必修2第三章第一节甲烷的性质

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。

第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第一学时甲烷的性质一、选择题1.下列有关有机化合物组成的叙述正确的是()A．有机物只含有碳、氢两种元素B．一氧化碳、二氧化碳是含碳化合物，所以它们是有机化合物C．人类已知的化合物中，种类最多的是含ⅣA族元素的化合物D．有机物只能存在于动植物体内，不能通过人工的方法合成2.下列说法不属于有机化合物特点的是()A．大多数有机化合物难溶于水，易溶于有机溶剂B．有机化合物反应比较复杂，一般反应较慢C．绝大多数有机化合物受热不易分解，而且不易燃烧D．绝大多数有机化合物是非电解质，不易导电，熔点低3.下列关于烃的说法中，正确的是()A．烃是只含碳和氢两种元素的有机物B．烃是分子中含有碳元素的化合物C．烃是燃烧后生成二氧化碳和水的有机物D．烃是含有碳和氢元素的化合物4.下列关于甲烷性质叙述中不正确的是()A．甲烷是一种无色无味的气体B．甲烷极难溶解于水C．相同条件下甲烷的密度大于空气D．实验室常用排水集气法收集甲烷气体5.下列说法不正确的是()A．煤矿内瓦斯、煤气、油田气中都含有甲烷B．农村沼气池产生的可燃气体是甲烷C．煤矿坑气是植物残体经微生物发酵而产生D．甲烷是天然气的主要成分6.下列事实、事件、事故中与甲烷无关的是()A．天然气的主要成分B．造成“光化学烟雾”的气体C．“西气东输”工程D．煤矿中的瓦斯爆炸7.下列说法正确的是()A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有2种结构B．甲烷分子的球棍模型为C．天然气不属于可再生能源D．标准状况下，11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2N A8.下列关于甲烷的说法不正确的是()A．甲烷是一种气态氢化物B．甲烷是最简单的烃类有机物C．甲烷是氢元素质量分数含量最高的烃D．甲烷分子中碳、氢元素的质量比为1：49.下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是()A．四个C—H键完全相同B． CH4的一氯代物只有一种C．在常温常压下，CH2Cl2为液体D． CH2Cl2只有一种空间结构10.下列说法中正确的是()A．甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．甲烷能使溴水褪色C．甲烷能被浓硫酸氧化D．甲烷的热稳定性比水弱11.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气等三种无色气体的方法是()A．通入溴水―→通入澄清石灰水B．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯C．点燃―→罩上干冷烧杯―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯D．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯―→通入溴水12.常温下，把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶内壁上有油状液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是()A． 5种 B． 6种 C． 4种 D． 3种13.下列反应属于取代反应的是()A． CH4＋2O2CO2＋2H2OB． CH4C＋2H2C． CH4＋Cl2CH3Cl＋HClD． Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑二、非选择题14.如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。

HHHHICIH第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质一、甲烷的存在与结构1. 甲烷的存在甲烷是天然气、沼气、油111气和煤矿坑道气的主要成分。

天然气中甲烷所占的体积分数 一般为80%〜97%。

2. 甲烷的组成与结构在甲烷分子中，碳原子与4个氢原子形成4个C —H 共价键，分子式为CH 」，结构如下：(1) 结构式在电子式的基础上，用一条短线表示一对共用电子所得的图式叫做结构式。

省略了部分 或全部短线的结构式叫做结构简式。

甲烷的结构简式为CH.它同时也是甲烷的分子式)。

(2) 在CH4分了里，每个氢原了都以单键与碳原了结合，任意2个C —H 键之间的夹角都 是109。

2展，使CH’分子的空间构型为正四面体。

甲烷在组成与结构上是最简单的有机化合 物，但其分子空间构型是认识复杂有机化合物分子空间构型的基础。

(3) 判断甲烷分子的空间构型是正四面体形而不是平面正方形的方法一般可以通过研究 二氯甲烷只有一种结构来确定。

若甲烷分子呈正四面体形，则其二氯代物只有一种(I)。

而 若甲烷分了呈平面正方形，则其二氯代物可以有两种(II 、ni )oH 1 CH 1H —C —ClH Cl —C —/|\ 1 1 Cl cl Cl H (I) (H) (III)事实是甲烷的二氯代物只有一种，由此可判断甲烷分子的空间构型为正四面体形而非平面正 方形。

二、甲烷的性质 1. 物理性质甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体,极难溶于水,密度比空气小。

2 .化学性质(1) 稳定性：甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，也不能使浪水和 酸性KMnCU 溶液褪色。

但是在一定条件下，甲烷也能发生某些反应。

经硫酸酸化的KMnO 4溶液有很强的氧化性，在有机化学的学习中经常通过观察某有机物 是否能使紫色的酸性KMnO 4溶液褪色来判断其性质是否活泼等。

(2) 可燃性：甲烷是一种优良的气体燃料，通常状况下，1 mol 甲烷在空气中完全燃烧,x«H 甲烷的电子式甲烷的结构式HI ........ ,H —+ Cl-rClCl HI .........Cl —C-FH + C1-HC1Cl ClCl —C 寸 H + ci-j —Cl生成CO2和液态水，放出890 kJ 热量。

高一化学必修二甲烷知识点甲烷是一种简单的有机化合物，分子式为CH4。

作为天然气的主要成分之一，甲烷在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。

下面将详细介绍甲烷的性质、制备方法、化学反应以及在环境保护方面的作用。

一、甲烷的性质甲烷是一种无色、无臭、无味的气体，密度小于空气，在常温常压下不易液化。

它的沸点为-161.5℃，熔点为-182.5℃。

甲烷是不可燃气体，但能与氧气发生剧烈反应燃烧，生成二氧化碳和水。

甲烷是一种非极性分子，由于电子云分布均匀，因此溶解性较差。

二、甲烷的制备方法1. 自然界中，甲烷主要由生物质的分解和地下矿藏中的石油和天然气释放而产生。

这是一种自然形成的方法，无需人工干预。

2. 实验室制备甲烷的方式是通过碳的还原反应。

将甲醇与碱金属的固体还原剂（如钠）反应，生成甲烷气体。

三、甲烷的化学反应1. 燃烧反应：甲烷与氧气发生剧烈的燃烧反应，产生二氧化碳和水。

这是甲烷在我们常见的火焰中燃烧的过程。

2. 卤素取代反应：当甲烷与卤素（如氯气）反应时，可以取代甲烷分子中的氢原子，生成卤代烷。

这是甲烷在有机合成中常见的反应之一。

3. 氧化反应：甲烷可通过催化剂参与氧化反应，生成一氧化碳和水。

该反应是甲烷作为温室气体的重要原因之一。

四、甲烷在环境保护中的作用1. 作为一种清洁燃料，甲烷在代替传统燃煤、燃油的过程中可以减少大量的二氧化碳排放，对缓解温室效应具有积极的作用。

2. 甲烷可以通过合理利用和控制煤矿、油田等地下矿藏中的甲烷释放，减少甲烷对环境的污染和破坏。

3. 在城市污水处理过程中，甲烷可以通过厌氧消化技术被生物转化产生，用于发电或供热，实现能源回收和资源利用。

综上所述，甲烷是一种重要的有机化合物，具有独特的物理性质和化学反应。

在能源利用和环境保护方面，合理利用和控制甲烷的释放，对于减少温室气体排放和实现资源循环利用具有重要意义。

第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质[学习目标定位] 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，会写化学方程式。

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。

一甲烷的存在、用途及结构1．甲烷的存在与用途(1)甲烷的存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。

我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。

(2)甲烷的主要用途甲烷易燃烧，完全燃烧生成CO2、H2O并放出大量的热量，因此甲烷可用作燃料。

天然气和沼气都是理想的清洁能源。

甲烷还可用作化工原料。

2．甲烷的组成与结构分子式电子式结构式空间构型甲烷的分子模型CH4正四面体结构，C原子位于正四面体中心，H原子位于四个顶点上归纳总结1．结构式：用短线来表示一对共用电子的图式叫做结构式。

2．一个碳原子以4个单键与其他原子相结合时，无论这4个原子是否相同，都分别在四面体的顶点上，但不一定为正四面体，也不可能在同一平面上，并且最多有3个原子共面。

1．以下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答案 D2．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中更能反映其真实存在状况的是()答案 D解析在这几种形式中，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构型，但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。

二甲烷的性质1．甲烷的物理性质甲烷是一种无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体。

2．甲烷的化学性质 (1)甲烷的氧化反应将甲烷在空气中点燃观察现象：①甲烷燃烧的化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。

甲烷是优良的气体燃料，通常状况下，1 mol 甲烷在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，放出890 kJ 热量。