人教版必修2第3章第1节　最简单的有机化合物——甲烷第1课时课件（37张）.pptx

第一节最简单的有机化合物 甲烷 知识与技能 1 了解甲烷分子的空间结构特征 能够书写甲烷分子的结构式 电子式 2 了解甲烷的化学性质 了解取代反应的特征 3 了解烷烃组成 结构 类推烷烃的主要性质 4 知道同系物 同分异构体的概念 能够根据结构式或结构简式进行简单判断 过程与方法 1 运用模型制作 实验探究 观察 交流讨论等手段 结合多媒体提高学生的知识迁移能力 运用能力和形成有机化学的学习思想 2 初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响 通过甲烷取代反应的探究 三维目标 初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法 情感 态度与价值观 1 通过甲烷性质的学习 体会有机物跟无机物的区别和联系 初步形成对有机化学领域的学习兴趣 体会有机物在生活 生产中的重要研究价值 2 通过能源危机及可燃冰开发情况的了解 让学生感受到化学科学与生产和社会发展的密切联系 增强社会责任感和使命感 并体验科学探究的喜悦 三维目标 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 教学过程中要注意以下几个方面 1 学生在初中阶段已经接触到甲烷的初步知识 教学过程中可以及时联系初中化学内容 做好初高中相似内容的衔接 2 充分利用身边素材 让学生自己制作甲烷的分子模型 如木棍 小球 橡皮泥等 从而使学生从感性角度认识甲烷的分子结构 3 把握教学内容深浅度 严格按照课程标准进行教学 一是区分好甲烷在必修2和选修5两个模块教学要求的差异 不要将甲烷的教学拓展到选修5模块内容 二是烷烃的教学只要求初步知识 不要延伸到化学性质等层面 教学建议 导入一 从今天起 我们将学习有机化合物的知识 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各领域中都起着重要作用 有机化合物有两个基本特点 数量众多 分布极广 其中仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃 人们熟悉的甲烷就是最简单的烃 也是最简单的有机物 今天我们就来学习甲烷 导入二 猜一猜 它是一种最简单的有机化合物 它是植物的残体在隔绝空气的情况下发酵分解而得 它是三大化石燃料之一 近年来频发的煤矿瓦斯爆炸就与它有关 它是谁 新课导入 第1课时甲烷的性质 1 知道甲烷的结构式 甲烷的电子式和甲烷分子为正四面体结构 2 知道甲烷的化学性质稳定 了解有关实验的结论 了解取代反应和氧化反应 学习目标 1 定义 有机化合物是指含有 元素的化合物 如甲烷 分子式 下同 乙醇 四氯化碳 等 2 组成元素 组成有机物的元素除 外 常有 还含有 等 3 烃 仅含 和 两种元素的有机物称为碳氢化合物 也称为烃 是最简单的烃 有机化合物 新课探究 知识点一 碳 ch4 c2h6o ccl4 碳 氢 氧 氮 硫 卤素 磷 碳 氢 甲烷 思维拓展 有机物一定含碳元素 含有碳元素的化合物一定是有机物吗 新课探究 答案 不一定 碳的氧化物 co co2 碳酸 h2co3 碳酸盐 如na2co3 nahco3 等结构和性质与无机物相似 归为无机物 例1下列物质中属于有机物的是 乙醇 食盐 石墨 甲烷 蔗糖 水 一氧化碳 碳酸钙 乙酸a b c d 答案 b 新课探究 解析 有机化合物是指含有碳元素的化合物 但要注意co co2 碳酸 碳酸盐等物质均属无机物 因为这些物质在组成和性质上具有无机物的特点 新课探究 易错警示 有机化合物是指含有碳元素的化合物 但含有碳元素的化合物并不都是有机物 甲烷的空间构型为 形 碳原子位于 4个氢原子位于 4个c h键的长度和强度 夹角 1 甲烷的分子组成甲烷的分子式为 分子中碳原子分别与4个氢原子共用1对电子 形成4个c h共价键 电子式为 结构式为 2 甲烷的空间构型 见图3 1 1 甲烷的分子组成与结构 新课探究 知识点二 ch4 正四面体 正四面体的中心 正四面体的四个顶点 图3 1 1 相同 相等 思维拓展 根据甲烷的分子式ch4 推测甲烷的空间构型可能有两种 甲烷的空间构型为正方形 甲烷的空间构型为正四面体形 按照这两种不同的观点 请分析甲烷的一取代 二取代 三取代和四取代的产物分别有多少种 新课探究 答案 例2下列各图均能表示甲烷的分子结构 按要求回答下列问题 abcd图3 1 2 1 甲烷的球棍模型是 甲烷的电子式是 2 如果甲烷是平面正方形 则ch2cl2应该有 种结构 实际上ch2cl2有 种结构 证明甲烷不是平面正方形 而是 结构 图中 填图序号 更能反映其真实存在状况 新课探究 新课探究 答案 1 cb 2 21正四面体d 解析 1 4种形式都可表示甲烷 其中分子结构示意图 a 球棍模型 c 及比例模型 d 均能反映甲烷分子的空间构型 但其中比例模型更能形象地表达出h c的相对位置及所占比例 电子式 b 只反映原子最外层电子的成键情况 2 甲烷分子的空间构型若为平面正方形结构 则二氯甲烷有两种结构 实际上ch2cl2只有1种结构 所以甲烷为正四面体结构 新课探究 规律小结 有机化合物的组成和结构表示方法 新课探究 1 物理性质2 化学性质 1 氧化反应甲烷在空气中燃烧 火焰 且呈 色 放出大量的热 生成物 因此甲烷是一种优良的气体燃料 化学方程式为 甲烷的性质 新课探究 知识点三 无 无 小 极难 明亮 淡蓝 无污染 ch4 2o2co2 2h2o 2 取代反应 甲烷与氯气反应的实验探究 新课探究 变浅 油状液滴 少量白雾 上升 固体析出 无明显现象 2 取代反应 甲烷与氯气反应的实验探究 新课探究 变浅 油状液滴 少量白雾 上升 固体析出 无明显现象 2 取代反应 甲烷与氯气反应的实验探究 新课探究 ch4 cl2ch3cl hcl ch3cl cl2ch2cl2 hcl ch2cl2 cl2chcl3 hcl chcl3 cl2ccl4 hcl 甲烷的四种取代产物的性质a 水溶性 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4都 于水 b 状态 常温下除ch3cl是 外 其余三种均为液体 c 密度 ch2cl2 chcl3 ccl4的密度都比水 取代反应的概念 有机物分子里的某些 被 所替代的反应叫作取代反应 新课探究 不溶 气体 大 原子或原子团 其他原子或原子团 思维拓展 以甲烷和氯气在光照下反应为例 为什么有机反应方程式书写用 连接 新课探究 答案 甲烷与氯气在光照下的取代反应是一种 链式 反应 一取代一旦发生 随之二取代 三取代 四取代均会发生 不会像无机反应那样分 阶段式 反应 故有机反应副反应多 书写化学方程式时 用 连接 例3下列有关甲烷取代反应的叙述正确的是 a 甲烷与氯气的物质的量之比为1 1混合发生取代反应生成的有机物只有ch3clb 甲烷与氯气的取代反应 生成的产物中ch3cl最多c 1mol甲烷生成ccl4最多消耗2mol氯气d 1mol甲烷生成ccl4最多消耗4mol氯气 答案 d 新课探究 解析 甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步 故生成的有机物还有ch2cl2 chcl3 ccl4 a项错误 甲烷与氯气的取代反应中每取代1mol氢原子 消耗1molcl2 生成1molhcl 故产物中hcl最多 b项错误 1mol甲烷生成ccl4最多消耗4molcl2 c项错误 d项正确 新课探究 规律小结 甲烷和氯气发生取代反应 取代1mol氢原子需要1mol氯气 当甲烷和氯气反应时 四个取代反应同时发生 取代产物为ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4和hcl 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 有机物不一定都能燃烧 2 ch4 ch3cl ch2cl2都是烃 3 ch4的结构式是 所以甲烷是平面结构 4 甲烷和氯气的反应是置换反应 5 用甲烷与氯气反应可制取纯净的ch3cl 当堂自测 当堂自测 答案 1 2 3 4 5 解析 1 四氯化碳等少数有机物不能燃烧 2 烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机物 所以ch3cl ch2cl2不是烃 3 结构式不表示分子的空间构型 实际上 甲烷分子是正四面体结构 4 该反应是取代反应 其特点是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替代 5 甲烷与氯气的取代反应是连锁反应 反应生成的是多种产物的混合物 得不到纯净的ch3cl 2 下列关于甲烷的说法不正确的是 a 甲烷分子具有正四面体结构b 甲烷分子中的4个c h键相同c 甲烷分子是平面正方形结构d 甲烷分子的结构式是 答案 c 当堂自测 解析 甲烷分子具有空间正四面体结构而非平面正方形结构 3 甲烷与氯气反应可得到的有机取代产物有 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 若将甲烷与氯气以物质的量之比1 3混合 在光照下充分反应后得到的有机取代产物为 a 只有 b 只有 c d 答案 d 当堂自测 解析 甲烷与氯气发生取代反应属于连锁反应 产物中四种氯代甲烷都有 4 把1体积ch4和4体积cl2组成的混合气体充入大试管中 将此试管倒立在盛有agno3溶液的水槽中 放在光亮处 片刻后发现试管内壁上有油状液滴出现 该油状液滴可能是 水槽中还观察到 原因是 用离子方程式表示 若向水槽中滴入几滴紫色石蕊试液又观察到 原因是 当堂自测 答案 ch2cl2 chcl3 ccl4有白色沉淀产生ag cl agcl 溶液变红反应生成的hcl溶于水使溶液显酸性 当堂自测 解析 ch4和cl2光照生成ch3cl 气 ch2cl2 chcl3 ccl4 hcl 随反应的进行 cl2不断消耗 黄绿色逐渐消失 又由于生成的ch2cl2 chcl3 ccl4常温下均为无色液体 使试管壁上有油状液滴出现 因生成的hcl易溶于水 反应后 试管内气体压强减小 在试管内液面上升 hcl溶于水后 与agno3反应生成agcl沉淀 同时溶液显酸性 故加入紫色石蕊试液后溶液变红 1 学完有机化合物的性质后 小明列出了有机物的下列特点 其中不正确的是 a 大多数有机物难溶于水 易溶于有机溶剂 b 有机物参加的反应比较复杂 一般情况下反应较慢 c 绝大多数有机物受热不易分解 而且不易燃烧 d 绝大多数有机物是非电解质 不易导电 熔点低 备用习题 解析 c绝大多数有机物具有易燃烧的性质 2 下列叙述错误的是 a 通常情况下 甲烷跟强酸 强碱 强氧化剂均不起反应 b 甲烷化学性质比较稳定 不能被任何氧化剂氧化 c 甲烷跟氯气反应无论生成ch3cl ch2cl2 chcl3还是ccl4 都属于取代反应 d 甲烷的四种取代物都难溶于水 备用习题 解析 bch4的化学性质比较稳定 通常情况下 不与强酸 强碱 强氧化剂反应 但在点燃的条件下可以与氧气这种氧化剂反应 故选项a正确 选项b错误 ch 4在光照条件下与cl2发生取代反应 生成4种有机产物 它们是ch3cl ch2cl2 chcl3还是ccl4 且均难溶于水 故选项c d均正确 3 下列物质在一定条件下 可与下列物发生取代反应的是 a 氧气b 溴水 c 氯气d 酸性kmno4溶液 备用习题 解析 c甲烷性质稳定 与酸性kmno4溶液不反应 但在光照时与纯卤素单质发生取代反应 也能在氧气中燃烧发生氧化反应 故只有c正确 4 如图3 1 3所示 一端封闭的u形管 封闭着的一端有一段ch4和cl2的混合气体 在水平部分有一段气柱 其他两段为液体 已知液体与气体不反应 使ch4和cl2在稍暗的光线下缓慢反应 则中间