Jinxingeducation第1课时学习目标:1.知道甲烷的结构式、电子式和甲烷分子为正四面体结构。2.通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。第1节Jinxingeducation重点甲烷的结构特点和取代反应。难点建立甲烷的立体结构模型,从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。重点难点Jinxingeducation甲烷的物理性质无色、无味、密度比空气小,极难溶于水。2.甲烷的存在天然气田、煤矿坑道、池沼等。3.甲烷的分子组成和结构分子式:CH4电子式:结构式:一、甲烷的性质Jinxingeducation【思考】点燃甲烷前应进行何种操作?燃烧的产物是什么?怎么检验?一、甲烷的性质答案:点燃甲烷前应该验纯,燃烧产物是二氧化碳和水,可以通过将冷而干燥烧杯罩在甲烷的火焰上方,之后倒转烧杯,迅速倒入澄清石灰水来检验。现象:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有水珠,澄清石灰水变浑浊。化学方程式:CH4g+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)4.甲烷的化学性质(1)甲烷的氧化反应Jinxingeducation【探究实验】将𝐂𝐇𝟒通入盛有酸性𝐊𝐌𝐧𝐎𝟒溶液的试管中,观察紫色的酸性𝐊𝐌𝐧𝐎𝟒溶液是否褪色?一、甲烷的性质答案:实验现象:溶液颜色无变化,即不褪色。通常情况下,甲烷很稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,即不与酸性KMnO4溶液反应。Jinxingeducation一、甲烷的性质(2)甲烷的取代反应【演示实验】课本第61页“科学探究”①你从实验中得到哪些信息?②从所得信息中你能获得哪些启示?①没有光照的试管无变化;光照后的试管内气体颜色变浅,试管壁出现油状液滴,试管内的液面上升,试管中有少量白雾(颜色变浅、出现油滴、水面上升、产生白雾)。②说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应,试管壁出现油状液滴说明反应中生成了新的油状物质;试管内液面上升,说明随着反应的进行试管内的压强在减小,即气体总体积在减小。Jinxingeducation典型例题例1在光照条件下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后,得到的产物的物质的量最多的是()A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl解析:等物质的量的CH4和Cl2充分反应,有如下反应发生:CH4+Cl2CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl每一个反应都产生HCl,所以产物的物质的量最多的是HCl。DJinxingeducation典型例题例2下列事实中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.CH3Cl只代表一种物质B.CH2Cl2只代表一种物质C.CHCl3只代表一种物质D.CCl4只代表一种物质B解析:甲烷分子中有4个等同的C—H键,在空间可能有两种对称分布:正四面体结构和平面正方形结构。本题主要考查学生的空间想象能力和逆向思维能力。本题用“反证法”解答,假设甲烷是平面正方形结构,则CH2Cl2分子里的5个原子必在同一平面上,应有两种结构:和,即代表两种物质,故证明甲烷分子不是平面正方形结构,而是正四面体结构。而CH3Cl、CHCl3、CCl4无论是平面结构还是四面体结构,只有一种结构。Jinxingeducation取代反应与置换反应的区别一、甲烷的性质取代反应置换反应反应物和生成物可与化合物发生取代,生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应条件反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序反应程度分步取代,很多反应是可逆的反应一般单向进行反应归属有机反应无机反应Jinxingeducation巩固练习1.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如下,它属于()A.无机物B.烃C.高分子化合物D.有机物DJinxingeducation巩固练习2.甲烷分子的结构式是,下列关于其结构的叙述中正确的是()A.甲烷分子是正方形结构B.甲烷分子是正四面体结构C.甲烷分子的4个C—H键不完全相同D.甲烷分子的4个C—H键完全不相同BJinxingeducation巩固练习3.光照对下列反应几乎没有影响的是()A.氯气与氢气的反应B.氯气与甲烷的反应C.甲烷与氧气的反应D.次氯酸的分解反应CJinxingeducation巩固练习4.下列反应属于取代反应的是()A.CH4C+2H2B.2HI+Cl2═2HCl+I2C.CH4+2O2CO2+2H2OD.CH4+Cl2CH3Cl+HClDJinxingeducation巩固练习5.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合,在光照下得到产物:①CH3Cl,②CH2Cl2,③CHCl3,④CCl4。其中正确的是()A.只有①B.只有②C.①②③的混合物D.①②③④的混合物DJinxingeducation布置作业完成[课时学案]中交流讨论的内容