高中化学第三章有机化合物3_1最简单的有机化合物——甲烷第1课时学案新人教版必修27页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
1
第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第 1 课时)
内容标准 活动与探究建议
1.了解有机化合物中碳的成键特征。
2．了解甲烷的结构，掌握甲烷的性质。
3．理解取代反应的概念。
科学探究：甲烷与氯气的反应。
2009年 9月 25日，在国土资源部举办的新闻发布会上，总工程师张洪涛介绍，中国在
位于祁连山南缘永久冻土带的青海省天峻县发现可燃冰。这是中国首次在陆域上发现可燃冰，
使中国成为继加拿大、美国之后，在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。
你知道这种“冰”为什么可燃吗？
提示：“可燃冰”中含有易燃气体——甲烷。
一、有机化合物
1．元素组成：组成有机物的元素除____外，常有____、____，还含有____、____、
______、____等。
2．烃：仅含____和____两种元素的有机物。
自主思考 1：CO、CO2、H2CO3及碳酸盐属于有机物吗？
二、甲烷
1．分子结构
分子式 电子式 结构式 立体结构
________
自主思考 2：若把甲烷分子中的一个氢原子换成氯原子，还是正四面体结构吗？

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
2
2．物理性质
颜色 状态 气味 密度 水溶性
____色 ____ ____味 比空气____ ______溶于水
3．化学性质
通常状况下，甲烷性质比较稳定，与______、________、__________都不反应。但在特
定的条件下，甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应
甲烷在空气中燃烧的化学方程式为__________________________________________；
现象为安静地燃烧，火焰呈______色。
(2)取代反应
①实验探究：甲烷与 Cl2的取代反应。
实验操作
实验现象
A装置：试管内气体颜色逐渐______；试管内壁有__________出现，试管
中有__________，且试管内液面______；水槽中有________
B装置：____________
实验结论
CH4与 Cl2需在______时才能发生化学反应，有关化学方程式为：
________________________
________________________
________________________
________________________
②甲烷的四种氯代产物的性质
a．水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均________。
b．状态：常温下除 CH3Cl是__________，其余三种均为______。
③取代反应概念：有机物分子里的______________被其他__________所替代的反应。
自主思考 3：将等物质的量的甲烷与氯气的混合气体光照后，产物是否只有一氯甲烷和
HCl?
答案：一、1.碳 氢 氧 氮 硫 卤素 磷
2．碳 氢
自主思考 1
提示：CO、CO2、H2CO3及碳酸盐虽然含有碳元素，但其组成和性质大多具有无机物的特
点，因此属于无机物。
二、1.CH4   正四面体
自主思考 2

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
3
提示：因 C—H键与 C—Cl键的长度不同，故 CH3Cl是四面体结构，但不是正四面体。
2．无 气体 无 小 极难
3．强酸 强碱 强氧化剂
(1)CH4＋2O2 ― ― →
点燃

CO2＋2H2O 淡蓝
(2)①变浅 油状液滴 少量白雾 上升 固体析出 无明显现象 光照 CH4＋Cl2
― ― →
光

CH3Cl＋HCl CH3Cl＋Cl2 ― ― →
光

CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2 ― ― →
光

CHCl3＋HCl 
CHCl3＋Cl2 ― ― →
光

CCl4＋HCl
②难溶于水 气体 液体
③某些原子或原子团 原子或原子团
自主思考 3
提示：不是。甲烷与氯气的取代反应属于连锁反应，生成的一氯甲烷可继续与氯气发生
取代，最终四种取代产物都有。
一、甲烷分子的正四面体结构
1．CH4分子的立体结构为正四面体，4条 C—H键的长度、强度和夹角完全相同，因此 CH4
分子中的 4个氢原子性质完全相同。
(1)若将 CH4分子中的 4 个氢原子全部用其他的相同的原子或原子团替代，则形成的分
子结构仍为正四面体，如 CCl4；
(2)若 CH4分子中的 4 个氢原子被其他的不同原子或原子团替代，则形成的分子结构仍
为四面体，但不属于正四面体，如 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
2．中学化学中常见的具有正四面体结构的物质有 CH4、CCl4、P4、金刚石、晶体硅、NH
＋4等。
二、甲烷与卤素单质的取代反应
反应条件 光照(强光照射会发生爆炸)
反应物 气态...