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1、,第一节 最简单的有机化合物甲烷,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、定义：含有碳元素的化合物为有机物。,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？,而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物,（ 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）,3、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，
2、也称为烃。甲烷是最简单的烃。,2004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由CH4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
3、用而生成的。,一、甲烷在自然界的存在,二、甲烷的分子构成和空间结构,分子式：,电子式：,结构式：,CH4,结构式:用短线来表示一对共用电子的图式,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？,甲烷分子的空间结构,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,4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等。,甲烷分子的空间结构,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
4、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,4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等。,3-1 甲烷分子结构示意图,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 上表示碳原子和氢原子的体积比,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。,实践活动：,3-1 甲烷分子结构示意图,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
5、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,甲烷的分子结构,甲烷的分子式,甲烷的电子式,甲烷的结构式,甲烷分子的球棍模型 (球棍模型表示原子的相对位置),甲烷分子的比例模型 （比例模型可大体上表示各种原子的体积比）,CH4,三、甲烷的物理性质,1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。,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、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。,3、极难溶解于水。,2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。,四、甲烷的化学性质,在通
6、常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、强碱一般不发生化学反应。,问题： 能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？,结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,四、甲烷的化学性质,1.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 。,问题：你能描述看到的实验现象吗？,实验视频,安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。,反应方程式：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O,点燃甲烷与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,实验现象,安全使用很重要,科学探究,取2支硬质大试管
7、,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？,1.你从实验中得到哪些信息？ 2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？,2.甲烷的取代反应,实验视频,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 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压
8、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,甲烷的取代反应的历程,1.一氯甲烷的形成,动画演示,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氯气进一步反应的化学方程式。,二氯甲烷（液体）,三氯甲烷（液体）,四氯甲烷（液体）,甲烷的取代反应的历程,2.二氯甲烷的形成,甲烷的取代反应的历程,3.三氯甲烷的形成,甲烷的取代反应的历程,4.四氯甲烷的形成,常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。,注意：,甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两
9、种气体产物。,多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。,光照下甲烷与氯气发生取代反应,思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？生成多少molHCl？,取代反应与置换反应的比较,3.甲烷的分解反应,在加热至1500的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。,得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料。,反应方程式：CH4 C + 2H2,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
10、（ ） 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,5、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯气为（ ）,A、0.5mol B、2mol,C、2.5mol D、4mol,C,三、甲烷的化学性质,氧化反应,取代反应,分解反应,二、甲烷的物理性质,第一节 最简单的有机化合物-甲烷,一、甲烷分子的构成和空间结构,Thank You!,
