高中化学人教必修2-最简单的有机物甲烷的学案6页

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 : 1、掌握甲烷的空间结构，能够书写甲烷的电子式，结构式
2、掌握甲烷的存在、化学性质及用途
3、了解取代反应
4、掌握烷烃的分子组成、结构等特征，了解烷烃性质变化规律
5、理解同系物、同分异构体等概念
有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术
及工农业生产等领域中都起着重要作用。迄令为止已经超过 2000 万种。有机物不仅数量很多，
而且分布极广。例如刚才图片中涉及的常见燃料：汽油、煤油、柴油；建材中的木材、黏合剂、
涂料、油漆；日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂；食物中的营养餐—糖类、油脂、蛋白质等
都是有机化合物。
其中仅含碳氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃，甲烷是最简单的烃。
我国的天然气已探明储量为 1.37万亿立方米，居世界第 19位。主要分布在中西部的四川、
重庆、甘肃、青海、新疆等地区及海底。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。它还是
一种重要的化工原料。“西气东输”就是将新疆等地的天然气，通过管道东输到长江三角洲，最
终到达上海的一项巨大工程。
一、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在
甲烷在自然界中的存在：池沼的底部(沼气)，油田气和煤矿坑道(坑气、瓦斯)，天然气(一般含
CH480﹪－97﹪)，可燃冰等。
甲烷的物理性质：
二、甲烷的化学性质
甲烷的分子式：
甲烷的电子式：
甲烷的结构式：
甲烷分子的空间结构
甲烷的空间结构与金刚石的结构相同，很稳定。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。
1.甲烷的氧化反应
甲烷是一种优良的气体燃料，在通常状态下，1mol 甲烷在空气中完全燃烧，火焰为淡蓝色，

生成二氧化碳和水，放出 890KJ 热量
化学反应方程式：
注意:
1、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?)
CH4爆炸极限：5%~15.4%
2.甲烷的取代反应
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叫做取代
反应
反应机理：
3.甲烷的分解反应
甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解
甲烷的高温分解反应方程式：
产物用途：H2 是合成氨及合成汽油等工业的原料。C 是橡胶工业的原料，可以用于制
造颜料、油墨、油漆等。
①、在光照下，将等物质的量的 CH4 和 Cl2 充分反应，得到的产物物质的量最多的是
（ ）
A、CH3Cl B、CH2Cl2

C、CCl4 D、HCl
②、下列反应不属于取代反应的是（ ）
A、CH4+Br2 CH3Br+HBr
B、Zn+H2SO4 ===ZnSO4+H2
C、CH4+2O2 →CO2+2H2O
D、CHCl3+HF → CHFCl2+HCl
从石油炼制的产品中可以获得一系列和甲烷结构相似的化合物，如：
以上分子结构有什么特点？
每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。
四、烷烃
1.烷烃的概念
碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键均用于与氢原子结合，达到“饱和”的一系列化合物。
结构特点：
2、烷烃的结构
结构式

结构简式:
3、烷烃的物理性质：
规律：CnH2n+2(n≥1)状态：气液固；熔沸点依次升高，相对密度依次增大且小于 1，均不
溶于水。
4、烷烃结构、组成特征
1.碳原子间都以 C-C 相连、其余都是 C-H 键；
2. C 原子都形成 4 个共价键；形成四面体结构；

3.碳链可以转动……
4.组成上可以用通式“CnH2n+2”表示。
5、同系物
结构上相似，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。
烃失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。
-CH3、-CH2-、-CH2CH3、-CH2CH2CH3
特点：①通式_____（填“同”或“不同”，以下相同）
②是______一类物质；
③组成元素_____；
④化学式量相差；
⑤结构相似但不完全相同；
⑥化学性质...