第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物--甲烷

1、第三章 有機(jī)化合物第一節(jié) 最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷 第1課時(shí)l 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1、了解自然界中甲烷的存在及儲(chǔ)量情況；2、掌握甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式和甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)；3、掌握甲烷的重要化學(xué)性質(zhì)，并理解取代反應(yīng)的含義；4、了解甲烷對(duì)人類生產(chǎn)和生活的意義。過程與方法：1、在探究甲烷結(jié)構(gòu)的過程中，提高空間思維的能力；2、掌握甲烷性質(zhì)的過程中，逐漸理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”并學(xué)會(huì)運(yùn)用；3、初步學(xué)會(huì)化學(xué)中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行科學(xué)探究的基本思路和方法。情感態(tài)度價(jià)值觀：1、初步形成對(duì)有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣；2、認(rèn)識(shí)化學(xué)微觀世界分子結(jié)構(gòu)的立體美；3、初步認(rèn)識(shí)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”、“內(nèi)因、外因辨證關(guān)系”等哲學(xué)思

2、想；4、關(guān)心社會(huì)、環(huán)境、能源等問題，提高學(xué)生的環(huán)護(hù)意識(shí)。l 教學(xué)重點(diǎn)甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)l 教學(xué)難點(diǎn)甲烷與鹵素的取代反應(yīng)教學(xué)過程：通過簡(jiǎn)單計(jì)算確定甲烷的分子式畫出碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，推測(cè)甲烷分子的結(jié)構(gòu)。一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)化學(xué)式：CH4 電子式： 結(jié)構(gòu)式：二：甲烷的性質(zhì)1：物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味的氣體，不溶于水，比空氣輕，是天然氣、沼氣（坑氣）和石油氣的主要成分（天然氣中按體積計(jì)，CH4占80%97%）。2：化學(xué)性質(zhì)：甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)，在一定條件下能發(fā)生以下反應(yīng)：（1）可燃性（甲烷的氧化反應(yīng)） 學(xué)生實(shí)驗(yàn)： CH4通入酸性KMnO4溶液中 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：不褪色 證明甲烷不能使酸性高錳酸

3、溶液褪色。 結(jié)論： 一般情況下，性質(zhì)穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑等不起反應(yīng)（2）取代反應(yīng)： 取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象：色變淺、出油滴、水上升、有白霧、石蕊變紅。在室溫下，甲烷和氯氣的混合物可以在黑暗中長(zhǎng)期保存而不起任何反應(yīng)。但把混合氣體放在光亮的地方就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，黃綠色的氯氣就會(huì)逐漸變淡，有水上升、有白霧、石蕊試液變紅，證明有HCl氣體生成，出油滴，證明有不溶于水的有機(jī)物生成。定義有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。 CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 均不溶于水化學(xué)式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名稱（俗名）溶解性常溫狀態(tài)用途取代

4、反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：取代反應(yīng)置換反應(yīng)可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬活動(dòng)順序。分步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行3、用途：甲烷是一種很好的氣體燃料，可用于生產(chǎn)種類繁多的化工產(chǎn)品。4補(bǔ)充練習(xí)課堂練習(xí)1、2005年1月21科學(xué)家對(duì)“惠更斯”號(hào)探測(cè)器拍攝的土衛(wèi)六照片分析后發(fā)現(xiàn)，“惠更斯”號(hào)著陸地帶有剛下過甲烷雨的痕跡。除降雨的痕跡外，還發(fā)現(xiàn)了侵蝕、機(jī)械摩擦的痕跡以及一些水文活動(dòng)痕跡。這些痕跡與地球上的很相像。已知土衛(wèi)六大氣層主要由氮和甲烷組成，甲烷沸點(diǎn)-161.49,

5、下列說法正確的是 A、土衛(wèi)六表面溫度大約為零下180攝氏度 B、土衛(wèi)六上有可能存在生命C、土衛(wèi)六可能有氧氣存在 D、土衛(wèi)六大氣層與約40億年前生命誕生前的地球大氣層完全不同2二氟甲烷是性能優(yōu)異的環(huán)保產(chǎn)品，它可替代某些會(huì)破壞臭氧層的“氟里昂”產(chǎn)品，用作空調(diào)、冰箱和冷凍庫(kù)的制冷劑。試判斷二氟甲烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有A、有4種 B、有3種 C、有2種 D、只有1種3若要使0.5 mol 甲烷和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，并生成相同物質(zhì)的量的四種取代物， 則需要Cl2的物質(zhì)的量為A、2.5 mol B、2 mol C、1.25 mol D、0.5 mol428屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，可

6、滿足人類1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個(gè)水分子構(gòu)建成8個(gè)籠，每個(gè)籠可容納1個(gè)CH4分子或1個(gè)游離水分子。根據(jù)上述信息，完成（1）（2）題：（1）下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分子極性的描述正確的是 A、兩種都是極性分子 B、兩種都是非極性分子C、CH4是極性分子，H2O是非極性分子D、H2O是極性分子，CH4是非極性分子（2）若晶體中每8個(gè)籠只有6個(gè)容納了CH4分子，另外2個(gè)籠被游離H2O分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為A、CH4·14H2O B、CH4·8H2O C、CH4·7H2O DCH4·6H2O5把1體積C

7、H4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中，將此試管倒立在盛飽和NaCl溶液的水槽里，放在光亮處。片刻后發(fā)現(xiàn)試管中氣體顏色_，試管中的液面_，試管壁上有_出現(xiàn)，水槽中還觀察到_。參考答案：1、A 2、D 3、C 4、解析：水分子是極性分子，甲烷是非極性分子。根據(jù)題示條件，所求天然水合物中CH4和H2O分子數(shù)之比為：48:6=8:1。所以，化學(xué)式可表示為：CH4·8H2O。答案為：（1）D。（2）B。5甲烷和氯氣光照生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氫等物質(zhì)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氯氣不斷消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳在常溫下都為液體，氯氣易溶于