《江西省临川区第二中学学年高中化学 第三章 第一节 最简单的有机化合物 甲烷课件 新人教必修2（通用）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江西省临川区第二中学学年高中化学 第三章 第一节 最简单的有机化合物 甲烷课件 新人教必修2（通用）（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、甲烷,轮胎橡胶,家用电器的外壳,食物中的营养素,煤油、汽油,生活中常见的有机物,燃料: 汽油、煤油、柴油 建材: 木材、黏结剂、涂料、油漆 日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂 食物: 糖类、油脂、蛋白质,有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。,1、有机物：含有碳元素的化合物,（2）组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,什么叫有机物？它有哪些组成元素？,一般把不含碳的化合物叫做无机化合物,（1）碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物,2、烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃，可用CxHy表示。,2
2、004年9月6日，来自新疆塔里木的天然气气头抵达陕西靖边压气站。这标志着西气东输工程实现全线贯通，塔里木气田和陕北长庆气田两大气源在此成功对接。,2004年1月1日，西气东输上海白鹤首站的操作员开启天然气流量计的阀门。当日,西气东输工程的末站与上海的白鹤首站贯通，正式向中国的经济中心上海商业供气。,日本东芝公司生产的以CH4为燃料电池做电源的 笔记本电脑和电源,第一节 最简单的有机化合物-甲烷,走进有机化学,探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始！,甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。,1、甲烷的存在,
3、一、最简单的有机化合物-甲烷,（1）分子式：,（2）电子式：,（3）结构式：,CH4,问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？,2、甲烷的分子组成和结构,（4）空间构型：,一、最简单的有机化合物-甲烷,空间构型：正四面体,4个C-H键的键长和键能相等，夹角相等。,甲烷分子的空间结构,一、最简单的有机化合物-甲烷,3-1 甲烷分子结构示意图,一、最简单的有机化合物-甲烷,空间构型：正四面体,4个C-H键的键长和键能相等，夹角相等。,甲烷分子的空间结构,甲烷的分子模型,紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键,用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢
4、原子的体积比,一、最简单的有机化合物-甲烷,1、裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中个氢原子的位置，中心是碳原子。 2、观察图所示的与空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。,实践活动：,3-1 甲烷分子结构示意图,（1）物理性质： 在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体，密度比空气小，极难溶于水。,根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?,甲烷的收集方法: 1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。 2
5、、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。,0.717g/L,3、甲烷的性质,一、最简单的有机化合物-甲烷,在通常情况下，甲烷比较稳定，与KMnO4等强氧化剂不反应，与强酸、强碱一般不发生化学反应。,3、甲烷的性质,（2）、化学性质,一、最简单的有机化合物-甲烷,.甲烷的氧化反应,实验：把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的石灰水。,实验视频,3、甲烷的性质,（2）、化学性质,一、最简单的有机化合物-甲烷,安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，烧杯内壁有水珠。,CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O,点燃甲烷与
6、空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须 验纯!,注意,家用或工业用天然气中，常掺入少量有特殊气味的杂质气体（如乙硫醇）!,一、最简单的有机化合物-甲烷,实验现象,安全使用很重要,取2支硬质大试管,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，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？,实验视频,一、最简单的有机化合物-甲烷,科学探究,室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。,1 说明试管
7、内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 2 试管壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶于水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。,分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？,现象,讨论,结论,.甲烷的取代反应,3、甲烷的性质,（2）、化学性质,一氯甲烷（气体）,CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl,一、最简单的有机化合物-甲烷,二氯甲烷（液体）,三氯甲烷（俗名：氯仿，液体）,四氯甲烷（液体）,能够证明甲烷分子空间构型为正四面体的事实？,一、最简单的有机化合物-甲烷,与卤素发生取代反应只能是纯单质，与氯水、溴水、碘水不
8、发生反应,注意,甲烷（烷烃）与卤素发生取代反应只能是纯单质，与氯水、溴水、碘水不发生反应,甲烷与氯气反应时，甲烷分子中的氢原子逐一取代，但一旦生成CH3Cl，CH3Cl分子中的氢原子也会被氯原子取代，几乎在同一时间内生成各种氯化物。,甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物,一、最简单的有机化合物-甲烷,（1）若CH4 与Cl2体积比为1:1，产物为_,CH4 与Cl2光照条件下反应,（3）1molCH4发生取代反应，最多需要需_Cl2；生成_HCl？,（2）若CH4 与Cl2体积比为1:4，产物为_,（4）若1molCH4 与一定量Cl2光照条件下反应，生成四种等物质的量的取代产物，
9、则参加反应的Cl2的物质的量为_,一、最简单的有机化合物-甲烷,取代反应与置换反应的比较,氢气：合成氨及合成汽油等工业的原料； 炭黑：橡胶工业的原料。,CH4 C + 2H2,.甲烷高温下分解,3、甲烷的性质,（2）、化学性质,一、最简单的有机化合物-甲烷,（1）实验原理： CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4,（2）实验装置： 固-固加热型,4、甲烷的制备,一、最简单的有机化合物-甲烷,一、最简单的有机化合物-甲烷,1、利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下,一、最简单的有机化合物-甲烷,（
10、1）B装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_ （2）设V(Cl2)/V(CH4)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应_（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_（4）在C装置中，经过一段时间的强照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 _（5）E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_。 A水洗分液法 B蒸馏法 C萃取分液法 D结晶法该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为_（填编号） ACH4BCH3Cl CCH2Cl2DCHCl3,干燥气体,4,吸收过量的氯气,CH4+2Cl2 C+4HCl,AB,A
11、,本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。,2. 下列物质常温下呈气态的是 （ ） A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CHCl3 D.CCl4,1. 下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（ ） A.甲烷是一种黄绿色气体 B.甲烷是一种有臭味的气体 C.收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。 D.甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水,D,A,4 .在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ ） A .氯气与氢气反应 B .氯气与甲烷反应 C .氧气与甲烷反应 D .次氯酸的分解,3 .在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（ ） A . CH3Cl B . CH2Cl2 C . CCl4 D . HCl,D,C,（1）物理性质,取代反应,分解反应,3、甲烷的性质,第一节 最简单的有机化合物-甲烷,1、甲烷的存在,2、甲烷的分子组成和结构,氧化反应,（2）化学性质,4、甲烷的制备,
