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最简单的有机化合物甲烷(第二课时)

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第一节 最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）
编写：朱虎兵
三维目标：
1 ．知识与技能
掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念
了解常温下常见烷烃的状态

2 ．过程与方法
通过比较，探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性
3 ．情感态度与价值观
培养学生严谨认真的态度
形成善于思考，善于观察，善于应用所学知识解决实际问题的学习习惯。
教学重点：同系物，同分异构体的定义 及写法
教学难点：同系物 同分异构体的定义 及写法
教学方法：运用边讲、边示范、边练习的方法使学生掌握烷烃的相关知识
教学内容
一：烷烃的结构特点. 通式及命名
1．烷烃的分子里碳原子间都以____键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟____原子结合，
达到____状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。
2．烷烃的分子通式为___________.
3．根据分子中碳原子数目称为“某烷”，碳原子数在十以下的，分别用
________________________________表示；碳原子数在十以上的，就用_______来表示。如C5H
12

叫戊烷，C17H36叫十七烷。若出现同分异构体，可用正、异、新来区分。

已知戊烷的结构简式有：

它们的名称分别为：
练习1、用下列结构简式表示的物质属于烷烃的是（ ）
A．CH3CH2CH＝CH2 B．CH3(CH2)2CH(CH3)2
C．CH3CH2OH D．CH3C≡CH
二：烷烃的性质
1、烷烃的物理性质有什么递变规律？ 为什么？

2、你能根据甲烷的化学性质，预测其他烷烃的化学性质吗？为什么？

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3CH3 CH CH2-CH3CH3CH3 C CH
3

CH
3

CH
3
练习1、2008年北京奥运会的”祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷,下列有关丙烷的叙述中不正确
的是( )
A．分子中碳原子不在一条直线上 B．光照下能够发生取代反应
C．比丁烷更易液化 D．是石油分馏的一种产品
练习
2、下列有关烷烃的叙述中，不正确的是（ ）

A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
B．分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
C．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
3 同系物的相关概念
同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
练习1、 下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是 （ ）
A．16、30、58、72 B．16、28、40、52 C．16、32、48、54 D．16、30、42、56
练习2、在同系物中所有同系物都是（ ）
A．有相同的分子量 B．有相同的通式 C．有相同的物理性质 D．有相似的化学性质
总结，如何判断两物质是否为同系物？

4 同分异构现象和同分异构体
化合物具有相同的________，但具有不同______的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的
化合物互称_________.
练习1、下列各组物质属于同分异构体的是 （ ）
A．丙烷与丁烷 B．氧气与臭氧 C．CH3—CH—CH3与丁烷 D．水与重水

思考:己烷C6H14 有多少种同分异构体？又如何命名？

如何区分 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体？

练习
1、在人类已知的化合物中，品种最多的是（ ）
A、过渡元素的化合物 B、ⅢA族元素的化合物
C、ⅣA族元素的化合物 D、ⅥA族元素的化合物
2、有四种物质：①金刚石 ②白磷 ③甲烷 ④石墨，其中分子具有正四面体结构的是（ ）
A、①②③ B、①③④ C、①② D、②③
3、1摩尔甲烷完全和氯气发生取代反应，生成四种取代产物的物质的量相同，则消耗氯气的物质的
量为（ ）
A．0.5摩尔 B．2摩尔 C．2.5摩尔 D．4摩尔

CH3
4、甲烷和丙烷混合气的密度与同温同压下乙烷的密度相同，混合气中甲烷和丙烷的体积比是（ ）
A．2:1 B．3:1 C．1:3 D．1:1
5、某链状有机物分子中含有m个—CH3 ，n个—CH2—，a个 —CH—，其余为—Cl，则—Cl的数
目可能是（ ）
A、2n+3a-m B、a+2-m C、n+m+a D、 a+2n+2-m
6、有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16g/L,则关于此混合物组成的说法正确的是
（ ）
A、一定有甲烷 B、一定有乙烷
C、可能是甲烷和戊烷的混合物 D、可能是乙烷和丙烷的混合物
7、只含C、H两种元素的有机物X、Y，若X中含C75%，Y中含C85.7%，则X、Y的分子式可
能是（ ）A、CH4、C2H4 B、CH4、C2H6 C、C2H4、C2H6 D、CH4、C3H6
8、在常温常压下，取下列四种气态烃各1g，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是（ ）
A、CH4 B、C2H6 C、C3H6 D、C4H
10

9、由7个碳原子形成的烷烃，若其主链碳原子数为5，则其结构式有（ ）

A．4种 B．5种 C．6种 D．7种

10、已知丙烷的二氯代物有四种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体数目有（ ）
A、2种 B、3种 C、4种 D、5种
11、A盐和碱石灰混合，微热时放出一种气体B，再使温度缓缓升高时又生成了一种新气体C，在
同温同压下B、C的密度相近。将上述反应后余下的残渣溶于硝酸时再次生成新气体D，干燥的气
体D通过Na2O2固体时有O2生成。
（1）写出下列物质的化学式。
A ，B ，C 。
（2）写出生成气体C的化学方程式： 。

12、标准状况下某气态烃0.56L，经充分燃烧后，将生成的气体通过盛有足量浓H2SO4的洗瓶，浓
H2SO4质量增重1.8g，然后再通过碱石灰，气体被完全吸收，碱石灰质量增加3.3g，求该烃的分子
式。

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甲烷

甲烷


资料ata
二、甲烷的分子组成和结构
分子式：CH4
H
H
电子式： H C H
H
结构式：H C H
H
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式
问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？
甲烷分子的空间结构
球棍模型
比例模型
立体结构： 正四面体型，C原子位于中心，四个H 原子位于正四面体的四个顶点。 4个C-H键的键 长和强度相等，夹角相等（键角是109028/）。
乙烷
HHH ||| H－C－C－C－H || | HH H
丙烷
几种烷烃的球棍模型及对应的结构式
丁烷
丁烷：H H H H
|||| H－C－C－C－C－H
|||| HHHH
异丁烷
异丁烷：
H |
H--C--H
H
H
|
|
H－C——C——C－H
||
|
HH H
相同点
只含C、H两种元素，每个碳以 四个单键与其它原子相结合。
构的现象叫同分异构现象。 具有同分异构现象的化合物互称为同分异
构体。
正丁烷和异丁烷互为同分异构体。
正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体。
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CHCH2CH3 CH3
CH3 CH3CCH3
CH3
问：三种物质的沸点是否相同？ 正>异>新
一般带有支链越多的同分异构体，熔沸点越低
2
③取代反应，在光照条件下进行，产物更复杂
例如： CH 3CH 3 Cl 2 光照 会产生9种取代产物。
一氯取代反应的通式：
最简单的有机物-甲烷课件

最简单的有机物-甲烷课件


(3)取代反应 ①甲烷与氯气的反应。
现象：无光照时： 无明显现象 。 光照时：试管内——气体颜色逐渐 变浅 ；内壁有油状液滴 出现；有少量白雾；液面 上升 。 水槽中——有固体析出。 反应的化学方程式： ①CH4―→CH3Cl(一氯甲烷) CH4＋Cl2―光―→CH3Cl＋HCl
②CH3Cl―→CH2Cl2(二氯甲烷) CH3Cl＋Cl2―光―→CH2Cl2＋HCl
第2步 阐述——要点归纳，深化知识
表示方法(以甲烷为例)
含义
分子式：CH4
用元素符号表示物质分子组成 的式子，可反映一个分子中原 子的种类和数目
最简式(实验式)：CH4
表示物质组成的各元素原子最 简整数比的式子
结构简式：CH4 球棍模型： 比例模型：
结构式的简便写法，着重突出 结构特点 小球表示原子，短棍表示化学 键，展示了立体构型
(4)由原子守恒知，1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和CCl4的物质的量都为0.25 mol，则参加反应的Cl2的物质的量 为0.25 mol×1＋0.25 mol×2＋0.25 mol×3＋0.25 mol×4＝2.5 mol。
【答案】 (1)CH4＋4Cl2―光―照→CCl4＋4HCl (2)B (3)有白色沉淀生成 (4)2.5 mol
第2步 阐述——要点归纳，深化知识 1．甲烷与氯气的取代反应
2．取代反应与置换反应的比较
反应类型 定义
反应特点
取代反应
有机物分子内的某些 原子或原子团被其他 的原子或原子团替代 的反应
(1)反应物：有机化合 物与单质或化合物 (2)生成物：不一定有 单质 (3)很多反应进行不完 全，速率慢
置换反应
【解析】 (1)V(CH4)∶V(Cl2)＝1∶4，且只生成一种有机 物，故有机产物为CCl4。
第一节最简单的有机化合物——甲烷教案

第一节最简单的有机化合物——甲烷教案

第三章有机化合物课题第一节最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）三维目标知识与技能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过程与方法1 通过实践活动探究实验模型等，培养学生关心科学，研究科学的态度。

情感态度与价值观培养学生实事求是、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教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究教学媒体多媒体、实验教学内容师生活动修改建议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⋅⋅⋅⋅H|结构式： H- C— H|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：空间正四面体结构（1）可燃性（甲烷的氧化反应） CH 4 ﹢2O 2 →CO 2 ﹢ 2H 2O学生实验：①CH 4通入酸性KMnO 4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。

定义——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代替的反应叫取代反应。

高中化学必修2第三章第一节最简单的有机化合物甲烷教学课件

高中化学必修2第三章第一节最简单的有机化合物甲烷教学课件


注意：
①甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两 种气体产物。 ②有机反应很复杂，产物较多。故有机反应一 般用“ ” 而不用“ ” 表示。 ③多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。
光照下甲烷与氯气发生取代反应
CH4 ＋ Cl2
光照
光照 光照 光照
CH3Cl ＋HCl
CH2Cl2 ＋ HCl CHCl3 ＋ HCl CCl4 ＋ HCl
二、甲烷的分子构成和空间结构
分子式：CH4
H 结构式：H C H H
H 电子式： H C H H
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式
问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？
甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明， 甲烷分子里的一个碳原子和四个 氢原子并不在同一个平面上，而 是形成了一个正四面体的立体结 构，碳原子位于正四面体的中心， 而四个氢原子分别位于正四面体 的四个顶点上。
实验设计 如何验证甲烷中含有C元素 与H元素呢？请你设计一个实验 来进行验证。（尽量简单）
燃烧法测定有机物的化学式
在标准状况下，取22.4L甲烷，测得其质 量为16g，将其进行燃烧，把燃烧产物依次 通过浓硫酸的洗气瓶和碱石灰的干燥管。 实验结束后，发现洗气瓶增重36g，干燥 管增重44g，计算得出甲烷的分子式？
已知氨气可以在一定条件下分 解，请根据碳元素与氮元素在周期 表的位置关系，思考：甲烷能否在 一定条件下分解？如果分解，生成 什么产物？
2.甲烷的取代反应
科学探究
取2支硬质大试管,通过排饱和 食盐水的方法先后各收集半试管甲 烷和半试管氯气,分别用铁架台固定 好，如图所示。其中1支试管用预先 准备好的黑色纸套套上,另一支试管 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？