最簡單的有機(jī)化合物甲烷第二課時公開課

最簡單的有機(jī)化合物甲烷第二課時公開課第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。碳tàn烴tīng氫qīng二、烴(通式：CxHy)烴，讀音ting，碳的聲母和氫的韻母的組合。

第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五

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。

池沼的底部(沼氣)可燃冰等。油田氣和煤礦坑道氣(坑氣、瓦斯)1、甲烷在自然界的存在天然氣(一般含CH480﹪－97﹪)第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五練習(xí):寫出甲烷的分子式、電子式。分子式:CH4結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一對共用電子的圖式。2、甲烷的分子結(jié)構(gòu)-4+1（平面）第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五2第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)：第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五

但由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書寫起來比較費(fèi)事，為方便起見，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式來表示。第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五3、甲烷的物理性質(zhì)

無色、無味的氣體

=0.717g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）極難溶于水俗名：沼氣、坑氣，是天然氣的主要成分（80-97%）向下排空氣法排水法比空氣小,約為空氣的一半第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五推測CH4化學(xué)性質(zhì)：1、CH4有一定的還原性，可被氧化2、CH4可能容易受熱分解

通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、分解反應(yīng)等。第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五4、甲烷的化學(xué)性質(zhì)與氧氣反應(yīng)（氧化反應(yīng)）

在特定條件下甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如可以燃燒和發(fā)生取代反應(yīng)等。第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)驗(yàn)：甲烷的燃燒第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。利用此性質(zhì)，甲烷可作燃料有機(jī)反應(yīng)方程式中用“→”不用“＝”現(xiàn)象化學(xué)方程式：第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五注意在點(diǎn)燃之前要驗(yàn)純警鐘長鳴！CH4在空氣中易燃燒，甚至可以引起爆炸。第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場CH4爆炸極限：5%~15.4%第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五①甲烷在點(diǎn)燃的條件下能被氧氣氧化而燃燒。在通常情況下，KMnO4(H+)溶液等強(qiáng)氧化劑能不能將甲烷氧化？②將甲烷通入KMnO4(H+)溶液中有什么現(xiàn)象，說明什么？第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五

KMnO4(H+)不褪色，甲烷不能被KMnO4(H+)氧化。通常情況下穩(wěn)定，不與三強(qiáng)（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑）反應(yīng)結(jié)論：第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五取代反應(yīng)：取一個100mL的量筒，用排飽和食鹽水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，觀察發(fā)生的現(xiàn)象！有機(jī)化學(xué)重要反應(yīng)類型之一第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五甲烷與氯氣取代反應(yīng)第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？從所得的實(shí)驗(yàn)信息中你能得到哪些啟示？⑴試管內(nèi)水面上升⑵試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失⑶試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴現(xiàn)象：裝置要放在光亮的地方.但要注意該反應(yīng)不能用日光或其他強(qiáng)光直射，否則會因?yàn)榘l(fā)生如下劇烈的反應(yīng)：CH4+2Cl2C+4HCl而爆炸，再者CH4和Cl2的體積比應(yīng)以1∶4為宜，無論是CH4還是Cl2過量，都會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五討論：分析上述實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結(jié)論？

2量筒壁上出現(xiàn)液滴，說明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)，且不溶與水。1說明量筒內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。3量筒內(nèi)液面上升，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，量筒內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五甲烷的取代反應(yīng)機(jī)理第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五反應(yīng)方程式:

特別提醒：當(dāng)n(CH4)∶n(

Cl2)＝1∶1時，反應(yīng)并不只發(fā)生CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl，其他反應(yīng)仍同時發(fā)生。產(chǎn)物為混合物光照第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五甲烷的四種氯代物均不溶于水，常溫下一氯甲烷（無色易溶于水的氣體）二氯甲烷（難溶于水的無色液體）三氯甲烷又叫氯仿（有機(jī)溶劑）四氯甲烷又叫四氯化碳（有機(jī)溶劑、滅火劑）液體第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五取代反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五請寫出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr甲烷還能與其它的鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。

課外練習(xí)：第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五1、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()A、CH3Cl B、CH2Cl2

C、CCl4 D、HClA2、CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，但反應(yīng)完成后，測得四種取代物的物質(zhì)的量相等為1mol，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為（）Ａ、10molＢ、8molＣ、12molＤ、6molD學(xué)以致用：第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下，甲烷分解合成氨、汽油的工業(yè)原料橡膠工業(yè)的原料可以用于制造顏料、油墨、油漆等、甲烷的受熱分解CH4C+2H2高溫?zé)岱€(wěn)定性很強(qiáng)第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途決定決定思維延伸注：多數(shù)有機(jī)物熔點(diǎn)低，受熱易分解。第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五四、甲烷的用途及前景①燃燒放熱，做氣體燃料②甲烷取代反應(yīng)的產(chǎn)物都是很好的有機(jī)溶劑③天然氣的應(yīng)用，西氣東輸工程沼氣池的應(yīng)用④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、和油漆等化學(xué)源于生活，服務(wù)于生活。第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五3、2003年我國完成了具有劃時代意義的西氣東輸工程。天然氣是一種清潔的能源，其主要成分是

，有報道說，使用天然氣對提高人的生活質(zhì)量有以下好處：⑴可有效減少空氣污染，提高空氣質(zhì)量；⑵可大大減輕水陸運(yùn)輸?shù)膲毫?；⑶可以控制溫室氣體的排放，減少溫室效應(yīng)；⑷天然氣無毒，泄露不具有危險性…你認(rèn)為其中不合適的宣傳有（填序號）

，理由是:CH4

⑶⑷CH4燃燒生成CO2,而且CH4也能造成溫室效應(yīng)，比CO2更嚴(yán)重天然氣主要成分是甲烷，有一部分有毒；如果泄露也會有危險，會發(fā)生爆炸。學(xué)以致用:第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五甲烷化學(xué)性質(zhì)

總體：

一定條件下燃燒反應(yīng)取代反應(yīng)受熱分解性質(zhì)較穩(wěn)定小結(jié)1有機(jī)化合物數(shù)量眾多，分布極廣；2甲烷是最簡單的有機(jī)化合物；3甲烷的物理性質(zhì)4甲烷的分子結(jié)構(gòu)：56甲烷的用途第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五作業(yè)布置:1.完成課本第64頁習(xí)題：

1、2、3、5、6（填書上）9、10（做作業(yè)本上）2.完成課時練習(xí)本節(jié)內(nèi)容。3.預(yù)習(xí)本節(jié)第二課時：烷烴內(nèi)容。第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五裁一段長25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條，按下圖所示方式，裁去兩頭的小三角，按虛線向內(nèi)折成如圖３－１所示的正四面體，其頂點(diǎn)分別為甲烷中４個氫原子的位置，中心是碳原子。課外實(shí)踐活動：觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關(guān)系。試用原子結(jié)構(gòu)拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。球棍模型第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五西氣東輸工程你知道嗎？讓我好好想想？？？課外資料第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五

我國天然氣主要分布在四川、重慶、甘肅、青海、新疆等地。第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五建設(shè)西氣東輸工程，引進(jìn)利用境外天然氣資源，是黨中央、國務(wù)院的重大決策，是貫徹國家能源和安全戰(zhàn)略的重要舉措。據(jù)介紹，西氣東輸作為一條我國連通中亞的能源大動脈，是當(dāng)前我國管道建設(shè)投資最多、輸量最大、管線最長、壓力最高、施工難度最大的特大工程。能源是支撐國家繁榮和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。建設(shè)西氣東輸工程，引進(jìn)利用境外天然氣資源，是黨中央、國務(wù)院的重大決策，是貫徹國家能源和安全戰(zhàn)略的重要舉措。閱讀資料西氣東輸：第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五

天然氣的主要成分是甲烷，天然氣是當(dāng)今世界上最重要的氣體化石燃料。我國是最早利用天然氣的國家。閱讀資料天然氣：第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五

據(jù)了解，作為西氣東輸主供氣源，塔里木氣田擁有天然氣資源量五千二百六十七億立方米，截至去年底，累計探明天然氣地質(zhì)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，有能夠穩(wěn)定供氣三十年的資源保證。

第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五

千年的希望－“可燃冰”第42頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五可燃冰簡介：

學(xué)名“天然氣水合物”，也稱氣體水合物（gas

hydrate），是由天然氣與水分子在高壓（>100大氣壓或>10MPa）和低溫（0～10℃）條件下合成的一種固態(tài)結(jié)晶物質(zhì)。因天然氣中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫“