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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》教学目标•知识与能力•1、使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构；2、掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应；3、了解甲烷的存在和甲烷的用途等。４、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。５、使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。６通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。７、通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。•教学重点：•甲烷的结构和甲烷的化学性质；烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。•教学难点：•甲烷的结构、研究某物质的程序和方法；同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。一、有机物什么叫有机物？它有哪些组成元素？1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）一、有机物2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素3、有机物和无机物的比较有机物无机物种类溶解性耐热性可燃性电离性化学反应很多(3000万种以上)比有机物少(10万种左右)多数难溶于水，易溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂，易溶于水不耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，熔点较高多数可以燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数是电解质一般比较复杂，副反应多，反应速率慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快有机物分类根据有机物的组成和结构特点有机物烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等。高分子化合物（包括人工合成）有机化学的学习方法：•三抓：抓结构抓部位抓条件•三学会：模仿推断接受新信息能力仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。•烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。碳氢烃4、烃(通式：CxHy)动动脑下列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、CH3COOH、CO2、C2H4C2H2CH4C2H4甲烷在自然界的存在沼气煤矿坑道气天然气油田气分子式：CH4电子式：HHHCH结构式：CHHHH+1-4二、甲烷的分子结构（平面）[思考]上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？2、甲烷分子的立体结构：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式来表示。三、甲烷的物理性质：色味的体，密度，溶于水。无气无比空气小极难向下排气法排水法收集收集推测CH4化学性质：1、CH4有一定的还原性，可被氧化2、CH4可能容易受热分解四、甲烷的化学性质：通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。注意：有机反应方程式中用“→”不用“＝”用“→”不用“＝”1、氧化反应（可燃性）CH4爆炸极限：5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O点燃瓦斯爆炸因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸.(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈?)注意:在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解CH4C+2H2高温合成氨、汽油的原料橡胶工业的原料2、甲烷的受热分解可以用于制造颜料、油墨、油漆等3、取代反应(特征反应)•你从实验中得到哪些信息？•从所得的实验信息中你能得到哪些启示科学探究3、取代反应⑴试管内水面上升⑵试管内Cl2的黄绿色逐渐消失⑶试管内壁出现油状液滴注意：装置要放在光亮的地方.取代反应：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代替的反应。现象：Cl—Cl+光CHHHClClH+一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl三氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl四氯甲烷的形成CH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照CCl4+HClCH3Cl+HCl产物为混合物问题：甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）②反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。注意：取代反应与置换反应的区别取代反应适用于有机反应适用于无机反应反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质逐步取代，很多反应是可逆的反应一般是单向进行反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序置换反应讨论无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。一氯甲烷CH3ClCH2Cl2无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！脂肪和油的萃取剂牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂主要用作致冷剂在医药上作麻醉剂二氯甲烷无色透明易挥发液体，稍有甜味。CHCl3氯仿三氯甲烷有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。CCl4全氯甲烷四氯化碳四氯甲烷无色液体，有愉快的气味，有毒！用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr2、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是()A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClD3、下列叙述正确的是()A、有机物一定来自有机体内B、有机物与无机物可以相互转化C、CO属于有机物D、A-B+C-DA-C+B-D一定属于复分解反应B甲烷化学性质总体：一定条件下燃烧反应取代反应受热分解性质较稳定练习:4、甲烷是一种—————、————的气体，标准状况下的密度_______，其分子呈—————结构，电子式————，化学性质比较——————。5、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A、NH3B、CCl4C、CH2Cl2D、H2O6、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（）A、CH4B、CO2C、SO2D、H2无色无味0.714g/L正四面体稳定BCB练习:8、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多少摩尔？2.5mol7．向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（）Ａ、ＣＨ３ＣlＢ、ＮaＣlＣ、ＫＣlＯ３Ｄ、ＣＣl４练习:9、下列事实能证明甲烷分子中是以C原子为中心的正四面体结构的是（）ACH3Cl只代表一种物质BCH2Cl2只代表一种物质CCHCl3只代表一种物质DCCl4只代表一种物质B甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的国家。天然气：据了解，作为西气东输主供气源，塔里木气田拥有天然气资源量五千二百六十七亿立方米，截至去年底，累计探明天然气地质储量六千二百二十四亿立方米，在年输气二百亿立方米的前提下，有能够稳定供气三十年的资源保证。千年的希望－“可燃冰”可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源.可燃冰的分布原因：1、碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。CHHHH：：CCCCCCCCCCCCHHH..C..HC=CC≡C