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学生讲义 第三章有机化合物 第一节最简单的有机化合物——甲烷 重庆市铜梁中学校 左先群 【课程三维目标】 [知识技能] 1、甲烷的结构特点，电子式、结构式 2、甲烷的物理性质和化学性质 3、同分异构体和同系物的现象 [过程方法] 1、实践活动，通过动手做甲烷的分子模型，理解正四面体结构，培养空间想象能力 2、通过学习同分异构体，培养学生分析问题的能力 [情感态度] 1、从有机物种类繁多，体验物质世界的多样化 2、认识物质结构，理解本质结构与化学现象的内在联系 【课前预习案】 了解：（教辅67~68页）1、什么是有机物？2、为什么有机物的种类繁多？3、有机物的特点 4、有机物的元素组成及分类5、有机物的发展 甲烷：——看教材，利用身边的材料做出CH4的结构模型 1、确定甲烷化学式的方法 2、利用碳元素的成键特征，去推敲并掌握CH4的空间结构、电子式、结构式 3、掌握CH4的组成、结构、性质 4、掌握取代反应概念、类型、特点，以及CH4与Cl2反应的实验和相关计算 5、CH4的燃烧反应 6、了解CH4的实验室制法 【课内探究案】 概 述 1、什么是有机物？——世界上绝大多数的含碳化合物，都是有机化合物，简称有机物。 CO、CO2、H2CO3(碳酸)、CO32－(碳酸盐)、HCO3－(碳酸氢盐)、金属碳化物(CaC2)、金刚砂(SiC)、KSCN(硫氰化物)、KCN(氰化物)、KOCN(氰酸盐)等含碳化合物结构、性质与无机物很相似，这些物质不称为有机物。 2、为什么有机物的种类繁多？（结构特点） ①碳原子最外层有4个电子，既不易失去电子，也不易得到电子，通常与其它原子共用电子形成4个共价键 ②碳原子不仅可以与其它原子形成共价键，碳原子之间也可形成共价键，碳原子之间可以形成碳碳单键(C－C)、碳碳双键(C=C)、碳碳三键(C≡C) ③碳原子之间成键后，可以形成长长的碳链或者是碳环，还可以有支链 ④相同碳原子数和其他原子种类和数目的化学式，可存在不同的结构。 3、有机物的性质特点 ①有机物在固态时多数属于分子晶体，其熔沸点较低，硬度小 ②绝大多数有机物难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有机溶剂 (相似相溶原理——结构与组成相似) ③绝大多数有机物为非电解质，不导电 ④绝大多数有机物热稳定性差，受热易分解，熔点较低、易燃烧 ⑤有机物所起的反应复杂，且慢，常有副反应发生，且通常需要加热或使用催化剂，故用“→”表示反应生成 4、有机物的元素组成及分类 ①元素组成：C、H、O、N、P、S、卤素等，主要为非金属元素 (CH3COONa为有机物，属于离子化合物；叶绿素为有机物，其中含有Mg元素) ②简单分类 5、有机物的发展 ①发现有机物②测定元素组成③初步探讨合成④研究结构⑤大量深入地探讨有机合成(创造新物质) ⑥运用于生物工程，进行高效、无污染的化学产业 6、有机物与无机物的比较——教辅68页2 比较 碳酸、 尿素、 氰酸铵 结构简式： 化学式： H2CO3 CO(NH2)2 NH4OCN 结论：有机物和无机物并无绝对的界限 甲 烷 引言：烃——①最简单的有机物种类，只含有C、H两种元素(CH4为最简单的烃) ②烃完全燃烧产物为CO2、H2O，但燃烧产物为CO2和H2O除了烃之外，还有含氧衍生物 一、甲烷的分子结构 化学式 电子式 结构式 空间构型 结构简式 最简式 球棍模型 比例模型 （实验式） CH4 正四面体 CH4 CH4 指导阅读：成才之路必修二 教辅资料69页——有机物结构和组成的几种表示方法 1、证明CH4为空间正四面体结构的依据：CH2Cl2只有一种结构 CH4为非极性分子 2、结构简式——比结构式简单，比化学式复杂，表示出特殊价键的连接方式；将C所连的H原子全部合并，用脚标表示个数；同一C上所连的相同基团也可合并，用括号括起来，用脚标表示个数；相连的同一基团也可合并，用括号括起来，用脚标表示个数。 化学式 结构式 结构简式 化学式 结构式 结构简式 举例：C2H6 C2H4 C2H6O C2H4O C2H4O2 C2H2 3、CH4是最简单的烃，是含 量最低的烃(含