第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物—甲烷
（第1课时）
【学习目标】
【重点难点】
1．学会确定气态烃分子式的计算方法，培养逻辑思维能力训；
2．掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型。认识物质结构本质，能透过现象看本质。
3．掌握甲烷的重要化学性质，提高学生关心社会、能源等问题的意识。
重点：甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应。
难点：甲烷的取代反应。
1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。
2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
（ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物）
3、仅含碳和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。
科学视野
甲烷在自然界的存在
一、甲烷的分子构成和空间结构
分子式：
电子式：
结构式：
CH4
观察图３－１所示的Ｃ与Ｈ空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。
思考·交流
甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。
空间构型：正四面体
4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等。
思考·交流
甲烷的分子模型
紫球表示碳原子，蓝球表
示氢原子，短棍表示价键
用紫球和蓝球的体积比来大体
上表示碳原子和氢原子的体积比
思考·交流
二、甲烷的物理性质
1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。
根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?
3、极难溶解于水。
2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。
三、甲烷的化学性质
在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱一般不发生化学反应。
问题：
能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？
结论：
甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
三、甲烷的化学性质
1.甲烷的氧化反应
实验：把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的石灰水 。
问题：你能描述看到的实验现象吗？
实验·探究
安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。
反应方程式：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
注意
实验现象
实验·探究
2.甲烷的取代反应
实验·探究
甲烷与氯气的反应（实验链接）
室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。
1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。
2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质。
3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。
分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？
现象
讨论
结论
实验·探究
思考·交流
甲烷的取代反应的历程
1.一氯甲烷的形成
动画演示
思考·交流
[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。
交流·研讨
二氯甲烷（液体）
三氯甲烷（液体）
四氯甲烷（液体）
交流·研讨
甲烷的取代反应的历程
2.二氯甲烷的形成
交流·研讨
甲烷的取代反应的历程
3.三氯甲烷的形成
交流·研讨
甲烷的取代反应的历程
4.四氯甲烷的形成
交流·研讨
常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。
交流·研讨
注意：
①甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。
③多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。
交流·研讨
本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。
小　结
三、甲烷的化学性质
①氧化性
②取代反应
一、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在
第一节 最简单的有机化合物-甲烷
二、甲烷分子的组成和结构
四、甲烷的用途
小　结