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高中·《甲烷》试讲稿
一、导入
初中化学曾对甲烷作过简单的介绍，现在请同学们回忆一下已学过的甲烷的性质有哪些？
这是大家都有印象的，甲烷是一种无色、无味，难溶于水，比空气轻，能燃烧的气体，天然气、
坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
二、新课讲授
除了可燃烧之外，其余就是甲烷主要的物理性质。那么甲烷的分子式和电子式怎么样写呢？
请一位同学在黑板上板演，其余同学在下边练习。
（呈现甲烷的分子式、电子式）
如果将甲烷电子式中每一对共用电子对用一条短线替代后将变成什么样子？这种用短线表
示一对共用电子对的图式叫结构式。那么上述结构式是不是就表明甲烷分子的真实构型就是这
样以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形呢？有同学说不是，你说对了。甲烷实际
的结构是这种，（展示甲烷分子的球棍模型和比例模型）你们仔细观甲烷中碳原子与氢原子的
相对位置关系，尝试甲烷分子的构型。你举手最快，你认为甲烷是什么样的构型？描述的特别
准确，甲烷分子实际是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。
由此可见甲烷是极性分子还是非极性分子？（非极性分子）所以甲烷极难溶于水就是非常
自然的事情了，这体现了什么样的规律？（相似相溶原理）看来甲烷的结构式并不能代表其真
实构型，我们称其为平面结构式，其立体结构式是四面体结构的，但为了简便其见，一般只写
有机物的平面结构式。
物质的结构决定物质的性质，以上我们了解了甲烷的分子结构，下面我们再来看看甲烷有
哪些重要的化学性质。作为一种可燃性的气体，请大家回忆甲烷在空气中燃烧有何现象？在点
燃时应注意什么问题？火焰明亮并呈蓝色，并有水滴和能使澄清石灰水变浑浊的 CO2 生成。点
燃甲烷时一定要检验纯度，否则会发生爆炸。那从燃烧生成二氧化碳和水的结果可以得到什么
-34-启示？从元素角度来说。很好，可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素。老师在黑板上呈现了甲
烷燃烧的化学方程式，留意我所写的化学方程式与以前大家所知道的在形式上有何不同？为什
么会有这样的区别？大家自学教材中的相关注解寻找答案。现在大家应都明白了，因为有机物
参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生，所以我们在书写有机物参与的化学方程式，用“→”
连接，而非“＝”。
我们知道酸性 KMnO4 具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化还原
反应，且自身被还原而褪色，那么甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化呢？我们通过下面的实验
来验证。（师演示实验）什么现象？课代表来说。他说酸性 KMnO4 溶液的颜色无任何变化，即
不褪色。通过刚才的实验可以得出什么样的结论？没有化学反应发生，说明甲烷气体不能被酸
性 KMnO4 溶液氧化。在通常条件下，甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂不反应，而且与强酸、强
碱也不反应，所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。
但甲烷是性质稳定是相对的，在一定条件下也可以与一些物质如 Cl2 发生某些反应。（师
播放实验—光源照射甲烷与氯气混合气体）请同学们认真观察记录现象，并尝试分析。你们看
到了什么现象？穿红色卫衣的女生来回答。她记录了三个现象：量筒内 Cl2 的黄绿色逐渐消失，
量筒内壁出现了油状液滴，量筒内水面上升。从中可以得到哪些实验的信息？有同学提到了关
键的一点：在光照条件下，CH4 与 Cl2 发生了化学反应，生成了易溶于水的气体和难溶于水的
油状物质。实际上，这是发生了一系列的反应，老师将 Cl2 和 CH4 的反应过程投影显示出来，
以帮助大家理解该反应的基本机理。（投影反应方程式）
在反应中 CH4 分子里的 1 个 H 原子被 Cl2 分子里的 1 个 Cl 原子所代替，但是反应并没有停
止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷 ( 又叫氯仿 ) 和四氯甲
烷 ( 又叫四氯化碳 )，大家仔细看反应方程式，在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯
原子所取代，生成四种取代产物。这就是甲烷的另一重要化学性质——取代反应。
另外，试验中要注意 CH4 和 Cl2 的反应不能用日光或其他强光直射，否则会因为发生剧烈
的反应而爆炸，再则 CH4 和 Cl2 的体积比应以 1 ∶ 4 为宜，无论是 CH4 还是 Cl2 过量，都会导
致实验现象不明显。
我们现在得到了一些的有机物，从 CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 的分子组成上，分
析说明 CH4 与 Cl2 的化学反应具有什么特点？非常好！ CH4 和 Cl2 混合光照后所发生的一系列
反应，其共同点是有机物分子里的氢原子被氯原子所替代。在化学上，像这种有机物分子里的
某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应就称为取代反应。
CH4 和 Cl2 的取代反应的生成物一般有 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 多种成分，它们均不溶
于水。在常温下，一氯甲烷为气体，其他三种都是液体，三氯甲烷 ( 氯仿 ) 和四氯甲烷 ( 四氯
化碳 ) 是工业重要的溶剂，后者还是实验室里常用的溶剂、灭火剂，氯仿与四氯化碳常温常压
-35--36-
下的密度均大于 1g•cm － 3，即比水重。
那么，除了氧化反应和取代反应，甲烷还有无其他性质呢？请阅读材料后总结。你来说说
你的想法。她从材料里提取了特别重要的一点：甲烷在隔绝空气并加热至 1000℃的条件下，
可分解生成炭黑和氢气。这么高的温度才分解，说明甲烷的热稳定性很强 , 只有在高温下才能
分解为单质碳和氢气。（板书化学方程式）
三、巩固练习
我们以前所学过的置换反应的有关知识，请和取代反应相比较，看看有何异同，完成下面
表格。
反应类型
取代反应
置换反应
举例
CH4+Cl2==CH3Cl+HCl( 条件：光照） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
定义
有机物分子里的原子或原子团被其
他原子或原子团所代替的反应
一种单质跟一种化合物反应，生成
另一种单质和另一种化合物的反应
反应物
一种化合物和另一种化合物或单质
反应
一种单质和另一种化合物反应
生成物
一般生成两种化合物
生成一种化合物和另一种单质
反应中电子得失
不一定发生电子偏移，因此不一定
是氧化还原反应
一定发生电子转移，一定是氧化还
原反应
反应是否可逆
很多反应是可逆的
反应一般是不可逆的
四、小结
这节课我们都学到了哪些知识？自己来说一说。
五、作业
今天的作业是以表格的形式整理出甲烷的物理化学性质及常见反应类型。好，下课，同学
们再见。
六、板书
甲烷-37-
一、物理性质
二、分子结构：正四面体
三、化学性质
1. 氧化反应 CH4+2O2
CO2+2H2O
2. 取代反应
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl 一氯甲烷
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl 二氯甲烷
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl 三氯甲烷（氯仿）
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl 四氯化碳
3. 受热分解 CH4
C+2H2
（编辑：建始华图）
