甲烷第一课时导学案

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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（第一课时）

【学习目标】 1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途5、培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力。

【重点】甲烷的结构特点和甲烷的取代反应

【难点】甲烷的结构、立体结构模型的建立

【教材伴读】

什么是有机物？有机物种类繁多的主要原因是什么？什么样的有机物称为烃？

一、甲烷的分子结构

1.化学式： 2.电子式：

3.结构式：

讨论：甲烷分子结构特点：a.空间结构，碳原子位于的中心,键角为。 b.碳氢键。

二：甲烷的性质

1：物理性质：色、味的体，溶于水，比空气，是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）。

2：化学性质：甲烷性质稳定，不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：

（1）可燃性（甲烷的氧化反应）

甲烷燃烧的化学方程式：（方程式的中间用的是“”(箭头)而不是“”(等号)，这主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。）

甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，并有水滴和能使澄清石灰水变浑浊的CO2生成。点燃甲烷时一定要检验纯度，否则会发生爆炸。

CH4通入酸性KMnO4溶液中，观察实验现象：不褪色，证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。

结论：一般情况下，甲烷性质稳定,与等不起反应

（2）取代反应：

定义—— 。

甲烷与氯气在光照下反应的产物有

2 甲烷余氯气的反应试验中，试管内壁出现的油状物是什么？（提示：CH3Cl是难溶于水的气体，CH2Cl2和CHCl3是难溶于水的液体）

试管内的液面为什么会上升？书写CH4与Cl2发生取代反应的化学方程式。

3、用途：

甲烷是一种很好的气体燃料，可用于生产种类繁多的化工产品。

●课堂检测

1.有关“西气东输”的说法错误的是（）

Ａ．西部的天然气输送到东部

Ｂ．西起新疆，东至上海的“西气东输”工程已经完工

Ｃ．西部的天然气资源在我国经济建设中发挥着很大的作用

Ｄ．西部的煤气输送到东部

3. “可燃冰”又称“天然气水合物”它是在海底的高压低温条件下形成的，外观象冰。1体积“可燃冰”可储载100～200体积的天然气。下面关于可燃冰的叙述不正确的是（）

A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源

B.“可燃冰”是一种较洁净的能源

C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证

D.“可燃冰”的可燃成分是甲烷

4.在常温下，把一定量的甲烷与氯气放在试管中混合，并放在光亮的地方一段时间，下列说法正确的是（）

A.容器内原子总数不变

B.容器中分子总数不变

C.容器内压强不变

D.它们发生了取代反应

3 取代反应与置换反应的比较：

取代反应置换反应

CH4+Cl2光CH3Cl+HCl Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

定义有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应

反应物一种化合物和另一种化合物或单质反应一种单质和另一种化合物反应

生成物一般生成两种化合物生成一种化合物和另一种单质

反应中电子得失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转移，一定是氧化还原反应

反应是否可逆很多反应是可逆的反应一般是不可逆的

类别

实

例区

别

人教版必修2学案：第3章-第1节-课时1-甲烷-(含解析)

- 1 -

第一节最简单的有机化合物——甲烷

课时1 甲烷

学习目标：

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。(重点)

[自主预习·探新知]

1．有机化合物和烃及其包含关系

【提醒】含碳化合物不一定都是有机物。如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。

2．甲烷的存在组成与结构 (1)甲烷的存在和用途

(2)组成和结构

(3)空间结构

- 2 -

甲烷分子以碳原子为中心，四个氢原子为顶点形成正四面体形，4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等。

【提醒】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。

3．甲烷的性质

(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

(2)化学性质

①稳定性

通常状况下，CH4性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应。

②氧化反应(燃烧)

点燃条件下，CH4能在空气中燃烧，化学方程式为CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O，燃烧火焰呈淡蓝色。

③与Cl2的取代反应

a．CH4与Cl2在光照条件下，反应生成一氯甲烷的化学方程式(用结构式表示物质)

。

b．甲烷的4种氯代产物都不溶于水，常温下CH3Cl为气体，其他三种为液体。

(3)有机物取代反应概念：有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。

[基础自测]

1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)。

(1)含碳化合物一定为有机物，含碳、氢的化合物一定是烃( )

(2)沼气、坑道气、天然气的主要成分均为甲烷( )

- 3 - (3)甲烷的结构式为，空间构型为正方形( )

(4)CH4易燃易爆，是一种还原性气体，能使酸性KMnO4溶液褪色( )

(5)CH4、H2、CO的燃烧火焰相似，均为淡蓝色火焰( )

甲烷导学案

临清三中高一年级化学教学案

编号：16 编者：郭秀丽时间： 2013.4.18

课题第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）

教材分析本节为有机化学的基础，通过甲烷的学习，利于今后有机的学习

教学目标 1、了解自然界中甲烷的存在及分子式。

2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构

3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理

4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途。

教学重点甲烷的结构和甲烷的取代反应

教学难点甲烷的结构和甲烷的取代反应

一、预习认知：

【温故知新】：

通过简单计算确定甲烷的分子式

画出碳原子的原子结构示意图，推测甲烷分子的结构。

一、甲烷的分子结构

化学式：CH4 电子式：HH:C:HH

结构式： H-C— H |

二：甲烷的性质

1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）。

2：化学性质：甲烷性质稳定，不与高锰酸钾等强氧化剂反应,也不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：

（1）可燃性（甲烷的氧化反应）

CH4 ﹢2O2 →CO2 ﹢ 2H2O

学生实验：

①CH4通入酸性KMnO4溶液中

观察实验现象：不褪色证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。

结论：一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应

（2）取代反应：

② 取代反应实验

观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。

在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊试液变红，证明有HCl气体生成，出油滴，证明有不溶于水的有机物生成。