有機(jī)化合物 甲烷

關(guān)于有機(jī)化合物甲烷第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四有機(jī)化合物第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、有機(jī)物的涵義：含碳元素的化合物（CO、CO2、H2CO3及其鹽除外）有機(jī)物2、無(wú)機(jī)物能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的實(shí)例：

二氧化碳和氨氣在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為尿素和水第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、有機(jī)物的種類(lèi)多截止20世紀(jì)末已經(jīng)超過(guò)了2000萬(wàn)種，而無(wú)機(jī)物只有10萬(wàn)種左右。4、常見(jiàn)的有機(jī)化合物：食物中的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、衣物、各種塑料用具、橡膠制品、油漆等都是典型的有機(jī)物。第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四有機(jī)物的特點(diǎn)1、種類(lèi)繁多原因:1、碳原子含有4個(gè)價(jià)電子，可以跟其它原子形成4個(gè)共價(jià)鍵(碳四價(jià)）；2、碳原子相互之間能以共價(jià)鍵結(jié)合形成長(zhǎng)的碳鏈。CCCCCCCCCCCC第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四最簡(jiǎn)單的有機(jī)物——烴最簡(jiǎn)單的烴——甲烷烴：僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)甲烷第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、甲烷的物理性質(zhì)1、甲烷是無(wú)色、無(wú)味的氣體，密度是0.717g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況S.T.P

），極難溶于水。

密度–摩爾質(zhì)量公式：M=22.4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的坑道氣氣體的主要成分。這些氣體中的甲烷都是在隔絕空氣的條件下，由植物殘?bào)w經(jīng)過(guò)某些微生物發(fā)酵的作用而生成的。此外，在有些地方的地下深處蘊(yùn)藏著大量叫做天然氣的可燃性氣體，它的主要成分也是甲烷（按體積計(jì)，天然氣里一般約含有甲烷80%～97%）。

2、甲烷在自然界中的存在:第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、甲烷的結(jié)構(gòu)分子式:CH4，試著寫(xiě)出甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式：用短線表示一對(duì)共用電子對(duì)的圖式第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四C-H鍵角：109028·空間結(jié)構(gòu)第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四[思考]上述結(jié)構(gòu)式是否說(shuō)明甲烷分子的真實(shí)構(gòu)型是以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的平面正方形？

經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，4個(gè)氫原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上（鍵角是10928）。甲烷的分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)：一般條件下，甲烷與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑等不起反應(yīng)，說(shuō)明什么問(wèn)題？？？第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、穩(wěn)定性：通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。甲烷與酸性高錳酸鉀溶液、溴水等不反應(yīng)。第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.氧化反應(yīng)：思考：如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲烷中含有碳元素和氫元素？注意:點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純,否則會(huì)發(fā)生爆炸!第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、取代反應(yīng)（特征反應(yīng)）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：量筒內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失，量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，量筒內(nèi)水面上升有機(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)第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Cl—Cl+光CHHHClClH+一氯甲烷的形成甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程分子式狀態(tài)（STP）CH3Cl氣態(tài)（g）反應(yīng)機(jī)理：第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四取代反應(yīng)的進(jìn)程第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四分子式狀態(tài)（STP）CH2Cl2液態(tài)（l）Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl俗稱(chēng)分子式狀態(tài)（STP）三氯甲烷的形成CHCl3液態(tài)（l）氯仿第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl別名分子式狀態(tài)（STP）四氯甲烷的形成CCl4液態(tài)（l）四氯化碳第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

(1)(一氯甲烷)

(2)(二氯甲烷)

(3)(三氯甲烷)

(四氯甲烷)(4)甲烷取代反應(yīng)機(jī)理第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：取代反應(yīng)置換反應(yīng)

可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)

反應(yīng)物、生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受外界條件影響較大

在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬活動(dòng)性順序

逐步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單方向進(jìn)行第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、受熱分解隔絕空氣加熱到1000℃以上，甲烷會(huì)分解為炭黑和氫氣。CH4C+2H2高溫生成物

是合成氨工業(yè)的原料

是橡膠工業(yè)的原料H2C第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例定義反應(yīng)物生成物電子轉(zhuǎn)移是否可逆CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑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)。一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)，生成另一種化合物和另一種單質(zhì)的反應(yīng)。一種化合物和一種單質(zhì)或化合物一種單質(zhì)和一種化合物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)發(fā)生電子對(duì)的偏移一定發(fā)生電子的得失有不少是可逆反應(yīng)一般是不可逆反應(yīng)取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、甲烷的用途及前景①甲烷的取代反應(yīng)產(chǎn)物都是很好的有機(jī)溶劑。②熱分解產(chǎn)物炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可用于制造顏料、油墨、和油漆等。③做氣體燃料。1、用途第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、前景a.國(guó)內(nèi)外推廣代用燃料（主要成分是CH4

）的情況美國(guó)、日本、歐洲是當(dāng)今世界3個(gè)代用燃料開(kāi)發(fā)、研究、使用的主體，而且都制訂了相應(yīng)的法規(guī)政策，以確保代用燃料的推廣使用。第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四b.我國(guó)天然氣資源十分豐富，NG(天然氣）及LPG（液化石油氣）汽車(chē)已進(jìn)入實(shí)施階，1987年已有5000輛NG汽車(chē)；1988年，中國(guó)石油天然氣總公司進(jìn)行CNG汽車(chē)試運(yùn)行，至今運(yùn)行情況良好；上海、廣州、深圳、哈爾濱、成都、西安等地代用燃料車(chē)等都已駛上街頭。第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四c.專(zhuān)家們認(rèn)為，21世紀(jì)沼氣在農(nóng)村之所以能夠成為主要能源之一，是因?yàn)樗哂胁豢杀葦M的特點(diǎn)，特別是在我國(guó)的廣大農(nóng)村，這些特點(diǎn)就更為顯著了。我國(guó)地廣人多，生物能資源豐富。研究表明，在21世紀(jì)無(wú)論在農(nóng)村還是城鎮(zhèn)，都可以根據(jù)本地的實(shí)際情況，就地利用糞便、桔桿、雜草、廢渣、廢料等生產(chǎn)的沼氣來(lái)發(fā)電。第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四例題：把1體積CH4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中，將此試管倒立在盛Na2SiO3的水溶液中，放在光亮處，片刻后，發(fā)現(xiàn)試管中的氣體顏色變

，試管中的液面

，試管壁上有

出現(xiàn)，水槽中還觀察到

。淺上升油狀液滴白色的膠狀沉淀2H++SiO32-=H2SiO3第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四思考：

甲烷的性質(zhì)與氫氣的性質(zhì)有何區(qū)別？？？第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四練習(xí)：1。某氣體的燃燒產(chǎn)物是CO2和H2O，且CO2和H2O的質(zhì)量比是11：9，此氣體是（)A..CH4B.C2H2C.C2H4D.C3H62.有4mL甲烷和一氧化碳的混合氣體，完全燃燒時(shí)恰好用去了3mL的氧氣，則此混合氣體中甲烷和一氧化碳的體積比為（）Ａ．１：１Ｂ．１：５Ｃ．５：１Ｄ．任意比ＡＢ第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四練習(xí)：將1mol甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗氯氣為：A.0.5molB.2molC.2.5mol

D.4mol第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、烴是()A含有C、H元素的有機(jī)物

B含有C元素的化合物

C僅由C、H兩種元素組成的有機(jī)物

D完全燃燒只生成CO2和H2O的化合物練習(xí)：C第35頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、下列氣體的主要成份不是甲烷的是（）

A沼氣B天然氣

C水煤氣D坑道所產(chǎn)生的氣體C3、下列敘述正確的是()A、有機(jī)物一定來(lái)自有機(jī)體內(nèi)

B、有機(jī)物與無(wú)機(jī)物可以相互轉(zhuǎn)化

C、CO屬于有機(jī)物

D、A-B+C-DA-C+B-D一定屬于復(fù)分解反應(yīng)B第36頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、在光照條件下，將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng)得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是（）A、一氯甲烷C、氯仿D、HClB、二氯甲烷D第