化學：31《最簡單的有機化合物—甲烷-第1課時》課件(新人教版必修2)

1、第三章有機化合物第三章有機化合物 有機化合物種類繁多有機化合物種類繁多(超過超過3000萬種萬種),分布分布廣泛廣泛,在人類的生活及生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。在人類的生活及生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。燃料燃料: 汽油、煤油、柴油汽油、煤油、柴油建材建材: 木材、黏結劑、涂料、油漆木材、黏結劑、涂料、油漆日用品日用品: 塑料、橡膠、纖維、清潔劑塑料、橡膠、纖維、清潔劑食物食物: 糖類、油脂、蛋白質糖類、油脂、蛋白質什么叫有機物？它有哪些組成元素什么叫有機物？它有哪些組成元素？1 1、定義：、定義：含有含有碳元素碳元素的化合物為有機物。的化合物為有機物。（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽

2、、碳的金屬化合物等看作無機物。碳的金屬化合物等看作無機物。）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其他元素其他元素3、有機物和無機物的比較、有機物和無機物的比較 有機物有機物 無機物無機物 種類種類溶解性溶解性耐熱性耐熱性可燃性可燃性電離性電離性化學化學反應反應很多很多(3000萬種以上萬種以上)比有機物少比有機物少(10萬種左右萬種左右)多數(shù)難溶于水，易多數(shù)難溶于水，易溶于有機溶劑溶于有機溶劑多數(shù)難溶于有機溶多數(shù)難溶于有機溶劑，易溶于水劑，易溶于水不耐熱，熔點較低不耐熱，熔點較低多數(shù)耐熱，難熔化，多數(shù)耐熱，難熔化，熔點較高熔

3、點較高多數(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)為非電解質多數(shù)為非電解質多數(shù)是電解質多數(shù)是電解質一般比較復雜，副反一般比較復雜，副反應多，反應速率慢應多，反應速率慢一般比較簡單，副反一般比較簡單，副反應少，反應速率較快應少，反應速率較快有機物種類有機物種類繁多的原因：繁多的原因：1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4個價電子，可個價電子，可跟其它原子形成跟其它原子形成4 4個共價鍵個共價鍵2 2、碳原子易跟多種原子形成共價鍵；碳原、碳原子易跟多種原子形成共價鍵；碳原子間易形成子間易形成單鍵、雙鍵、叁鍵、碳鏈、碳環(huán)單鍵、雙鍵、叁鍵、碳鏈、碳環(huán)等多種復雜的結構單元。等多種復雜的結構單元。C

4、HHHH：CCCCCCCCCCCCHHH.C.HC=CCC 有機物分類有機物分類根據(jù)有機物的組成和結構特點根據(jù)有機物的組成和結構特點有有機機物物烴：烴：烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等烴的衍生物：烴的衍生物：鹵代烴、醇、酚、羧鹵代烴、醇、酚、羧酸等。酸等。高分子化合物高分子化合物（包括人工合成（包括人工合成）有機化學的學習方法：有機化學的學習方法： 三抓三抓 ：抓結構：抓結構 抓部位抓部位 抓條件抓條件 三學會：模仿三學會：模仿 推斷推斷 接受新信息能力接受新信息能力 僅含僅含碳碳和和氫氫兩種元素的有機物，稱為兩種元素的有機物，稱為碳氫化合物，也稱為碳氫化合物，也稱為烴烴。

5、 烴，讀音烴，讀音tingting，碳的聲母和氫的韻母的，碳的聲母和氫的韻母的組合。組合。 碳碳氫氫烴烴4 4、烴、烴( (通式：通式：CxHy)CxHy)動動腦動動腦下列物質屬于烴的是：下列物質屬于烴的是： H H2 2S S、C C2 2H H2 2、CHCH3 3ClCl、C C2 2H H5 5OHOH、CHCH4 4、H H2 2、金剛、金剛石、石、 CHCH3 3COOHCOOH、COCO2 2、C C2 2H H4 4 第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機化合物最簡單的有機化合物甲烷甲烷( (第第1 1課時課時) )一、甲烷在自然界的存在一、甲烷在自然界的存在沼氣沼氣煤礦坑道氣煤礦坑道氣天

6、燃氣天燃氣油田氣油田氣甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘體經(jīng)過微生物發(fā)酵的作氣的情況下，由植物殘體經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。用而生成的。 問題：問題： 你知道西氣東輸工程你知道西氣東輸工程嗎？這里的嗎？這里的“氣氣”的主要的主要成分是什么？成分是什么？ 天燃氣的主要成分是甲烷，天燃氣天燃氣的主要成分是甲烷，天燃氣是當今世界上最重要的氣體化石燃料。是當今世界上最重要的氣體化石燃料。我國是最早利用天燃氣的國家。我國是最早利用天燃氣的國家。天燃氣：天燃

7、氣： 據(jù)了解，作為據(jù)了解，作為西氣東輸西氣東輸主供主供氣源，塔里木氣田擁有天燃氣資氣源，塔里木氣田擁有天燃氣資源量五千二百六十七億立方米，源量五千二百六十七億立方米，截至去年底，累計探明天燃氣地截至去年底，累計探明天燃氣地質儲量六千二百二十四億立方米，質儲量六千二百二十四億立方米，在年輸氣二百億立方米的前提下，在年輸氣二百億立方米的前提下，有能夠穩(wěn)定供氣三十年的資源保有能夠穩(wěn)定供氣三十年的資源保證。證。 1、分子式：、分子式：CH42、電子式：、電子式：HHHCH3、結構式：、結構式：CHHHH+1-4二、甲烷的分子結構二、甲烷的分子結構（平面）（平面） 思考思考 上述結構式是否說明上述結構式

8、是否說明甲烷分子的真實構型是以碳甲烷分子的真實構型是以碳原子為中心，四個氫原子為原子為中心，四個氫原子為頂點的平面正方形？頂點的平面正方形？4 4、甲烷分子的立體結構、甲烷分子的立體結構 以碳原子為中心，以碳原子為中心， 四個氫原子四個氫原子為頂點的為頂點的正四面體正四面體。鍵角：。鍵角：109109。2828， 但由于有機物的立體結構但由于有機物的立體結構式書寫起來比較費事，為方便式書寫起來比較費事，為方便起見，一般采用平面的起見，一般采用平面的結構式結構式來表示。來表示。 三、甲烷的物理性質：三、甲烷的物理性質： 色色 味的味的 體，密度體，密度 ， 溶于水。溶于水。無無氣氣無無比空氣小比

9、空氣小極難極難向下排氣法向下排氣法排水法排水法收集收集收集收集推測推測CHCH4 4化學性質：化學性質：1 1、CHCH4 4有一定的還原性，可被氧化有一定的還原性，可被氧化2 2、CHCH4 4可能容易受熱分解可能容易受熱分解四、四、甲烷的化學性質：甲烷的化學性質： 通常情況下，甲烷的性質比較穩(wěn)通常情況下，甲烷的性質比較穩(wěn)定，定，與與強酸強酸、強堿強堿、強氧化劑如強氧化劑如高錳高錳酸鉀、溴水等酸鉀、溴水等都不起反應。但在特定都不起反應。但在特定條件下，甲烷也能發(fā)生某些反應。條件下，甲烷也能發(fā)生某些反應。 用“”不用“”1、氧化反、氧化反應（應（可燃性）可燃性）CHCH4 4爆炸爆炸極限極限：

10、5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O點燃點燃瓦斯爆炸瓦斯爆炸 因此在煤礦礦井里要采取通風，因此在煤礦礦井里要采取通風，嚴禁煙火等安全措施。嚴禁煙火等安全措施。點燃甲烷前必須驗純點燃甲烷前必須驗純, ,否則會爆炸否則會爆炸.(.(思考思考: :什么什么時候甲烷會爆炸最強烈時候甲烷會爆炸最強烈?)?)注意注意:遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場 在隔絕空氣并在隔絕空氣并加熱至加熱至1000的高的高溫溫下，下，甲烷甲烷分解分解CHCH4 4 C + 2H C + 2H2 2高溫高溫合成氨合成氨、汽油汽油的原料的原料橡膠工業(yè)橡膠工業(yè)的原料的原料2 2、甲烷的受熱分解、甲烷的

11、受熱分解可以用于制造顏料、油墨、油漆等可以用于制造顏料、油墨、油漆等3、取代反應 你從實驗中得到哪些信息？你從實驗中得到哪些信息？ 從所得的實驗信息中你能得到哪些從所得的實驗信息中你能得到哪些啟示啟示科學探究科學探究 試管內(nèi)水面上升試管內(nèi)水面上升 試管內(nèi)試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失的黃綠色逐漸消失 試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴注意：注意：裝置裝置要放在要放在光亮光亮的地方的地方.：1 說明量筒內(nèi)的混合氣體在說明量筒內(nèi)的混合氣體在光照的條件下光照的條件下發(fā)生了化學反發(fā)生了化學反應。應。2 量筒壁上出現(xiàn)液滴，說明反應中生成了新的油狀物質，量筒壁上出現(xiàn)液滴，說明反應中生成了新的油狀物質，

12、且不溶與水。且不溶與水。3 量筒內(nèi)液面上升，說明隨著反應的進行，量筒內(nèi)的氣量筒內(nèi)液面上升，說明隨著反應的進行，量筒內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。壓在減小，即氣體總體積在減小。ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+H HC CCl Cl

13、Cl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成CH4+Cl2光照光照CH3Cl+Cl2光照光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照光照CCl4+HClCH3Cl+HCl產(chǎn)物為產(chǎn)物為混合物混合物甲烷與氯氣反應的產(chǎn)物有幾種？甲烷與氯氣反應的產(chǎn)物有幾種？ 甲烷與氯氣反應，共得到甲烷與氯氣反應，共得到5種產(chǎn)物種產(chǎn)物，其，其中一氯甲烷和氯化氫是氣態(tài)，二氯甲烷、中一氯甲烷和氯化氫是氣態(tài)，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷為液態(tài)。而氯化氫三氯甲烷、和四氯甲烷為液態(tài)。而氯化氫易溶于水，其余難溶于水。易溶于水，其余難

14、溶于水。反應條件：光照反應條件：光照(室溫下在暗處不發(fā)生反應）室溫下在暗處不發(fā)生反應）反應物質：純鹵素單質；如甲烷與氯水、溴水反應物質：純鹵素單質；如甲烷與氯水、溴水不反應，與不反應，與Cl2、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應。應。甲烷分子中的四個氫原子可逐一被取代，故甲甲烷分子中的四個氫原子可逐一被取代，故甲烷的鹵代物并非一種，而是幾種鹵代物的混合物。烷的鹵代物并非一種，而是幾種鹵代物的混合物。注意：注意：取代反應與置換反應的區(qū)別取代反應與置換反應的區(qū)別取代反應取代反應適用于有機反應適用于有機反應適用于無機反應適用于無機反應反應物、生成物中反應物、生成物中不一定有單質

15、不一定有單質反應物、生成物中反應物、生成物中一定有單質一定有單質逐步取代逐步取代 ，很多反，很多反應是可逆的應是可逆的反應一般是單向進行反應一般是單向進行反應能否進行受催化劑、反應能否進行受催化劑、溫度、光照等外界條件溫度、光照等外界條件影響較大影響較大在水溶液中進行的置在水溶液中進行的置換反應遵循金屬或非換反應遵循金屬或非金屬的活動順序金屬的活動順序置換反應置換反應無色易液化的無色易液化的氣體氣體，有乙醚的氣味和，有乙醚的氣味和甜味，無腐蝕性。甜味，無腐蝕性。一氯甲烷一氯甲烷CH3ClCH2Cl2無色透明、有刺激芳香氣味、易揮發(fā)無色透明、有刺激芳香氣味、易揮發(fā)的的液體液體。吸入有毒！。吸入有

16、毒！脂肪和油的萃取劑脂肪和油的萃取劑牙科局部麻醉劑、冷凍劑和滅火劑牙科局部麻醉劑、冷凍劑和滅火劑主要用作致冷劑主要用作致冷劑在醫(yī)藥上作麻醉劑在醫(yī)藥上作麻醉劑二氯甲烷二氯甲烷無色透明易揮發(fā)無色透明易揮發(fā)液體液體，稍有甜味。，稍有甜味。CHCl3氯仿氯仿三氯甲烷三氯甲烷有機溶劑。在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防有機溶劑。在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防腐劑。腐劑。CCl4全氯甲烷全氯甲烷四氯化碳四氯化碳四氯甲烷四氯甲烷無色無色液體液體，有愉快的氣味，有毒！，有愉快的氣味，有毒！用作溶劑、有機物的氯化劑、香料的用作溶劑、有機物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分析試劑，并用于

17、制氯仿和藥物等。析試劑，并用于制氯仿和藥物等。練習練習:1、寫出甲烷與溴蒸氣反應的化學寫出甲烷與溴蒸氣反應的化學方程式。方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照光照CBr4+HBr2、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)物中物質的量混合，得到的產(chǎn)物中物質的量最多最多的是的是( )( )A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD3、下列敘述正確的是、下列敘述正確的是( ) A、 有機物一定來自有機體內(nèi)有機物一定

18、來自有機體內(nèi) B、 有機物與無機物可以相互轉化有機物與無機物可以相互轉化 C、 CO屬于有機物屬于有機物 D、 A-B + C-D A-C +B-D 一定屬于復一定屬于復 分解反應分解反應B甲烷化甲烷化學性質學性質 總體：總體： 一定條件下一定條件下燃燒反應燃燒反應取代反應取代反應受熱分解受熱分解性質較穩(wěn)定性質較穩(wěn)定練習練習:4 4、甲烷是一種、甲烷是一種、的氣體，標準狀況的氣體，標準狀況下的密度下的密度_，其分子呈，其分子呈 結構，結構，電子式電子式 ，化學性質比較，化學性質比較。5 5、與甲烷的分子結構相同的物質是（、與甲烷的分子結構相同的物質是（ ） A A、NHNH3 3 B B、CClCCl4 4 C C、CHCH2 2ClCl2 2 D D、H H2 2O O6 6、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（鉀褪色的是（ ） A A、CHCH4 4 B B、COCO2 2 C C、SOSO2 2 D D、H H2 2無色無色無味無味0.714g/L0.714g/L正四面體正四面體 穩(wěn)定穩(wěn)定B BC CB B 練習練習:8、1mol1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應,若要制得等物質的