最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷

最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、有機(jī)物思考1：你能說(shuō)出哪些有機(jī)物？甲烷(CH4)、酒精(C2H5OH)、醋酸(CH3COOH)、葡萄糖(C6H12O6)、四氯化碳(CCl4)思考2：觀察上述有機(jī)物的分子組成，你能發(fā)現(xiàn)有哪些共同點(diǎn)？1、定義：含有碳元素的化合物為有機(jī)化合物（但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物等是無(wú)機(jī)物。）第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素第3頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3、有機(jī)物的主要特點(diǎn)（1）大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑（2）絕大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒（3）絕大多數(shù)為非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電，且熔點(diǎn)低（4）有機(jī)物反應(yīng)一般比較復(fù)雜，反應(yīng)速率慢，且常伴有副反應(yīng)發(fā)生第4頁(yè)，共31頁(yè)，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?，也稱為烴。碳?xì)錈Nting4、烴(通式：CxHy)第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五下列物質(zhì)屬于有機(jī)物的是：屬于烴的是：(1)H2S、(2)C2H2、(3)CH3Cl、(4)C2H5OH、(5)CH4、(6)H2、(7)金剛石、(8)CH3COOH、(9)CO2、(10)C2H4

(2)(3)(4)(5)(8)(10)(2)(5)(10)第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五甲烷在自然界的存在沼氣天然氣油田氣煤礦坑道氣最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷第7頁(yè)，共31頁(yè)，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?bào)w經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵的作用而生成的。第8頁(yè)，共31頁(yè)，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(guó)是最早利用天然氣的國(guó)家。天然氣第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五分子式：CH4電子式：HHHCH結(jié)構(gòu)式：CHHHH+1-4二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)（平面）[思考]甲烷分子中的原子在空間是如何分布的？分子的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的？第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)：

以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的正四面體。鍵角：109。，

但由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書(shū)寫(xiě)起來(lái)比較費(fèi)事，為方便起見(jiàn)，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式來(lái)表示。

第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五三、甲烷的性質(zhì)：

色

味的

體，密度

，

溶于水。無(wú)氣無(wú)比空氣小極難向下排氣法排水法收集收集1.物理性質(zhì)第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.甲烷的化學(xué)性質(zhì)：(1)穩(wěn)定性通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色。第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五用“→”不用“＝”(2)氧化反應(yīng)（可燃性）CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰淡藍(lán)色火焰，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體。第14頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲烷燃燒的產(chǎn)物是什么嗎？用一只冷的干燥燒杯罩在火焰上方，燒杯壁內(nèi)有水珠出現(xiàn)，證明有水生成。在將燒杯迅速倒轉(zhuǎn)，并注入少量澄清石灰水震蕩，石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成。如何鑒別甲烷、一氧化碳和氫氣三種無(wú)色氣體？第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五CH4爆炸極限：5%~15.4%點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純,否則會(huì)爆炸遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場(chǎng)第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(3)取代反應(yīng)⑴試管內(nèi)水面上升⑵試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴⑶試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失有機(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)?，F(xiàn)象：Cl—Cl+CHHHClClH+光第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五思考與交流：請(qǐng)仿照生成一氯甲烷的化學(xué)方程式寫(xiě)出一氯甲烷與氯氣進(jìn)一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。CH4

→CH3Cl→CH2Cl2→CHCl3→CCl4CH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照CCl4+HClCH3Cl+HCl第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Cl—Cl+光CHHHClH+一氯甲烷的形成甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成Cl第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl三氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl四氯甲烷的形成第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五問(wèn)題：甲烷與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物有幾種？甲烷與氯氣反應(yīng)，共得到5種產(chǎn)物。其中CH3Cl和HCl是氣態(tài)；CH2Cl2、CHCl3、和CCl4為液態(tài)。而HCl易溶于水，其余難溶于水。①反應(yīng)條件：光照(室溫下在暗處不發(fā)生反應(yīng)）注意：②反應(yīng)物質(zhì)：純鹵素單質(zhì)；如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，與Cl2、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。③甲烷分子中的四個(gè)氫原子可逐一被取代，故產(chǎn)物并非一種鹵代物，而是幾種鹵代物的混合物。第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五名稱二氯甲烷分子式CH2Cl2狀態(tài)（STP）液態(tài)名稱一氯甲烷分子式CH3Cl狀態(tài)（STP）氣態(tài)第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五名稱三氯甲烷俗稱氯仿分子式CHCl3狀態(tài)（STP）液態(tài)名稱四氯甲烷別名四氯化碳分子式CCl4狀態(tài)（STP）液態(tài)第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)適用于有機(jī)反應(yīng)適用于無(wú)機(jī)反應(yīng)反應(yīng)物、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)很多反應(yīng)是可逆的，副反應(yīng)多，用“→”連接一般不可逆，用“=”連接反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件影響較大在溶液中進(jìn)行，遵循金屬或非金屬的活動(dòng)順序置換反應(yīng)討論第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五練習(xí):1.寫(xiě)出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。CH4+Br2

CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr第25頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、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、HClD第26頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(4)甲烷的分解反應(yīng)在加熱至1500℃的條件下，甲烷分解生成炭黑和氫氣。得到的氫氣是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠工業(yè)的原料。反應(yīng)方程式：CH4

C+2H2高溫第27頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、甲烷的化學(xué)性質(zhì)①氧化反應(yīng)②取代反應(yīng)③分解反應(yīng)第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷一、甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)五、板書(shū)提綱總體：性質(zhì)較穩(wěn)定一定條件下第28頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、甲烷是一種—————、————的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度_______，其分子呈——————

結(jié)構(gòu)，電子式————，化學(xué)性質(zhì)比較——————。2、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（）A、NH3B、CCl4C、CH2Cl2D、H2O3、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（）A、CH4B、CO2C、SO2D、H2