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1、第三章 有机化合物,最简单的有机化合物甲 烷,硅是无机非金属材料的主角，也是构成岩石与许多矿物的基本元素。,而它的同族元素碳在地壳中的含量并不高，质量分数只占0.087%，但是它的化合物，尤其是有机化合物，不仅数量众多，而且分布很广。到目前为止，人们发现和合成的有机物已经超过3000万种，而新的有机物仍以每年近百万种的速度不断增加。,导入,有机化合物种类繁多(超过3000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。,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 物,1、定义：,2、组成元素：,大多数含有碳元
2、素的化合物为有机物。,氢、氧、氮、硫、磷、卤素等,碳、,（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物）,什么是有机物?它与我们过去所学化合物有什么区别?,思考:,烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。,仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。,烃(通式：CxHy),动动脑,下列物质属于烃的是： H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、C2H4,C2H2,CH4,C2H4,最简单的有机物烃,最简单的烃甲烷,在你的身边有哪些物质是有机物？,有机物中除了含有碳元素外，常常还含有哪些元素？,仅含碳和氢两种元素的有机物
3、称为碳氢化合物，也称为烃。最简单的烃是甲烷。,第一节 最简单的有机化合物甲烷,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。,沼气,煤矿坑道气,天然气,油田气,甲烷在自然界的存在,练习:写出甲烷的电子式。,分子式:CH4,结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。,甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？,甲烷分子的立体结构：,以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，,正四面体,但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式来表示。,色 味的 体，密度 ， 溶于
4、水。,无,气,无,比空气小,极难,向下排气法,排水法,收集,收集,一、甲烷的性质,、物理性质,俗名： 、 ， 是天然气的主要成分（80-97%）,沼气,坑气,推测CH4化学性质：,1、CH4有一定的还原性，可被氧化,2、CH4可能容易受热分解,2 、化学性质：,通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。,与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。,甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色。,在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。,用“”不用“”,注意:,点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸.(思考:什么时候甲烷会爆炸最强烈?),CH4爆炸极限：5%15.4%,甲
5、烷爆炸极限：5%15.4%,资料卡片：在点燃甲烷之前，必须先检验其纯度,（2）取代反应：,科学探究 甲烷与氯气的取代反应.flv,你从实验中得到哪些信息？从所得的实验信息中你能得到哪些启示？,讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？,2 量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。,1 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。,3 量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小。,甲烷与氯气反应机理,一氯甲烷（气体）,二氯甲烷（液体）,三氯甲烷（液体）,四氯甲烷（液体）,练习仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出一氯甲烷与
6、氯气进一步反应的化学反应方程式。,CH4+Cl2,CH2Cl2+HCl,CHCl3+HCl,CCl4+HCl,CH3Cl+HCl,产物为混合物,甲烷的取代反应:,问题：,甲烷与氯气反应的产物有几种？,甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。,反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应） 反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。 甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。,注意：,有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或
7、原子团所替代的反应叫做取代反应。,取代反应:,取代反应与置换反应的区别,取代反应,适用于有机反应,适用于无机反应,反应物、生成物中不一定有单质,反应物、生成物中一定有单质,逐步取代 ，很多反应是可逆的,反应一般是单向进行,反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大,在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序,置换反应,讨论,总体：,燃烧反应取代反应,性质较稳定,西气东输工程,你知道吗？,让我好好想想？,甲烷的主要用途,甲烷易燃烧，完全燃烧生成二氧化碳和水放出大量的热能，因此甲烷可用作燃料。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。为了改善我国东部的能源结构，已经启动的“西气东输
8、”，就是将新疆等地的天然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。除此以外，甲烷还可以用作化工原料。,天然气现状,全球已探明的天然气总储量为179.53万亿立方米。全球天然气占总能源消费的24%。我国探明天然气储量1.37万亿立方米。中国天然气探明储量集中则在10个大型盆地。,西气东输二线干线管道设计输气规模300亿立方米年，计划2008年全线开工，2010年建成通气。气源为引进土库曼斯坦、哈萨克斯坦等中亚国家的天然气，国内气源作为备用和补充气源。去年仅长沙一市就用气1.8亿立方米，今年预计将达2.1亿立方米。,“西气东输”工程,挖沼气池,沼气做饭,沼气灶,用天然气做燃料的公交
9、车,给公交车加气,小结,1 有机化合物数量众多，分布极广；2 甲烷是最简单的有机化合物；3 甲烷可以发生氧化反应和取代反应；4 有机物分子里的某些原子或原子团被其 他原子或原子团所替代的反应叫取代反 应。,化学源于生活，服务于生活。,1、甲烷是一种、的气体，标准状况下的密度_，其分子呈结构，化学性质比较。2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（ ） A CH4 B CO2 C SO2 D H2,无色,无臭,0.717g/L,正四面体,稳定,B,C,练习:,1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方
10、程式。,CH4+Br2 CH3Br+HBr,CH2Br2+HBr,CHBr3+HBr,CBr4+HBr,随堂反馈,2、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是( ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl,D,B,4、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体结构的是（ ） A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质,B,B,6、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的4种卤代产物，需氯气多少摩尔？,2.5mol,5向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（ ）、l、al、l、l,谢谢您的倾听！,
