資源描述：
《創(chuàng)新設(shè)計高中化學(xué)3.1.1甲烷的性質(zhì)教師用書新人教版必修2》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第1課時 甲烷的性質(zhì)[目標導(dǎo)航] 1.了解有機化合物的概念及碳原子的成鍵特點。2.了解甲烷的來源和主要用途。3.了解甲烷的分子結(jié)構(gòu)，掌握甲烷的性質(zhì)。4.理解取代反應(yīng)的概念。一、甲烷的存在、結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)1．存在甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。2．分子結(jié)構(gòu)甲烷的分子式是CH4；電子式是；結(jié)構(gòu)式是。實驗證明，甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)，其中四個C—H鍵長度和強度相同，夾角相等。3．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度(與空氣相比)水溶性無色氣體無味比空氣小極難溶提醒 有機化合物必須含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有機化合物，如CO、CO2、碳酸及
2、其鹽等。議一議(1)CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四面體結(jié)構(gòu)嗎？(2)如果甲烷是平面結(jié)構(gòu)，則CH2Cl2有幾種結(jié)構(gòu)？實際上有幾種結(jié)構(gòu)？答案 (1)CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子處于正四面體的中心，四個氫原子處于正四面體的四個頂點上。根據(jù)甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)推理，有機物分子中碳原子以4個單鍵與其他原子或原子團相結(jié)合，如，若a、b、c、d相同，則構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，如CCl4；若a、b、c、d不相同，則構(gòu)成四面體，但不是正四面體，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。(2)如果甲烷是平面結(jié)構(gòu)，則CH2Cl2有2種結(jié)構(gòu)
3、，分別是、。實際為空間四面體結(jié)構(gòu)，所以二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)。二、甲烷的化學(xué)性質(zhì)通常狀況下，甲烷比較穩(wěn)定，與高錳酸鉀等強氧化劑不反應(yīng)，與強酸、強堿也不反應(yīng)。但在特定的條件下，甲烷也會發(fā)生某些反應(yīng)。1．氧化反應(yīng)(燃燒)(1)化學(xué)方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。(2)現(xiàn)象：甲烷在空氣中安靜地燃燒，火焰呈淡藍色。2．取代反應(yīng)(1)取代反應(yīng)有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應(yīng)。(2)甲烷與氯氣的取代反應(yīng)①實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象A裝置：a.試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；b.試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)；c.試管中有少量白霧；d.試管內(nèi)液面上升；
4、e.水槽中有固體析出B裝置：無明顯現(xiàn)象實驗結(jié)論CH4與Cl2在光照時才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)化學(xué)方程式為CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl②產(chǎn)物性質(zhì)CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4狀態(tài)氣體均為油狀液體水溶性都難溶于水點撥 無論CH4和Cl2的比例如何，發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。議一議1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)在點燃甲烷氣體之前必須檢驗其純度( )(2)
5、甲烷與Cl2的反應(yīng)是置換反應(yīng)( )答案 (1)√ (2)×2．(1)甲烷與溴水能發(fā)生反應(yīng)嗎？與溴蒸氣呢？(2)假設(shè)1mol甲烷中的氫原子完全被取代，最多能與多少氯氣反應(yīng)？答案 (1)甲烷除了能與氯氣在光照時反應(yīng)外，與其他的鹵素單質(zhì)的氣體也能發(fā)生反應(yīng)，但必須是純鹵素如溴蒸氣，與溴水不反應(yīng)。(2)發(fā)生取代反應(yīng)時1mol氯氣只能取代1mol氫原子，1mol甲烷中的氫原子完全被取代，最多能與4mol氯氣反應(yīng)。一、有機物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法例1 下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，按要求回答下列問題。(1)甲烷的球棍模型是________________，甲烷的電子
6、式是________________(填序號)。(2)如果甲烷是平面結(jié)構(gòu)，則CH2Cl2應(yīng)該有________種結(jié)構(gòu)，實際CH2Cl2有________種結(jié)構(gòu)，證明甲烷不是平面結(jié)構(gòu)，而是________結(jié)構(gòu)，上述中的________更能反映其真實存在狀況。解析 (1)這幾種形式都可以表示甲烷這種物質(zhì)，其中分子結(jié)構(gòu)示意圖(A)、球棍模型(C)及比例模型(D)均能反映甲烷分子的空間構(gòu)型，但其中比例模型更能形象地表達出H、C的相對位置及所占比例；電子式(B)只反映原子最外層電子的成鍵情況。(2)甲烷的結(jié)構(gòu)式為，其分子空間構(gòu)型若為平面正方形結(jié)構(gòu)，則二氯甲烷有2種
7、結(jié)構(gòu)：、；實際上甲烷為空間正四面體結(jié)構(gòu)，所以二氯甲烷只有1種結(jié)構(gòu)。答案 (1)C B (2)2 1 正四面體 D歸納總結(jié) 常見有機物結(jié)構(gòu)的表示方法(以甲烷為例)表示方法含義分子式：CH4用元素符號表示物質(zhì)分子組成的式子，可反映一個分子中原子的種類和數(shù)目最簡式(實驗式)：CH4表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡整數(shù)比的式子電子式：用小黑點等符號代替電子，表示原子最外層電子成鍵情況的式子結(jié)構(gòu)式：①具有化學(xué)式所能表示的意義，能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；②表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子，但不表示空間構(gòu)型球棍模型：小球表示原子，短棍表示價鍵(單鍵、雙鍵或三鍵)比例模型：用不
8、同體積的小球表示不同大小的原子變式訓(xùn)練1 下圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分
