甲烷的取代反应教学目标1.根据甲烷与氯气的反应，掌握发生取代反应时的断键和成键情况。2.通过甲烷发生取代反应的机理，进一步加深对甲烷的空间结构的认识。3.掌握甲烷发生取代反应的条件，会书写相应的化学方程式。小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)用不同体积的小球表示不同大小的原子球棍模型比例模型知识回顾：甲烷的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：正四面体实验探究：甲烷与Cl2的取代反应取2支硬质试管，通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气，分别用铁架台固定好（如图）。其中1支试管预先准备好的黑色纸套套上，另1支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？1、从实验中你得到哪些信息？2、从所得信息中你能获得哪些启示？(3)试管内液面上升，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。(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)试管壁上出现油状液滴，且不溶与水，说明反应中生成了新的油状物质。(1)温室时，混合气体无光照，不发生反应。(2)光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁上出现液滴。试管内有少量白雾。(3)试管内液面上升，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。结论：反应原理：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl光照CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl光照CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl光照一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷有机物分子里的某些原子(或原子团)被其它原子(或原子团)所代替的反应叫做取代反应。三、甲烷的取代反应反应的微观分析CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl光照CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl光照CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl光照—C—HHHHCl—ClH—Cl—CHHCl—ClCl—ClCl—C—ClHClH—CCl—ClHCl—Cl答：CH4分子的立体构型为正四面体，4个C—H的长度、强度和夹角完全相同，因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同，所以不存在优先选择的可能。提问：甲烷在与Cl2中发生取代反应时，有没有选择性，即选择先与哪个氢原子发生取代反应？为什么？(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子或原子团替代，如CCl4。则该原子形成的分子结构为结构。思考：CH4分子的立体构型为正四面体，4个C—H的长度、强度和夹角完全相同，CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。(3)你觉得CH4的一取代、二取代、三取代、四取代产物分别有种。正四面体(2)若CH4分子中的4个氢原子被其他不同的原子或原子团替代，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。则该原子形成的分子结构为。四面体，但不属于正四面体均只有一种6.说明：二氯甲烷只有一种结构，才说明甲烷不是平面结构，而是正四面体结构。1.反应条件：光照2.反应物质：纯卤素单质。4.反应产物：(1)两种气体:CH3Cl、HCl(2)三种油状液体:CH2Cl2、CHCl3、CCl4。(3)甲烷的四种取代产物都难溶于水)。5.用途：(1)三氯甲烷又叫氯仿，曾用作麻醉(2)四氯甲烷（四氯化碳）可用作灭火剂。(3)它们都是重要的有机溶剂。3.反应过程：分步、同时进行CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl光照CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl光照CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl光照归纳甲烷的取代反应：取代反应置换反应（Zn+H2SO4==ZnSO2+H2↑）生成物都是化合物生成物中一定有单质反应受温度、压强催化剂等外界条件的影响多数在水溶液中进行，遵循金属（或非金属）活动顺序反应逐渐进行，多数是可逆的。一般指有机物的反应。反应多数为一步单向进行。一般指无机物的反应。比较：取代反应与置换反应CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照实验过程实验现象实验结论1气体通入KMnO4/H+溶液2气体通入含酚酞的NaOH溶液中3气体通入含石蕊的H2SO4溶液中4气体通入Br2水中KMnO4/H+溶液不褪色溶液不褪色溶液不褪色溶液不褪色CH4与强碱不反应CH4与Br2水不反应CH4与强酸不反应CH4与KMnO4/H+不反应归纳：甲烷在通常情况下性质比较稳定，与酸性高锰酸钾、强酸、强碱、强氧化剂不发生反应。补充：四、甲烷的物...
