第七章 第一节 第一课时 甲烷的结构 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

甲烷的结构 基于化学史策略 人教版 高中化学 必修第二册 第七章 第一节 1 走进甲烷的发现之旅 ……我在湖边淤泥中收集到一种无色、无味气体，用木棒搅动淤泥，让冒出的气泡通入倒扣的、充满水的瓶中。点燃这种气体，火焰呈蓝色，燃烧较慢，且和氢气的燃烧不同…… 18世纪，意大利物理学家伏打(AlessandroVolta)在写给友人的信中提到一种气体 无色、无味的气体、 可燃性（火焰呈蓝色） 难溶于水 物理性质 化学性质 甲烷 走进甲烷的发现之旅 1790年，英国医生奥斯汀发表甲烷燃烧报告：甲烷燃烧生成水和二氧化碳，确定甲烷是碳氢化合物。 1808年， 道尔顿认为甲烷分子由2个氢原子和1个碳原子构成。 1852年，凯库勒提出了碳的四价概念。 碳氢化合物 CH4 甲烷 探究甲烷的结构 甲烷 化学式： CH4 电子式： C • • • • H X X X X H H H 结构式： C H H H H 结构式仅能表明各原子的连接顺序，不能体现空间位置关系 探究甲烷的结构 同学们,假如你是范霍夫 你能想出几种甲烷的结构呢? 范霍夫 1874年 甲烷的结构到底是怎么样的呢？ 探究甲烷的结构 ①大的泡沫球表示碳原子； ②小的泡沫球表示氢原子； ③牙签表示化学键，2个同学为一个小组，自由搭建甲烷的结构。 动手合作 氢原子 碳原子 化学键 探究甲烷的结构 ①大的泡沫球表示碳原子； ②小的泡沫球表示氢原子； ③牙签表示化学键，2个同学为一个小组，自由搭建甲烷的结构。 动手合作 H原子 C原子 化学键 当时的范霍夫围绕这一问题查阅了大量的资料,他逐渐意识到在自然界中一切稳定的结构都趋向于最小能量状态，这种情况只有当氢原子均匀地分布在碳原子周围的空间时才能达到。 请大家看一看,你们搭建的结构是均匀的吗？如果不是，请修正你的结构。 探究甲烷的结构 正四面体 想要验证氢原子的分布是否均匀,可以借助∠HCH的夹角来分析。 ∠HCH=90°或180° 平面正方形 ∠HCH=109°28’ ∠HCH=60°或90° 正四棱锥 探究甲烷的结构 正四面体 想要验证氢原子的分布是否均匀,可以借助∠HCH的夹角来分析。 ∠HCH=90°或180° 平面正方形 ∠HCH=109°28’ ∠HCH=60°或90° 正四棱锥 1874年，范霍夫从旋光异构体数目出发，提出甲烷的四面体假说。 20世纪，甲烷正四面体结构由近代Ｘ射线和电子衍射进一步证实。 分析甲烷的立体结构 正是由于甲烷有这样的结构和稳定的C—H键，所以一般情况下甲烷并不与强酸、强碱反应。 结构决定性质 （１）碳原子位于正四面体的中心，４个氢原子位于正四面体的４个顶点上。 （２）４个C—H的长度和强度相同，相互之间夹角相等。 正四面体 分子结构示意图 球棍模型 比例模型 化学式： CH4 电子式： 结构式： 甲烷 课后思考 与甲烷结构相似的有机化合物还有很多，随着分子中碳原子数的增加，还有乙烷、丙烷等一系列有机化合物。请根据下列信息写出乙烷、丙烷的分子式，并尝试搭建其分子结构模型。 有机化合物 乙烷 丙烷 碳原子数 2 3 结构式 分子式 $