甲烷的结构简式
课桌尺寸-登记表自我鉴定
2023年3月20日发(作者：200作文)1
第三章有机化合物
课题第一节最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）
三
维
目
标
知识与
技能
1、了解自然界中甲烷的存在及分子式。
2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构
3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理
4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途
过程与
方法
1通过实践活动探究实验模型等，培养学生关心科学，研究科学的态度。
情感态
度与价
值观
培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力
教学重点甲烷的结构和甲烷的取代反应
教学难点甲烷的结构和甲烷的取代反应
教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究
教学媒体多媒体、实验
教学内容师生活动修改建议
2
通过简单计算确定甲烷的分子式
画出碳原子的原子结构示意图，推测甲烷分子的结构。
一、甲烷的分子结构
化学式：CH
4
电子式：
H
H:C:H
H
H
|
结构式：H-C—H
|
H
二：甲烷的性质
1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，是
天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按
体积计，CH
4
占80%~97%）。
2：化学性质：甲烷性质稳定，不与高锰酸钾等强氧化剂反应,
也不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：
（1）可燃性（甲烷的氧化反应）
空间正四面
体结构
3
CH
4
﹢2O
2
→CO
2
﹢2H
2
O
学生实验：
①CH
4
通入酸性KMnO
4
溶液中
观察实验现象：不褪色证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液
褪色。
结论：一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等
不起反应
（2）取代反应：
②取代反应实验
观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊
变红。
在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存
而不起任何反应。但把混合气体放在光亮的地方就会发生反
应，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊
试液变红，证明有HCl气体生成，出油滴，证明有不溶于水
的有机物生成。
定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子
或原子团所代替的反应叫取代反应。
CH
4光
2
Cl
CH
3
Cl
光
2
Cl
CH
2
Cl
2光
2
Cl
CHCl
3光
2
Cl
CCl
4
强调以便后
来对比
有机反应是
分部进行的，
所以无论氯
气与甲烷以
何比例混合，
四种卤代烃
都有。
4
化学
式
CH
3
ClCH
2
Cl
2
CHCl
3
CCl
4
名称
（俗名）
氯仿四氯化碳
溶解
性
常温
状态
气
用途
取代反应与置换反应的比较：
取代反应置换反应
可与化合物发生取代，生
成物中不一定有单质
反应物生成物中一定有单质
反应能否进行受催化剂、
温度、光照等外界条件的
影响较大
在水溶液中进行的置换反应
遵循金属或非金属活动顺
序。
分步取代，很多反应是可
逆的
反应一般单向进行
取代反应和
置换反应的
区别
多媒体投影
5
3、用途：
甲烷是一种很好的气体燃料，可用于生产种类繁多的化
工产品。
4．补充练习
1．下列有关甲烷的说法中错误的是（）
A．采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而
来的
B．天然气的主要成分是甲烷
C．甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水
D．甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是
一种效率较高的灭火剂
2．下列关于甲烷性质的说法中，错误的是（）
A．甲烷是一种具有对称结构的分子
B．甲烷分子具有正四面体结构
C．甲烷分子具有极性键
D．甲烷分子中H－C—H的键角为90℃
3．下列物质在一定条件下可与CH
4
发生化学反应的是
（）
A．氯气B．溴水C．氧气D．酸性KMnO
4
溶液
4．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充
分反应，所得产物中物质的量最大的是（）
A．CH
3
ClB．CH
2
Cl
2
C．CCl
4
D．HCl
布置作业
6
板书设计
第一节最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷的分子结构
化学式：CH
4
电子式：
H
H:C:H
H
二：甲烷的性质
1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，
2：化学性质：
（1）可燃性（甲烷的氧化反应）
CH
4
﹢2O
2
→CO
2
﹢2H
2
O
①CH
4
通入酸性KMnO
4
溶液中不褪色
证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。
结论：一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应
（2）取代反应：
定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替
的反应叫取代反应。
CH
4光
2
Cl
CH
3
Cl
光
2
Cl
CH
2
Cl
2光
2
Cl
CHCl
3光
2
Cl
CCl
4
3、用途：
甲烷是一种很好的气体燃料，可用于生产种类繁多的化工产品。
甲烷的取代反应使学生接触到的第一个化学反应，很多学生对
有机反应不熟。所以要抓住有机反应的特点对甲烷的取代反应来理
解，如有机反应是分布步进行的，
7
课后反思
CH
4光
2
Cl
CH
3
Cl
光
2
Cl
CH
2
Cl
2光
2
Cl
CHCl
3光
2
Cl
CCl4所以无论氯气与甲
烷以何比例混合，最终都有4种卤代烃生成。写好有机反应方程式一定要了
解反应物如何断键，才能理解生成物如何成键。并本着在那儿断就在那儿接
的原则，更好的写出方程式。
8
课题第一节最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）
三
维
目
标
知识与
技能
1、掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念
2、了解常温下常见烷烃的状态
过程与
方法
通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性
情感态
度与价
值观
1、培养学生的探究精神及探究能力
教学重点同系物同分异构体的定义及写法
教学难点同系物同分异构体的定义及写法
教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究
教学媒体多媒体、实验
教学内容师生活动修改建议
一：烷烃：结构特点和通式：
师引导学生分别书写甲烷、乙烷、丙烷正丁烷等烷烃的结
构式并分析他们的特点。
总结烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳
原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以
这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和
链烃，或叫烷烃。（若C-C连成环状，称为环烷烃。）
结构简式：为了书写方便可以将有机物的结构式改写成结构
简式，如乙烷CH
3
CH
3
，丙烷CH
3
CH
2
CH
3
，
烷烃物理性质的规律性：随分子中碳原子数的增加熔沸点升
高，状态由气态到液态到固态。
烷烃的化学性质与甲烷相似都能燃烧也都能发生取代反应。
环烷烃和烯
烃是同分异
构体
强调结构相
似
9
同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH
2
原
子团的物质互相称为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。
关于烷烃的知识，可以概括如下：
①烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以
用通式C
n
H
2n+2
表示。
②这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或
若干个CH
2
原子团。
③同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，
物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。
（烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，
用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH
3
叫甲基、-CH
2
CH
3
叫乙基；一价烷基通式为C
n
H
2n+1
-）
二：同分异构现象和同分异构体
定义：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象，
叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异
构体。如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于
两种化合物。
正丁烷异丁烷
熔点（℃）-138.4-15
沸点（℃）-0.5-11.7
我们以戊烷（C
5
H
12
）为例，看看烷烃的同分异构体的写
法：
先写出最长的碳链：（氢原子及其个数省略了）
C-C-C-C-C正戊烷
然后写少一个碳原子的直链：
投影练习
10
C
CCCC
|
1234
（
CC
C
CC
43
|
21）
然后再写少两个碳原子的直链：把剩下的两个碳原子当作一
个支链加在主链上：
4
|
3
|
21
C
C
CCC
（即
C
CCCC
|
4321
）
C
C＿C＿C
C
探究C
6
H
14
的同分异构体有几种？
补充练习
1．下列有机物常温下呈液态的是（）
A．CH
3
(CH
2
)
2
CH
3
B．CH
3
(CH
2
)
15
CH
3
C．CHCl
3
D．CH
3
Cl
2．正己烷的碳链是（）
A．直线形B．正四面体形C．锯齿形
D．有支链的直线形
3．下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是
（）
A．16、30、58、72B．16、28、40、52
C．16、32、48、54D．16、30、42、56
4．在同系物中所有同系物都是（）
A．有相同的分子量B．有相同的通式
C．有相同的物理性质D．有相似的化学性质
总结：同分异
构体书写原
则;碳链由长
到短，支链由
整到散、由心
到边。
11
5．在常温常压下，取下列4种气态烃各1mol，分别在足量的
氧气中燃烧，其中消耗氧气最多的是（）
A．CH
4
B．C
2
H
6
C．C
3
H
8
D．C
4
H
10
5种
布置作业
板书设计第一节最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）
一：烷烃：
烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键
全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃或叫烷烃。
同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH
2
原子团的物质互相
称为同系物。
二：同分异构现象和同分异构体
同分异构现象：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象具有
同分异构体：具有同分异构现象的化合物
课后反思烷烃异构是碳链异构，通过戊烷同分异构体的书写和命名让学
生了解同分异构体的书写规则即简单命名，并理解结构不同，物理
性质不同。烷烃同系物随碳原子数递增，其物理性质有明显的变化
规律。让学生了解并记住。