必修2三章一节-第一课时《最简单的有机化合物----甲烷》课件.ppt

最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷第一课时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。注意：并非所有含碳的化合物都是有机物并非所有含碳的化合物都是有机物（除除CO、CO2、H2CO3及其盐、碳酸氢盐、及其盐、碳酸氢盐、氢氰酸（氢氰酸（HCN）及其盐、硫氰酸）及其盐、硫氰酸（HSCN）及其盐和金属碳化物等）及其盐和金属碳化物等）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 有机化合物有机化合物种类繁多种类繁多(超过超过2000万种万种),分分布广泛布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要在人类的生活及生产中发挥重要作用。作用。有机物的有机物的主要特点主要特点a.a.大多数有机物大多数有机物难溶于水难溶于水,易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。b.b.绝大多数有机物受热绝大多数有机物受热容易分解容易分解,且且易燃烧易燃烧。c.c.多数有机物为多数有机物为非电解质非电解质，不易导电不易导电。d.d.多数多数熔沸点低熔沸点低。e.e.有机物的有机物的反应复杂反应复杂，一般比较慢，常常伴，一般比较慢，常常伴 有副反应发生。有副反应发生。有机物的以上性质特点与其有机物的以上性质特点与其 密切相关。密切相关。结构结构仅仅含含碳碳和和氢氢两种元素的有机物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的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。这些甲烷都是在气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气隔绝空气的情况下，的情况下，由由动植物残体动植物残体经过微生物经过微生物发酵发酵的作用而生成的。的作用而生成的。沼气沼气煤矿坑道气煤矿坑道气（又称坑气）（又称坑气）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球棍模型球棍模型比例模型比例模型 以以碳碳原原子子为为中中心心，四四个个氢氢原原子子为为顶顶点点的的正正四四面面体体。键键角角：109109。2828，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溶液、溴水等强氧溶液、溴水等强氧化剂反应化剂反应现象：现象：对强氧化剂的稳定性对强氧化剂的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 甲烷甲烷溴水溴水 甲烷甲烷KMnO4溶液溶液四、四、甲烷的化学性质：甲烷的化学性质：通常情况下，甲烷的通常情况下，甲烷的结构比较稳结构比较稳定，定，不易与其它物质反应。不易与其它物质反应。与与强酸强酸、强碱强碱、强氧化剂如强氧化剂如高锰酸钾、溴高锰酸钾、溴水等水等都不起反应。都不起反应。注意：有机反应方程式中用“”不用“”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。点燃甲烷前必须验纯点燃甲烷前必须验纯（2）甲烷与氯气的反应）甲烷与氯气的反应现象：现象：试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内Cl2的黄绿色逐渐的黄绿色逐渐变浅变浅 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴（4）试管中有白雾）试管中有白雾（5）水槽中有固体析出）水槽中有固体析出实验：实验：甲烷与氯气在光照条件下的反应甲烷与氯气在光照条件下的反应讨论：根据实验现象，从中可得到那些结论？讨论：根据实验现象，从中可得到那些结论？2 试管壁上出现油滴，说明反应中生成了新的试管壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质油状物质，且不溶与水。且不溶与水。1 甲烷与氯气甲烷与氯气光照光照的条件下的条件下发生取代反应发生取代反应3 生成生成氯化氢极易溶于水氯化氢极易溶于水，气体体积减小，压强减小。，气体体积减小，压强减小。色变浅、出油滴、水上升、色变浅、出油滴、水上升、固体析，固体析，有白雾有白雾现象：现象：4 析出NaCl晶体5 生成氯化氢生成氯化氢挥发至空气中形成挥发至空气中形成“盐酸小液滴盐酸小液滴”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（2）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（无色气体无色气体可作麻醉剂可作麻醉剂）二氯甲烷（二氯甲烷（油状油状液体液体）三氯甲烷（三氯甲烷（油状油状液体液体俗称氯仿，俗称氯仿，可作麻醉剂、可作麻醉剂、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（油状油状液体液体，可作，可作有机溶有机溶剂、灭火剂剂、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甲烷的取代反应应注意的问题甲烷的取代反应应注意的问题（1 1）反应条件：）反应条件：光照光照（2 2）反应物状态：）反应物状态：纯卤素纯卤素，例如甲烷与溴水不反应，与，例如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气或者液溴见光发生取代反应。溴蒸气或者液溴见光发生取代反应。（3 3）五种产物五种产物：一氯甲烷（：一氯甲烷（CHCH3 3Cl Cl）、二氯甲烷二氯甲烷（CHCH2 2ClCl2 2）、三氯甲烷（）、三氯甲烷（CHClCHCl3 3 ）、四氯甲烷（又称四氯）、四氯甲烷（又称四氯化碳，化碳，CClCCl4 4）、）、HCl（最多最多）（4 4）反应中各物质量的关系：每）反应中各物质量的关系：每1 mol H1 mol H 被取代，则有被取代，则有1 mol Cl1 mol Cl2 2 参加反应，生成参加反应，生成1 mol HCl1 mol HCl。（5）逐步取代，各步反应同时进行，五种产）逐步取代，各步反应同时进行，五种产物同时共存物同时共存（3）甲烷的受热分解）甲烷的受热分解CH4 C+2H2高温高温结构结构性质性质用途用途 决定决定决定决定在隔绝空气的条件下，加热到1000以上，甲烷分解成炭黑和氢气。隔绝空气隔绝空气四、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+HBr课堂练习课堂练习 光光 C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HClB、Zn+H2SO4 ZnSO4+H21.下列反应不属于取代反应的是（下列反应不属于取代反应的是（）A、CH4+Br2 CH3Br+HBr 点燃点燃BC2.2.下列物质可与甲烷发生化学反应的是下列物质可与甲烷发生化学反应的是（）A.A.氯气氯气B.B.溴水溴水C.C.氧气氧气D.D.高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液3.3.将等物质的量的甲烷和氯气混合，在漫射光照射下将等物质的量的甲烷和氯气混合，在漫射光照射下充分反应，生成物中最多的是（充分反应，生成物中最多的是（）A.HCl B.CHA.HCl B.CH3 3Cl C.CHCl C.CH2 2ClCl2 2 D.CHCl D.CHCl3 3 E.CCl E.CCl4 4ACA练习练习:5 5、与甲烷的分子结构相同的物质是（、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A A、NHNH3 3 B B、CClCCl4 4 C C、CHCH2 2ClCl2 2 D D、CHCl3B2 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 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: