甲烷讲课用课件.ppt

第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷第三章第三章 有机化合物有机化合物 第一课时第一课时新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修 第三章 第一节最简单的有机化合物甲烷第一课时生活中的有机物生活中的有机物一、有机物一、有机物什么叫有机物？它有哪些组成元素什么叫有机物？它有哪些组成元素？1 1、定义：、定义：含有含有碳元素碳元素的化合物为有机物。的化合物为有机物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物碳的金属化合物等等看作无机物。看作无机物。）2 2、组成元素：、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素主要元素其他元素其他元素 仅含碳和氢两种元素的有机物仅含碳和氢两种元素的有机物称为称为碳氢化合物碳氢化合物，也称为，也称为烃烃。碳碳tn烃烃tng氢氢qng烃烃(通式：通式：CxHy)CxHy)v烃，读音烃，读音tingting，碳的声母和氢的韵母的组合，碳的声母和氢的韵母的组合。下列物质属于烃的是下列物质属于烃的是？CH4 CH3Cl CH3OH H2S C2H2 CH2Cl2 C2H5OH CO2 金刚石金刚石 CH3COOH思考思考甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。沼气沼气煤矿坑道气（瓦斯）煤矿坑道气（瓦斯）天然气天然气油田气油田气甲烷在自然界的存在甲烷在自然界的存在 西气（西气（甲烷甲烷）东输）东输 管道施工现场管道施工现场沼气（沼气（甲烷甲烷）的制取和利用）的制取和利用一一 甲烷的组成和结构甲烷的组成和结构甲烷的分子式甲烷的分子式:CH4电子式电子式结构式结构式HHHCHCHHHH结构式：用短线来表示一对共用电子对的图示。球棍模型球棍模型比例模型比例模型 经经过过科科学学实实验验证证明明甲甲烷烷分分子子的的结结构构是是正正四四面面体体结结构构，碳碳原原子子位位于于正正四四面面体体的的中中心心，4个个氢氢原原子子分分别别位位于于正正四四面面体体的的4个个顶顶点点上上。其其中中，4个个C-H键键的的长长度和强度相同，夹角相等。度和强度相同，夹角相等。甲烷的立体结构甲烷的立体结构二、甲烷的物理性质：二、甲烷的物理性质：通常情况下，甲烷是一种没有通常情况下，甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体颜色、没有气味的气体密度是密度是0.717g/L0.717g/L（标准状况）（标准状况）甲烷极难溶于水甲烷极难溶于水 甲甲烷烷在在自自然然界界中中的的存存在在：池池沼沼的的底底部部(沼沼气气)，油油田田气气和和煤煤矿矿坑坑道道(坑坑气气、瓦瓦斯斯)，天天然然气气(一一般般 含含 CH4 80809797)，可燃冰可燃冰等。等。甲烷的存在甲烷的存在推测推测CHCH4 4化学性质：化学性质：CHCH4 4有一定的还原性，可被氧化有一定的还原性，可被氧化甲烷不能与甲烷不能与KMnO4等强氧化剂反应，等强氧化剂反应，与强酸强碱也不反应。与强酸强碱也不反应。现象：现象：稳定性稳定性溶液颜色没有变化。溶液颜色没有变化。结论：结论：实验实验 甲烷甲烷强酸强碱强酸强碱 甲烷甲烷KMnO4溶液溶液2、化学性质、化学性质（1）甲烷的氧化反应（燃烧）甲烷的氧化反应（燃烧）CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃现象现象：淡蓝色火焰，放出大量的热。：淡蓝色火焰，放出大量的热。甲烷的燃烧甲烷的燃烧 利用此性质，甲烷可作燃料利用此性质，甲烷可作燃料实验：实验：CHCH4 4在空气中易燃烧，甚至可以引起爆炸。有机反应方程式中用有机反应方程式中用“”不用不用“”（2）甲烷与氯气的反应）甲烷与氯气的反应现象：现象：试管中淡黄绿色消失，内壁有油状液体试管中淡黄绿色消失，内壁有油状液体,试管试管内的液面上升。内的液面上升。实验：实验：甲烷与氯气在光甲烷与氯气在光照条件下的反应照条件下的反应【思考讨论思考讨论】1、为什么气体颜色会变浅甚至褪去、有油滴出现？、为什么气体颜色会变浅甚至褪去、有油滴出现？2、为什么量筒中的液面上升？、为什么量筒中的液面上升？3、甲烷和氯气反应会有哪些键发生断裂和形成？甲烷和氯气反应会有哪些键发生断裂和形成？结论：结论：1、甲烷与氯气发生取代反应甲烷与氯气发生取代反应 2、生成氯化氢极易溶于水，气体体积减、生成氯化氢极易溶于水，气体体积减 小，压强减小。小，压强减小。3、碳氢键断裂、氯氯键断裂、碳氢键断裂、氯氯键断裂 HH C Cl H HH C H H+Cl Cl光光+H Cl HCl C Cl H HCl C H H+Cl Cl光光+H Cl（3）甲烷的）甲烷的取代反应取代反应有机化学重要反应类型之一有机化学重要反应类型之一 有机物分子里的某些原子或原子团被其他有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应原子或原子团所代替的反应,叫取代反应叫取代反应.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光光CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl光光CHCl3+Cl2 CCl4+HCl光光一氯甲烷（一氯甲烷（无色气体无色气体）二氯甲烷（二氯甲烷（难溶于水的无色液体难溶于水的无色液体）三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿（有机溶剂有机溶剂）四氯甲烷又叫四氯化碳（四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂）甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应甲烷还能与其它的卤素单质发生取代反应四、甲烷的用途及前景四、甲烷的用途及前景燃烧放热，做气体燃料燃烧放热，做气体燃料甲烷取代反应的产物都是很好的有机溶剂甲烷取代反应的产物都是很好的有机溶剂天然气的应用，西气东输工程天然气的应用，西气东输工程 沼气池的应用沼气池的应用热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、和油漆等可用于制造颜料、油墨、和油漆等练习练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。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、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是()A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD3、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是()A、有机物一定来自有机体内有机物一定来自有机体内 B、有机物与无机物可以相互转化有机物与无机物可以相互转化 C、CO属于有机物属于有机物 D、A-B+C-D A-C+B-D 一定属于复一定属于复 分解反应分解反应B 4.向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是（能产生白色沉淀的是（）A.CH3Cl B.NaCl C.KClO3 D.CCl4B B5 5、若、若CHCH4 4与与ClCl2 2以物质的量之比为以物质的量之比为1 1：3 3混合，在混合，在光照下得到的产物是光照下得到的产物是：（：（1 1）CHCH3 3ClCl（2 2）CHCH2 2ClCl2 2（3 3）CHClCHCl3 3（4 4）CClCCl4 4，其中正确的是，其中正确的是 ()A A、只有（、只有（1 1）B B、只有（、只有（3 3）C C、（、（1 1）（）（2 2）（）（3 3）的混合物）的混合物D D、（、（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）的混合物）的混合物D布置作业布置作业1、课本、课本P.64 1、2、3、4、52、查阅资料进一步了解、查阅资料进一步了解“西气东输西气东输”的的有关知识。有关知识。6.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别气体的方法，是将它们分别（）A.先后通入溴水和澄清的石灰水先后通入溴水和澄清的石灰水B.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯C.点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清D.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水石灰水的烧杯石灰水的烧杯C2 你能设计一个实验验证你能设计一个实验验证CHCH4 4燃烧的燃烧的产物是什么吗？产物是什么吗？用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊，证明有二氧化碳生成。混浊，证明有二氧化碳生成。动动脑动动脑:西气东输工程西气东输工程你知道吗？你知道吗？让我让我好好想想好好想想？我国天然气主要分布在四川、我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地。重庆、甘肃、青海、新疆等地。v建设西气东输工程，引进利用境外天然气资源，是党中央、国务院的重大决策，是贯彻国家能源和安全战略的重要举措。据介绍，西气东输作为一条我国连通中亚的能源大动脉，是当前我国管道建设投资最多、输量最大、管线最长、压力最高、施工难度最大的特大工程。v 能源是支撑国家繁荣和经济可持续发展的重要基础。建设西气东输工程，引进利用境外天然气资源，是党中央、国务院的重大决策，是贯彻国家能源和安全战略的重要举措。阅读资料阅读资料 西气东输：西气东输：天然气的主要成分是甲烷，天天然气的主要成分是甲烷，天然气是当今世界上最重要的气体化然气是当今世界上最重要的气体化石燃料。我国是最早利用天然气的石燃料。我国是最早利用天然气的国家。国家。阅读资料阅读资料 天然气：天然气：据了解，作为据了解，作为西气东输西气东输主供气源，主供气源，塔里木气田拥有天然气资源量五千二百塔里木气田拥有天然气资源量五千二百六十七亿立方米，截至去年底，累计探六十七亿立方米，截至去年底，累计探明天然气地质储量六千二百二十四亿立明天然气地质储量六千二百二十四亿立方米，在年输气二百亿立方米的前提下，方米，在年输气二百亿立方米的前提下，有能够稳定供气三十年的资源保证。有能够稳定供气三十年的资源保证。千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰”可燃冰简介：可燃冰简介：学学 名名“天天 然然 气气 水水 合合 物物”，也也 称称 气气 体体 水水 合合 物物（gasgashydratehydrate），是是由由天天然然气气与与水水分分子子在在高高压压（100100大大气气压压或或10MPa10MPa）和和低低温温（0 01010）条条件件下下合合成成的的一一种种固固态态结结晶晶物物质质。因因天天然然气气中中80%80%90%90%的的成成分分是是甲甲烷烷，故故也也有有人人叫叫“甲甲烷烷水水合合物物”（methanemethanehydratehydrate或或methanemethanegas gas hydratehydrate）。天天然然气气水水合合物物多多呈呈白白色色或或浅浅灰灰色色晶晶体体，它它易易燃燃烧烧，外外形形似似冰冰雪雪，可可以以像像酒酒精精块块一一样样被被点点燃燃，故故也也有有人人叫叫它它“可可燃燃冰冰”。“可可燃燃冰冰”储储量量较较大大，将成为最理想替代能源将成为最理想替代能源.从从微微观观上上看看其其分分子子结结构构就就像像一一个个一一个个“笼笼子子”，由由若若干干水水分分子子组组成成一一个个笼笼子子，每每个个笼笼子子里里“关关”一一个个甲甲烷烷气体分子。气体分子。可燃冰可燃冰 未来的新能源未来的新能源阅读资料阅读资料可燃冰的分布可燃冰的分布