甲烷四氯甲烷 （四氯化碳、有机溶剂）（四氯化碳、有机溶剂） 写一写写一写 活动探究四活动探究四 请通过搭建模型检验：请通过搭建模型检验：有人根据二氯甲烷只有一有人根据二氯甲烷只有一 种结构，推测出甲烷分子是正四面体结构而不是种结构，推测出甲烷分子是正四面体结构而不是 平面正方形。平面正方形。 用绿色小球（代表氯原子）替换模型上的白色小用绿色小球（代表氯原子）替换模型上的白色小 球（代表氢原子）。球
7、（代表氢原子）。 二氯甲烷分子的结构二氯甲烷分子的结构 观察并交流！观察并交流！ 你了解吗你了解吗 广泛应用广泛应用 汽车行业汽车行业 陶瓷行业陶瓷行业 电力行业电力行业 化工行业化工行业 你知道吗你知道吗 页页 岩岩 气气 岩岩 石石“人的肌肉”人的肌肉” 页岩气页岩气“渗透在肌肉中的血液”渗透在肌肉中的血液” 甲烷甲烷页岩气页岩气 认识甲烷认识甲烷 主要性质主要性质 （氧化反应）（氧化反应） （取代反应）（取代反应） 自然界中的存在自然界中的存在 （页岩气等）（页岩气等） 分子立体结构分子立体结构 （正四面体）（正四面体） 用途与展望用途与展望 （燃料电池（燃料电池 有机合成等）有机合成等
8、） 本课小结本课小结 结构结构 存在存在 用途用途 性质性质 甲烷甲烷 理一理理一理 有机物学习思路与方法有机物学习思路与方法 甲烷立体结构甲烷立体结构 的探究的探究 甲烷性质的甲烷性质的 实验探究实验探究 实验设计严谨实验设计严谨 实验操作规范实验操作规范 实验装置优化实验装置优化 甲烷立体结构甲烷立体结构 的再认识的再认识 取代反应取代反应 （substitution reaction） 打开视野打开视野 探索来自需求探索来自需求 神奇出自平凡神奇出自平凡 创新源自思考创新源自思考 体会有机化学的魅力！体会有机化学的魅力！ 国际上权威的有机化学杂志国际上权威的有机化学杂志 四面体四面体 tetrahedron 课后作业课后作业 上网查阅有关的资料，撰写一篇小论文：上网查阅有关的资料，撰写一篇小论文： 我眼中的能源（昨天、今天、明天）我眼中的能源（昨天、今天、明天）
