《最簡單的有機(jī)化合物——甲烷》ppt課件[上課材料]

1、最簡單的有機(jī)化合物最簡單的有機(jī)化合物 甲烷甲烷 第三章第三章 第一節(jié)第一節(jié) 1基礎(chǔ)課件 生活中的有機(jī)物生活中的有機(jī)物 2基礎(chǔ)課件 1 1、定義、定義: :含有含有碳元素碳元素的化合物為有機(jī)物。的化合物為有機(jī)物。 （ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬 化合物等看作無機(jī)物。）化合物等看作無機(jī)物。） 2 2、組成元素：、組成元素： 碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等 主要元素主要元素 3基礎(chǔ)課件 有機(jī)物和無機(jī)物的比較有機(jī)物和無機(jī)物的比較 有機(jī)物有機(jī)物 無機(jī)物無機(jī)物 種類種類 溶解性溶解性 可燃性可燃性 電離性電離性 30003000萬

2、種以上萬種以上 1010萬種左右萬種左右 多數(shù)難溶于水，易多數(shù)難溶于水，易 溶于有機(jī)溶劑溶于有機(jī)溶劑 多數(shù)難溶于有機(jī)溶多數(shù)難溶于有機(jī)溶 劑，易溶于水劑，易溶于水 多數(shù)可以燃燒多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)不能燃燒 多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì) 4基礎(chǔ)課件 3.3.烴：烴：只只含有含有碳、氫碳、氫兩種元素的兩種元素的有機(jī)物有機(jī)物 通式：通式：CxHyCxHy +=烴烴 tng q 火火 氣氣 n 烴字的由來：烴字的由來： 5基礎(chǔ)課件 下列物質(zhì)屬于烴的是下列物質(zhì)屬于烴的是？ CH4 CH3Cl CH3OH H2S C2H2 CH2Cl2 C2H5OH CO2 金剛石金剛石 C

3、H3COOH 思考思考 6基礎(chǔ)課件 1.1.甲烷的存在：甲烷的存在：沼氣，天然氣，可燃冰，油田沼氣，天然氣，可燃冰，油田 氣氣等等。 二、甲烷二、甲烷 7基礎(chǔ)課件 千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰” 可燃冰是天然氣（甲烷等）的水可燃冰是天然氣（甲烷等）的水 合物，它易燃燒，外形似冰，被合物，它易燃燒，外形似冰，被 稱為稱為“可燃冰可燃冰”。 8基礎(chǔ)課件 分子式：分子式：CH4 電子式：電子式： H HHC H 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：（平面）（平面） CHH H H 2 2、甲烷的分子結(jié)構(gòu)、甲烷的分子結(jié)構(gòu) +1-4 9基礎(chǔ)課件 2 10基礎(chǔ)課件 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式： C H H H H 空間構(gòu)型空間構(gòu)

4、型: 2.分子組成和結(jié)構(gòu)分子組成和結(jié)構(gòu) 分子式：分子式： CH4 電子式：電子式： H C H H H . . . . 11基礎(chǔ)課件 正四面體結(jié)構(gòu)，正四面體結(jié)構(gòu)， 4個個C-H鍵的長度和強(qiáng)度相同，鍵的長度和強(qiáng)度相同， 夾角相等。夾角相等。 甲烷的立體結(jié)構(gòu)甲烷的立體結(jié)構(gòu) 12基礎(chǔ)課件 3 3、甲烷的物理性質(zhì)：、甲烷的物理性質(zhì)： 無色、無味氣體無色、無味氣體 密度小于空氣（密度小于空氣（0.717g/L 0.717g/L 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 狀況狀況 甲烷極難溶于水甲烷極難溶于水 （向下排氣法）（向下排氣法） （向下排氣法）（向下排氣法） 13基礎(chǔ)課件 4.CH4.CH4 4化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： CHCH4

5、 4有一定的還原性，可被氧化有一定的還原性，可被氧化 14基礎(chǔ)課件 甲烷不能與甲烷不能與KMnO4溶液、溴水等強(qiáng)氧溶液、溴水等強(qiáng)氧 化劑反應(yīng)化劑反應(yīng) 現(xiàn)象：現(xiàn)象： （1）對強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的穩(wěn)定性）對強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的穩(wěn)定性 溶液顏色沒有變化。溶液顏色沒有變化。 結(jié)論：結(jié)論： 實驗實驗 甲烷甲烷 溴水溴水 甲烷甲烷 KMnO4溶液溶液 15基礎(chǔ)課件 （2）甲烷的氧化反應(yīng)（燃燒）甲烷的氧化反應(yīng)（燃燒） CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 點燃點燃 現(xiàn)象現(xiàn)象：淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。：淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。 甲烷的燃燒甲烷的燃燒 實驗：實驗： 有機(jī)反應(yīng)方程式中用有機(jī)反應(yīng)方程式中用“

6、”不用不用“” 16基礎(chǔ)課件 （3）甲烷與氯氣的反應(yīng)）甲烷與氯氣的反應(yīng) 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 量筒中淡黃綠色消失，有少量白霧，量筒中淡黃綠色消失，有少量白霧， 內(nèi)壁有油狀液體內(nèi)壁有油狀液體, ,量筒內(nèi)的液面上升。量筒內(nèi)的液面上升。 實驗：實驗： 甲烷與氯氣在光甲烷與氯氣在光 照條件下的反應(yīng)照條件下的反應(yīng) 17基礎(chǔ)課件 ClCl+ 光光 C CH H H H H H Cl ClCl ClH H+ 一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成 甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程 ClCl+ 光光 C CH H H H H H Cl ClCl ClH H+C CCl Cl H H H H Cl Cl

7、二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成 18基礎(chǔ)課件 ClCl+ 光光 Cl ClH H+C C Cl Cl H HH H Cl Cl C CH H Cl Cl Cl Cl Cl Cl 三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成 ClCl+ 光光 Cl ClH H+C CH H Cl Cl Cl Cl Cl Cl C C Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成 19基礎(chǔ)課件 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光光 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光光 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

8、光光 一氯甲烷一氯甲烷（無色氣體）（無色氣體） 二氯甲烷二氯甲烷（油狀液體，難溶于水）（油狀液體，難溶于水） 三氯甲烷三氯甲烷(氯仿氯仿) （油狀液體，有機(jī)溶劑）（油狀液體，有機(jī)溶劑） 四氯甲烷四氯甲烷(四氯化碳四氯化碳)（油狀液體（油狀液體,有機(jī)溶劑）有機(jī)溶劑） 四個反應(yīng)同時進(jìn)行，四個反應(yīng)同時進(jìn)行，5種產(chǎn)物共存。種產(chǎn)物共存。 20基礎(chǔ)課件 【思考討論】【思考討論】 1、為什么氣體顏色會變淺甚至褪去、有油滴出現(xiàn)？、為什么氣體顏色會變淺甚至褪去、有油滴出現(xiàn)？ 2 、為什么量筒中的液面上升？、為什么量筒中的液面上升？ 3 、一氯甲烷、二氯甲烷有幾種結(jié)構(gòu)？一氯甲烷、二氯甲烷有幾種結(jié)構(gòu)？ 結(jié)論：結(jié)論：

9、 1、甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) 2、生成氯化氫極易溶于水，氣體體積減小，壓強(qiáng)減小。、生成氯化氫極易溶于水，氣體體積減小，壓強(qiáng)減小。 3、一種、一種 21基礎(chǔ)課件 （3）甲烷的取代反應(yīng)）甲烷的取代反應(yīng) 取代反應(yīng)：取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán) 被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。（被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。（上一下一）上一下一） 甲烷與鹵素單質(zhì)甲烷與鹵素單質(zhì)（F2 Cl2 Br2 I2 )發(fā)生取代反發(fā)生取代反 應(yīng)。（應(yīng)。（氯水、溴水溶液不反應(yīng)）氯水、溴水溶液不反應(yīng)） 22基礎(chǔ)課件 返回返回 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原有機(jī)物

10、分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原 子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng) 23基礎(chǔ)課件 練習(xí):、寫出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方 程式。 CH4+Br2 CH3Br+HBr 光照光照 CH3Br+Br2 光照光照 CH2Br2+HBr CH2Br2+Br2光照 光照 CHBr3+HBr CHBr3+Br2 光照光照 CBr4+HBr 24基礎(chǔ)課件 1 1、在光照條件下，將等體積的甲烷和氯氣、在光照條件下，將等體積的甲烷和氯氣 混合，得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是混合，得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是( )( ) A A、CHCH3 3Cl Cl B B、CHCH2 2ClC

11、l2 2 C C、CClCCl4 4 D D、HClHCl D 25基礎(chǔ)課件 2 2、1mol1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng), , 若要制得等物質(zhì)的量的若要制得等物質(zhì)的量的4 4種鹵代產(chǎn)物，種鹵代產(chǎn)物， 需氯氣多少摩爾？需氯氣多少摩爾？ 2.5mol 26基礎(chǔ)課件 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 光光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 光光 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 光光 CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 光光 （3）甲烷的取代反應(yīng) 反應(yīng)特點： 4反應(yīng)同時進(jìn)行，5產(chǎn)物共存，生成物最多是 HCl 取代

12、1個H , 消耗 1個Cl2 , 1個 甲烷最多消耗 4個 Cl2 27基礎(chǔ)課件 隔絕空氣隔絕空氣 1000 CHCH4 4 C + 2H C + 2H2 2 高溫高溫 合成氨、汽油合成氨、汽油的原料的原料 橡膠工業(yè)橡膠工業(yè)的原料的原料 制造顏料、油墨、油漆制造顏料、油墨、油漆 （4 4）甲烷的分解反應(yīng)）甲烷的分解反應(yīng) 28基礎(chǔ)課件 甲烷化甲烷化 學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì) 總體：總體： 一定條件下一定條件下 燃燒反應(yīng)燃燒反應(yīng) 取代反應(yīng)取代反應(yīng) 受熱分解受熱分解 性質(zhì)較性質(zhì)較 穩(wěn)定穩(wěn)定 小結(jié)小結(jié) 不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng) 不與強(qiáng)氧化劑不與強(qiáng)氧化劑（如（如 高錳酸鉀、濃硫高錳酸鉀、濃硫 酸、濃硝酸

13、等）酸、濃硝酸等） 反應(yīng)反應(yīng) 在光照時與氯氣在光照時與氯氣 或溴蒸氣反應(yīng)或溴蒸氣反應(yīng) 29基礎(chǔ)課件 1 1、甲烷是一種、甲烷是一種、 、的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀 的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀 況下的密度況下的密度_，其分子呈，其分子呈結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)， 化學(xué)性質(zhì)比較化學(xué)性質(zhì)比較。 2 2、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（ ） A.NHA.NH3 3 B.CCl B.CCl4 4 C.CH C.CH2 2ClCl2 2 D.H D.H2 2O O 3 3、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高 錳酸鉀褪色的是（錳酸鉀褪色的是（ ） A.CHA.CH4 4 B.CO

14、 B.CO2 2 C.SO C.SO2 2 D.H D.H2 2 無色無色無臭無臭 0.717g/L0.717g/L 正四面體正四面體 穩(wěn)定穩(wěn)定 B B C C 二、甲烷的性質(zhì)二、甲烷的性質(zhì) 30基礎(chǔ)課件 4、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：（ ） A. 二氧化碳二氧化碳 B. 尿素尿素 C. 蔗糖蔗糖 D. 碳酸氫銨碳酸氫銨 5 5、下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既、下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既 可使無水硫酸銅變藍(lán)色，又可使澄清石灰水變可使無水硫酸銅變藍(lán)色，又可使澄清石灰水變 渾濁的是（渾濁的是（ ） A.HCl B.CHA.HCl B.CH4 4 C.H

15、C.H2 2 D.CO D.CO BC B 二、甲烷的性質(zhì)二、甲烷的性質(zhì) 31基礎(chǔ)課件 7、下列物質(zhì)常溫下呈氣態(tài)的是、下列物質(zhì)常溫下呈氣態(tài)的是 （ ） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4 6、下列有關(guān)甲烷物理性質(zhì)的敘述正確的是、下列有關(guān)甲烷物理性質(zhì)的敘述正確的是 （ ） A.甲烷是一種黃綠色氣體甲烷是一種黃綠色氣體 B.甲烷是一種有臭味的氣體甲烷是一種有臭味的氣體 C.收集甲烷時常用排水法，是因為甲烷的密度與收集甲烷時常用排水法，是因為甲烷的密度與 空氣的密度相近。空氣的密度相近。 D.甲烷能用排水法收集是因為甲烷難溶于水甲烷能用排水法收集是因為甲烷難溶于水

16、D A 二、甲烷的性質(zhì)二、甲烷的性質(zhì) 32基礎(chǔ)課件 8、光照下，甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后，共得、光照下，甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后，共得 產(chǎn)物（產(chǎn)物（ ） A.5種種 B.2種種 C.3種種 D. 4種種 9、下列物質(zhì)中，不能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是（、下列物質(zhì)中，不能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是（ ） A .CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4 A D 二、甲烷的性質(zhì)二、甲烷的性質(zhì) 33基礎(chǔ)課件 1010、將、將1mol1mol甲烷和甲烷和4mol4mol的氯氣發(fā)生取的氯氣發(fā)生取 代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測得四種有代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測得四種有 機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消

17、耗氯機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗氯 氣為氣為( )( ) A. 0.5 mol B. 2 mol C. 2.5 mol D. 4 mol C 二、甲烷的性質(zhì)二、甲烷的性質(zhì) 34基礎(chǔ)課件 1111、某氣體的燃燒產(chǎn)物是、某氣體的燃燒產(chǎn)物是COCO2 2和和H H2 2O O，且，且COCO2 2和和H H2 2O O的的 質(zhì)量比是質(zhì)量比是1111：9 9，此氣體是（，此氣體是（ ) ) A.CH A.CH4 4 B.C B.C2 2H H2 2 C.C C.C2 2H H4 4 D.C D.C3 3H H6 6 12、有、有4mL甲烷和一氧化碳的混合氣體，完全燃甲烷和一氧化碳的混合氣體，完全燃 燒時恰好用去了燒時恰好用去了3mL的氧氣，則此混合氣體中甲的氧氣，則此混合氣體中甲 烷和一氧化碳的體積比為（）烷和一