1.1第一节 最简单的有机化合物—甲烷

编号：HXB201-1 使用时间： 主备人: 教研组长签字： 班级： 小组： 姓名： 教师评价：

高 年级 学科导学案

题目：第一节 最简单的有机化合物—甲烷

第一课时 甲烷

【学习目标】

1、知道甲烷在自然界中的存在。 2、掌握甲烷的分子组成和结构。

3、了解甲烷的化学性质，理解并掌握甲烷的取代反应原理。

4、通过对甲烷的结构和性质的理论研究，了解研究有机物的一般程序和方法。 5.感受化学与生活,生产和社会发展的密切联系.

重点：甲烷的结构特点和取代反应

难点：有机物的结构式,取代反应的本质..

预 习 案 【使用说明】

1．先认真阅读课本60~62页，熟记课本基础知识，找出甲烷的结构特点,从结构角度认识甲烷的性质。

2．完成教材助读设置的问题，依据发现的问题再研读教材或查阅资料，解决问题。将预习中不能解决的问题填在“我的疑惑”处。 3．利用15分钟高效完成。

【学法指导】

实验法，分类法，比较法

I、知识准备

1．什么是有机物/?有机物有哪些共同的性质？ 2．在自然界中甲烷的主要存在形式有哪些？

II、教材辅助

1.烃:仅含有------------两种元素的有机物 2.甲烷的结构 分子式:

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电子式:

结构式:

空间构型:

结构特点:

3.甲烷的性质

(1)物理性质:甲烷是一种无色、无昧、难溶于水,密度比空气------------的气体。 在实验室中怎样收集甲烷气体? (2)化学性质

①稳定性:通常情况下，甲烷性质稳定，与--------等强氧化剂不反应、与强酸、 也不反应。

②可燃性(氧化反应):点燃条件下.能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热.化学方程式为---------

点燃甲烷之前应注意什么?矿井中的\瓦斯爆炸\事故其实质是什么?

②取代反应

a.甲烷在----------条件下与氯气发生反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、------- 和 --------，反应的化学方程式为-----------

b.取代反应:有机化合物分子里的某些-------------被其他-----------所替代的反应， 称之为取代反应。

4.甲烷的存在和用途

甲烷是天然气、沼气、油井气和煤矿坑道气的主要成分。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，也是一种重要的化工原料。

III、预习自测

1.下列关于甲烷性质的叙述不正确的是( ) A.甲烷是一种无色无昧的气体 B.c甲烷的密度比空气的密度小 .甲烷极难溶解于水

D.甲烷性质稳定，不与其他物质反应 2.下列说法不正确的是( )

A.煤矿的矿井里常有甲烷(瓦斯)逸出，要采取通风、严 禁烟火等措施 B.点燃可燃性气体前不必进行验纯

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C.沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境、发展农 业生产有重要意义

D.自然界中甲烷主要是由动物残体在隔绝空气的情况下分解而成的

3.甲烷和氯气以物质的量之比1 : 1混合，在光照条件下得到的有机产物是( ) ①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4 A.只有① B.①和③的混合物 C.只有② D.①②③④的混合物

我的疑惑

请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决

探 究 案

I、学始于疑—我思考 我收获（学习基础）

1.怎样确定甲烷分子的结构? 2.什么是取代反应?取代反应的特点是什么? 3.有机物的结构有什么特点?有机反应有什么特点? 学习建议： 请同学们用2分钟认真思考这些问题，结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习 （ 时间分配 ） II、质疑探究—质疑解疑 合作探究（课堂探究开始）

学习任务一 （ 学习内容）

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问题1：甲烷的1个分子由1个碳原子、4个氢原子构成。为什么一个C要结合4 个

H?

问题2：实验测得甲烷分子中4个C--H键完全相同,每相邻的两个C--H键之间的夹角、

C--H键的键长、键能均相等，请思考符合条件的甲烷分子的空间构型可能是什么?

问题3：科学家通过测定，得到甲烷的各种参数:键长:1.09X10-10m，键角: 109°28'，请你判断CH4分子的空间构型是什么?

【针对训练】

下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是

( ) A.甲烷分子中四个C— H键完全相同 B.常温常压下CH2C12是液体 C.CH2Cl2只有一种空间结构

D.

CHCl3

，只有一种结构

【归纳总结】

【拓展提升】

有机物的反应方程式与无机物的反应方程式有什么差别?如何表示有机物的组成

和结构?

学习任务二 （学习内容）甲烷与氯气的取代反应

问题1 填写甲烷与氯气反应的实验现象表3-1-2

A装置:试管内气体颜色逐渐------- ，试管中有少 量自雾;试管内壁有------出现;试管内液面--------

编号：HXB201-1 使用时间： 主备人: 教研组长签字： 班级： 小组： 姓名： 教师评价： 水槽中有------- B装置: ----------------------------------------------

问题2 甲烷与C12反应的实验现象说明了什么问题?

问题3：请根据实验现象，并结合甲烷的结构分析氯气与甲烷反应的过程。

问题4:已知一氯甲烷常温下为气体，反应中有油状液滴生成，说明甲烷与C12的

代反应有什么特点

【针对训练】

如图3-1-1所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为CH4：C121 : 4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光的地方，让混合气体缓慢地反应→段时间。 (1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式--------------------:

(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为1 :1，则得到的产物为 A. CH3CI HCI B. CCl4 HCI C. CH3 CI CH

2 Clz D. CH3 CI cH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCI (3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是 A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 (4)右端玻璃管的作用是-----------

【归纳总结】

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【拓展提升】取代反应和置换反应有什么不同?

III、我的知识网络图—归纳总结 串联整合

[

【当堂检测】

1.以下关于甲烷的说法中错误的是(

)

A.甲烷分子是由极性键构成的分子 B.甲烷分子具有正四面体结构

取

C.甲烷分子中四个C-H键是完全等价的键 D.甲烷分子中具有非极性键

2.将1 mol CH4与氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机物的物质的量相等，则产生HCI的物质J量是( )

A. o. 5 mol B. 2 mol C. 2. 5 mol D. 4 mol

训 练 案

一、基础巩固题

1.有机物中的烃是( )的化合物。 A.含有碳元素

B.含有碳元素和氢元素 C.仅含有碳元素和氢元素

D.完全燃烧后生成二氧化碳和水

2.下列物质在一定条件下，可与甲烷发生取代反应的是( ) A.氧气 B.溴

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C.氯气 D.酸性KMn04溶液

3.由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳。氢气中的一种，下列判断正确的是( ) A.将气体通入酸性KMn04、溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷

B.在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷

c.点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，烧杯

壁上有白色物质产生，气体一定是甲烷

D.若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体- 是甲烷

4.相同物质的量的甲烷和氯气的泪合气体，光照后充分反应生成物的物质的量最多的是( ) A.一氯甲烷 B.工氯甲烷

C.三氯甲烷 D四氯化碳 E.氯化氢

二、综合应用题

5.\可燃冰\是天然气水合物的俗称，是近20年来在海洋 和冻土带发现的新型洁净能源。据最新媒体报道，科考人员在中国南海北部神狐海域钻探目标区内，固定11个\可燃冰\矿床，预测天然气储量约为184亿立方米，下列说法正确的是( ) ①甲烷属于烃类②在相同条件下甲烷的密度大于空气③甲烷难溶于水④可燃冰是一种极具开发潜力的能源

A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④

6.如图3-1-3所凉，集气瓶内充满甲烷和氯气的混合气体，置于光亮处，让混合气体缓慢地反应一段时间

(1)写出甲烷发生一氯取代反应的化学方程式 (2)光照后将滴管内的水挤入集气瓶中将会看 到什么现象?请解释产生有关现象的原因:

（3)集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入 集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体可能是( )

①co、O2②CI2，CHc.4③N02、O2④N2、H2 A.①② B.②④ ③④ D.②③

(4)若将烧杯内的水改为AgNO3溶液，将会有什么实验现象?

7.2011年12月6号，山西洪洞县发生特大瓦斯爆炸事故，事故造成105名矿工遇难。瓦斯是煤矿坑道气，其主要成分是甲烷。根据以上信息完成下列问题: (1)写出瓦斯爆炸的化学方程式

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(2)可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限，所谓爆炸极限是指可燃性气体(或蒸气、粉尘等)与空气混合后，遇火发生爆炸的浓度范围(通常用体积分数表示)。表3-1-3是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限。表3-1-3空气中甲烷的爆炸极限 I 5%~15. 4%纯氧气中5%~60%下面是瓦斯和空气组成的混合气体中CH4的体积分数，其中可能发生爆炸的是( )

A.3% B.10% C.30% D.60%

(3)请分析人为什么会在瓦斯爆炸的矿井中窒息身亡: (4)由矿井中的瓦斯爆炸，根据你的化学实验经验，你可以得到什么启示?(提示:对可燃性气体的加热、点燃操作应该注意的问题)

三、拓展提升题

8.今有氧气、co、CH4的体积比为1 : 1 : 2的混合气体V L，当其完全燃烧时，所需氧气的体积为( ) A.1. 25V L B. 5V L C.VL D.3/4VL 9.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学 兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图3-1-4 :

根据设计要求回答:

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(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③------- (2)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是 ------------- (3) E装置的作用是 （ ） A.收集Clz B.吸收氯气 .防止倒吸 D.吸收氯化氢

(4)E装置中除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出 盐酸的最佳方法为。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为一一一(填编号)。 a. CH4 b. CH3 Cl c. CH2 Cl2 d. CHCl3 e. CCl4

c

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