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第三章 有機(jī)化合物,第一節(jié) 最簡單的有機(jī)化合物—甲烷,第1課時(shí),新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列,化學(xué) 必修2,1,思考:,,注意：CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽、KSCN、SiC等雖含有碳元素，其性質(zhì)跟無機(jī)物很相似，把它們歸為無機(jī)物。,,一、有機(jī)化合物,什么是有機(jī)化合物呢?與我們過去所學(xué)化合物有什么區(qū)別?,1.有機(jī)化合物 一般把含碳元素的化合物稱為有機(jī)化合物，簡稱為有機(jī)物。,2,2.有機(jī)物的組成元素,,我們把只含碳、氫元素的有機(jī)物叫烴。甲烷是最簡單的有機(jī)化合物。,一、有機(jī)化合物,有機(jī)物除了含碳外，一般還含H、O、N、S、P、鹵素等元素。,3,沼氣,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)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。,,煤礦坑道氣（瓦斯）,天然氣,油田氣,甲烷在自然界的存在,一、有機(jī)化合物,4,沼氣（甲烷）的制取和利用,二、甲烷的性質(zhì),5,甲烷分子式：CH4,練習(xí):寫出甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式。,結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一對(duì)共用電子的圖式。,二、甲烷的性質(zhì),6,立體結(jié)構(gòu)： 正四面體型，C原子位于中心，四個(gè)H原子位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)。由于4個(gè)C－H鍵強(qiáng)度相同，因此四個(gè)鍵長度也相同（鍵角是109028/）。,甲烷的結(jié)構(gòu)式能否表示它的真實(shí)構(gòu)型呢？,比例模型,球棍模型,二、甲烷的性質(zhì),7,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(gè)氫原子的位置，中心是碳原子。,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,實(shí)踐活動(dòng)：,二、甲烷的性質(zhì),8,無色、無味的氣體 ?=0.717g/L（S.T.P） 極難溶于水 俗名：沼氣、坑氣，是天然氣的主要成分（80-97%）,１、物理性質(zhì),二、甲烷的性質(zhì),9,2、化學(xué)性質(zhì)：,通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生反應(yīng)。,甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色。,同理：甲烷也不能使 氯水、溴水等褪色,二、甲烷的性質(zhì),10,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。,現(xiàn)象：安靜燃燒，淡藍(lán)色火焰，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱,注意：點(diǎn)燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體 會(huì)立即發(fā)生爆炸.因此，點(diǎn)燃甲烷之前必須 驗(yàn)純!!,二、甲烷的性質(zhì),11,科學(xué)探究,取2支硬質(zhì)大試管,通過排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣,分別用鐵架臺(tái)固定好，如圖所示。其中1支試管用預(yù)先準(zhǔn)備好的黑色紙?zhí)滋咨?另一支試管放在光亮處。片刻后，比較2支試管中的物質(zhì)，二者是否出現(xiàn)了區(qū)別？,1.你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？ 2.從所得的實(shí)驗(yàn)信息中你能得到哪些啟示？,（2）甲烷的取代反應(yīng),二、甲烷的性質(zhì),12,室溫時(shí)，混合氣體無光照時(shí)，不發(fā)生反應(yīng)；光照時(shí)混合氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現(xiàn)油滴，試管中有少量白霧，試管內(nèi)的液面上升。,1 說明試管內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。 2 試管壁上出現(xiàn)液滴，說明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)，且不溶與水。 3 試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。,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？,現(xiàn)象,討論,結(jié)論,注意：甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，氯氣為純凈物，不是氯水?。?二、甲烷的性質(zhì),13,,二、甲烷的性質(zhì),14,一氯甲烷（無色氣體）,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）,甲烷與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：,二、甲烷的性質(zhì),15,無色易液化的氣體，有乙醚的氣味和甜味，無腐蝕性。,一氯甲烷,CH3Cl,CH2Cl2,無色透明、有刺激芳香氣味、易揮發(fā)的液體。吸入有毒！,脂肪和油的萃取劑,牙科局部麻醉劑、冷凍劑和滅火劑,主要用作致冷劑,在醫(yī)藥上作麻醉劑,二氯甲烷,二、甲烷的性質(zhì),16,無色透明易揮發(fā)液體，稍有甜味。,CHCl3,氯仿,三氯甲烷,有機(jī)溶劑。在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防腐劑。,CCl4,全氯甲烷,四氯化碳,四氯甲烷,無色液體，有愉快的氣味，有毒！,用作溶劑、有機(jī)物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分析試劑，并用于制氯仿和藥物等。,二、甲烷的性質(zhì),17,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)。,取代反應(yīng):,試一試：你能寫出甲烷與溴蒸氣發(fā)生取代 反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？,二、甲烷的性質(zhì),18,甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：,CH4+Br2 CH3Br+HBr,CH2Br2+HBr,CHBr3+HBr,CBr4+HBr,二、甲烷的性質(zhì),19,,取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別？,生成物中不一定有單質(zhì),反應(yīng)物和生成物中一定有單質(zhì),反應(yīng)能否進(jìn)行，受溫度、光照、催化劑等外界條件的影響較大,在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，遵循金屬活動(dòng)性順序等,反應(yīng)逐步進(jìn)行，很多反應(yīng)是可逆的,反應(yīng)一般為單方向進(jìn)行,想一想？,二、甲烷的性質(zhì),20,,（3）甲烷的受熱分解,,結(jié)構(gòu),性質(zhì),用途,二、甲烷的性質(zhì),21,應(yīng)用： 三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑。 氫氣是合成氨和合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠和染料的工業(yè)原料。,二、甲烷的性質(zhì),22,1、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)，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.NH3 B.CCl4 C.CH2Cl2 D.H2O 3、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高 錳酸鉀褪色的是（ ） A.CH4 B.CO2 C.SO2 D.H2,無色,無臭,0.717g/L,正四面體,穩(wěn)定,B,C,練習(xí):,二、甲烷的性質(zhì),23,4、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：（ ） A. 二氧化碳 B. 尿素 C. 蔗糖 D. 碳酸氫銨,5、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渾濁的是（ ） A.HCl B.CH4 C.H2 D.CO,,BC,B,二、甲烷的性質(zhì),24,7、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 （ ） A.甲烷是一種黃綠色氣體 B.甲烷是一種有臭味的氣體 C.收集甲烷時(shí)常用排水法，是因?yàn)榧淄榈拿芏扰c空氣的密度相近。 D.甲烷能用排水法收集是因?yàn)榧淄殡y溶于水,D,A,二、甲烷的性質(zhì),25,8、光照下，甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后，共得產(chǎn)物（ ） A.5種 B.2種 C.3種 D. 4種,9、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),26,10、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. 0.5 mol B. 2 mol,C. 2.5 mol D. 4 mol,C,二、甲烷的性質(zhì),27,11、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.CH4 B.C2H2 C.C2H4 D.C3H6,12、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.１:１ B.１:５ C.５:１ D.任意比,Ａ,Ｂ,二、甲烷的性質(zhì),28,補(bǔ)充：甲烷的制備 （1）工業(yè)制備 （由天然氣除去雜質(zhì)獲得） （2）實(shí)驗(yàn)室制備 ①藥品：無水CH3COONa和堿石灰 ②反應(yīng)原理：（主反應(yīng)、副反應(yīng)以及反應(yīng)的類型） A.主反應(yīng)方程式： B.副反應(yīng)方程式： C.是否為取代反應(yīng)？ ③堿石灰中的CaO的作用： A.提供反應(yīng)物 B.疏松導(dǎo)氣 ④氣體發(fā)生裝置：同于O2、NH3,,二、甲烷的性質(zhì),29,⑤氣體收集方法：同H2、O2、NH3比較 ⑥性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)： A.不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 B.不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C.點(diǎn)燃燃燒：通過對(duì)產(chǎn)物的定性分析驗(yàn)證甲烷的元素 組成 ⑦尾氣處理：點(diǎn)燃燃燒,二、甲烷的性質(zhì),30,