1、油田气煤矿坑道气沼气主要成分甲烷天然气必修2 第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机物甲烷颜色气味状态密度溶解性无色 无味 气体 比空气小 难溶于水 板块一：甲烷的物理性质1.1 写出甲烷的电子式、结构式 活动一 ：甲烷分子的结构探究 电子式：结构式：(structural formula)1.2 拼插甲烷分子的球棍模型,体现甲烷分子的空间构型 活动一 ：甲烷分子的结构探究 C原子H原子化学键科学证实 电子衍射试验仪X射线衍射仪 4个CH键的长度和强度相同，HCH之间的4个夹角相等。科学史料 范特霍夫首届化学诺奖得主碳原子四面体结构近代化学之父科学家对甲烷结构的早期研究 观察4个气球在空间的
2、排列，体会甲烷分子中4个CH键的空间分布。甲烷的分子结构模型 比例模型 球棍模型 正四面体甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于正四面体的正中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。碳四价 化学键 空间构型 有机物的分子结构 有机反应 CH4 认 识 CH4 +Cl2？两个试管倒置在烧杯中(饱和食盐水)；预先在试管中按体积比1：1收集甲烷和氯气；CH4与Cl2反应实 验 现 象 现 象 分 析 氯气参与反应，但没反应完 试管内气压减小，有HCl生成 生成了不溶于水的液体 试管壁出现油状液滴 气体颜色变浅 液面会上升，有少量白雾 CH4 Cl2CH3Cl HCl光照2.1用球棍模型模拟化学键的断裂与形成
3、的过程。2.2 对比反应前后有机物分子结构的变化。C原子H原子Cl原子化学键CH4 +Cl2 光CH3Cl +HCl活动二：体验取代反应有机物分子组成和结构变化局部的替换 反应前后：保持：碳四价、化学键的空间分布 变化：部分化学键（断单成单）分子组成（有进有出）Cl2光取代反应 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替代的反应叫取代反应。Cl2光CH4 +Cl2 光CH3Cl +HCl一氯甲烷(气体)Cl2光Cl2光Cl2光Cl2光CH4 +Cl2 光CH3Cl +HCl仿照生成一氯甲烷的化学方程式，写出后续三步反应的化学方程式。CHCl3+Cl2 光CCl4 +HClCH4 +C
4、l2 光CH3Cl +HClCH3Cl +Cl2 光CH2Cl2 +HClCH2Cl2+Cl2 光CHCl3 +HClCl2光Cl2光Cl2光Cl2光一氯甲烷(气体)二氯甲烷(液体)三氯甲烷/氯仿(液体)四氯甲烷/四氯化碳(液体)Notes:(1)有机物化学反应方程式的书写，用“”不用“=”(2)反应条件：光照(3)对象：气态卤素单质，与氯水、溴水不反应(4)有机物分子中每1个H原子被1个Cl原子取代，需要Cl2mol(5)链式反应：得不到纯净物，且反应不彻底 1 活动三：甲烷氯代产物结构探究四面体四面体四面体正四面体各种氯代产物都只有一种结构 CClHHClCHHClClCClHHHCHCl
5、ClClCClClClCl一氯甲烷(1种)二氯甲烷(2种)三氯甲烷(1种)四氯甲烷(1种)若甲烷为平面正方形：(6)甲烷取代反应的工业应用：合成四氯化碳等常用有机试剂。甲烷 生命 复杂有机物（氨基酸、蛋白质等）地球大部分甲烷都来自甲烷菌。细菌活动、反刍动物消化食物都会产生甲烷。尹怀勤从火星大气中的甲烷说起 新闻链接 1、甲烷具有可燃性 CH4+2O2点燃CO2+2H2O （二）CH4的氧化反应实验试剂 甲烷气体（小针筒内）、酸性高锰酸钾溶液 白色点滴板 实验仪器 实验操作 1将2-3滴酸性高锰酸钾溶液滴在白色点滴板上。2将点滴板上的试剂抽入针筒，并将塞子塞上，轻轻晃动。3实验结束时，请将针筒内
6、试液保留。验证实验CH4的稳定性2、甲烷较稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 甲烷的可燃性及其稳定性的工业应用：清洁燃料 （三）甲烷在紫外线的作用下会不断分解，如果得不到补充，最终会从大气中完全消失。吴耶 甲烷与太阳系中的外星生命 中国航天杂志 某星球持续 存在甲烷 可能 来源 火山爆发生命体（如微生物）尹怀勤 从火星大气中的甲烷说起大科技（科学之谜）杂志 在海底大陆架和某些冻土层中发现了可燃冰，其被视作石油等传统能源替代品。仅南海北部的“可燃冰”储量就已达到我国陆上天然气总量的一半左右拓展视野 可 燃 冰 你知道吗 岩石“人的肌肉”页岩气“渗透在肌肉中的血液”甲烷页岩气 分子结构 化学性质 重要用途 有机物 有机反应 甲烷 授课人：张春兰2015年4月思考与交流:1、假设1molCH4中的H全部被Cl取代，需要 mol Cl22、若1mol CH4与Cl2反应，得到等物质的量的四种取代产物，需要 mol Cl2 4 2.5 H2N C COOHHHH C COOHHHCl2一定条件Cl C COOHHHNH3+HCl 一定条件A醋酸 甘氨酸思考与交流：