最简单的有机化合物——甲烷ppt课件.ppt
华蓥中学：杨旭华蓥中学：杨旭大家知道西气东输吗大家知道西气东输吗?“西气东输西气东输”工程工程千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰”可燃冰是天然气可燃冰是天然气(甲烷等甲烷等)的水合物，它易燃烧，外的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为形似冰，被称为“可燃冰可燃冰”。“可燃冰可燃冰”储量较大，可燃储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源冰将成为最理想替代能源.我国可燃冰的分布：我国可燃冰的分布：甲烷甲烷一、一、甲烷的分子结构甲烷的分子结构 二、二、甲烷在自然界中的存在形态甲烷在自然界中的存在形态三、三、甲烷的物理性质甲烷的物理性质四、四、甲烷的化学性质甲烷的化学性质五、五、甲烷的用途甲烷的用途夯实基础：夯实基础：(2).电子式电子式HCHHHCHHHH(4).结构简结构简式式(1).分子式分子式CH4(3).结构式结构式CH4(5).空间构空间构型型球棍模型球棍模型比例模型比例模型一、甲烷的分子结构一、甲烷的分子结构正四面体正四面体例例1、下列事实能证明甲烷分子中是以下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四面体结构的是原子为中心的正四面体结构的是()A.CH3Cl只代表一种物质只代表一种物质B.CH2Cl2只代表一种物质只代表一种物质C.CHCl3只代表一种物质只代表一种物质D.CCl4只代表一种物质只代表一种物质B返回二、甲烷在自然界中的存在形态甲烷在自然界中的存在形态:（天然气（天然气)（油田气）（油田气）沼气池的底部沼气池的底部（沼气）（沼气）煤矿坑道煤矿坑道 （坑气）（坑气）一般含一般含CH4 8097%返回 _色色 味的味的 体体，密度，密度 ，溶于水。溶于水。无无气气无无比比空空气气小小极难极难向下排气法向下排气法排水法排水法收集收集收集收集三、甲烷的物三、甲烷的物理性质理性质返回四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质 通常情况下，甲烷稳定，通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。高锰酸钾高锰酸钾 或或溴水溴水在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应!燃烧：燃烧：燃烧，产生淡蓝色火焰燃烧，产生淡蓝色火焰CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃现象：现象：注意注意:点燃甲烷前必须验纯点燃甲烷前必须验纯,否则可能会爆炸否则可能会爆炸.所以甲烷的化学性质之一所以甲烷的化学性质之一 ：氧化反应氧化反应 在有机化学中，若有机物被氧化，在有机化学中，若有机物被氧化，这样的化学反应称之为氧化反应。这样的化学反应称之为氧化反应。概念学习：概念学习：氧化反应氧化反应与氯气的反应：与氯气的反应：实验实验3-3现象现象:1.氯气的黄绿色逐渐消失氯气的黄绿色逐渐消失2.量筒内壁上出现量筒内壁上出现黄色油状黄色油状液滴液滴4.量筒内液面上升量筒内液面上升在光照条件下，在光照条件下，CH4与与Cl2发生了反应发生了反应有不溶于水的油状液体生成有不溶于水的油状液体生成量筒内气压减小，即气体总体积减小量筒内气压减小，即气体总体积减小5.水槽中有白色固体析出水槽中有白色固体析出氯离子浓度增大，破坏了氯离子浓度增大，破坏了NaCl的溶解平衡的溶解平衡3.量筒内液面上产生白雾量筒内液面上产生白雾有易溶于水的气体生成有易溶于水的气体生成甲烷形成卤代物的历程甲烷形成卤代物的历程ClCl+光光照照C CH HH HH HCl ClCl ClH H+(一氯甲烷一氯甲烷)气态气态一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成CHCH4 4 +Cl +Cl2 2 CH CH3 3Cl +Cl +HClHCl光照(二氯甲烷二氯甲烷)液态液态ClCl+光光照照C CH HH HH HCl ClCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成CHCH3 3Cl +ClCl +Cl2 2 CH CH2 2ClCl2 2 +HClHCl光照ClCl+光光照照Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成(三氯甲烷三氯甲烷)液态液态CHCH2 2ClCl2 2 +Cl +Cl2 2 CHCl CHCl3 3+HClHCl光照(四氯甲烷四氯甲烷)液液态态ClCl+光光照照Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成CHClCHCl3 3+Cl+Cl2 2 CCl CCl4 4+HClHCl光照概念学习：概念学习：甲烷的化学性质之二：甲烷的化学性质之二：取代反应取代反应 在有机化学中，有机化合物分子里在有机化学中，有机化合物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团代替的的原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应，叫做取代反应。反应，叫做取代反应。光照光照CH4 +Cl2 CH3Cl +HCl光照光照CH3Cl +Cl2 CH2Cl2 +HCl光照光照CH2Cl2 +Cl2 CHCl3 +HClCHCl3 +Cl2 CCl4 +HCl光照光照甲烷与氯气反应中的等量关系：甲烷与氯气反应中的等量关系：n(被取代的氢原子）被取代的氢原子）=n(Cl2)=n(HCl)1.1.在光照条件下在光照条件下,将等物质的量的将等物质的量的CHCH4 4和和ClCl2 2充充分分 反应反应,得到产物的物质的量最多的是得到产物的物质的量最多的是()()A.CH A.CH3 3Cl B.CHCl B.CH2 2ClCl2 2 C.CCl C.CCl4 4 D.HClD.HCl D2.2.1mol1mol甲烷和氯气在光照下充分反应生成相甲烷和氯气在光照下充分反应生成相同物质的量的四种取代产物同物质的量的四种取代产物,则消耗的氯气的则消耗的氯气的物质的量是物质的量是()()A.1mol B.2mol A.1mol B.2mol C.2.5mol D.5molC.2.5mol D.5molC有关有关CHCH3 3Cl Cl、CHCH2 2ClCl2 2 、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4知识要点归纳知识要点归纳:物质物质比较比较 CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4状态状态空间构型空间构型机构式机构式电子式电子式俗称俗称 gL(油状）油状）L(油状）油状）L(油状）油状）四面体四面体四面体四面体四面体四面体正四面体正四面体氯仿氯仿四氯化碳四氯化碳隔绝空气加强热隔绝空气加强热 在隔绝空气的情况下，加热至在隔绝空气的情况下，加热至100010000 0C C，甲烷分解生成甲烷分解生成炭黑和氢气炭黑和氢气。CHCH4 4 C+2H C+2H2 2高温高温所以甲烷的化学性质之三所以甲烷的化学性质之三 ：高温受热分解高温受热分解注意注意:高温受热分解不一定产生炭黑及氢气高温受热分解不一定产生炭黑及氢气 氢气氢气可用于合成氨及合成汽油；可用于合成氨及合成汽油；炭黑炭黑可可用于橡胶工业。用于橡胶工业。甲甲烷烷化化学学性性质质 总体：总体：一定条件下一定条件下燃烧燃烧反应反应取代取代反应反应隔绝空气高温受热分解隔绝空气高温受热分解性质较稳定性质较稳定小结：小结：返回五、甲烷的用途：五、甲烷的用途：a.合成氨（氮肥工业）合成氨（氮肥工业）b.合成汽油工业合成汽油工业c.橡胶工业橡胶工业d.制取有机溶剂等制取有机溶剂等e.生产有机溶剂生产有机溶剂 2.化工原料化工原料 1.燃料燃料甲烷作燃料时要注意什么？甲烷作燃料时要注意什么？安全安全思考与讨论：思考与讨论：瓦斯爆炸瓦斯爆炸返回甲甲烷烷虽虽好好仍仍需需合合理理使使用用1.已知如果空气中混人甲烷的体积达到总体已知如果空气中混人甲烷的体积达到总体积的积的5%-15%5%-15%这个范围这个范围,点燃甲烷时就会发生爆点燃甲烷时就会发生爆炸炸.则发生则发生爆炸最剧烈爆炸最剧烈时时,甲烷在空气中的体甲烷在空气中的体积分数为多少时积分数为多少时()()A.5%A.5%B.8%B.8%C.9.1%C.9.1%D.10.5%D.10.5%C C课堂练习课堂练习:2.2.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.CA.C2 2H H4 4 +Cl+Cl2 2 C C2 2H H4 4ClCl2 2B.2CB.2C2 2H H5 5OH OH C C2 2H H5 5OCOC2 2H H5 5 +H+H2 2O OC.CC.C2 2H H5 5Cl +HCl +H2 2O O C C2 2H H5 5OH +OH +HClHClD.CHD.CH4 4 +4Cl+4Cl2 2 CCl CCl4 4+4HCl+4HClA3.3.把把10mlCH10mlCH4 4和和40mlCl40mlCl2 2组成的混合气体充入组成的混合气体充入大试管大试管,将此试管倒立于盛有将此试管倒立于盛有足量足量NaNa2 2SiOSiO3 3溶溶液的水槽中液的水槽中,放在光亮处放在光亮处,片刻片刻 后发现试管中气体颜色后发现试管中气体颜色_,_,试管中液面试管中液面_,_,试管內壁上有试管內壁上有_,_,水槽中还有水槽中还有_生成生成变浅变浅上升上升黄色油滴黄色油滴白色胶状沉淀白色胶状沉淀Na2SiO3溶液溶液4.写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照 CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2CHBr3+HBr光照光照CHBr3+Br2 CBr4+HBr光照光照5.5.下列叙述正确的是下列叙述正确的是()()A A、有机物一定来自有机体内有机物一定来自有机体内 B 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 C、COCO属于有机物属于有机物 D D、A-B+C-D A-C+B-D A-B+C-D A-C+B-D 一定属于一定属于复分解反应复分解反应B6 6向下列物质的水溶液中加入向下列物质的水溶液中加入AgNO3AgNO3溶溶液，有白色沉淀产生的是（液，有白色沉淀产生的是（）、l l、a al l、l l、l lB B 7.7.下列事实能证明甲烷分子中是以下列事实能证明甲烷分子中是以C C 原原子为中心的正四面体结构的是（子为中心的正四面体结构的是（）A CHA CH3 3ClCl只代表一种物质只代表一种物质 B CHB CH2 2ClCl2 2只代表一种物质只代表一种物质 C CHClC CHCl3 3只代表一种物质只代表一种物质 D CClD CCl4 4只代表一种物质只代表一种物质B8.8.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 2D D、H H2 2O OB B9.将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（性高锰酸钾褪色的是（）A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2C C取代反应取代反应置换反应置换反应取代反应与置换反应的区别适用于有机反应适用于有机反应适用于无机反应适用于无机反应反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应物、生成物中一定有单质逐步取代逐步取代，很多反应是可逆的，很多反应是可逆的反应一般是单向进行反应一般是单向进行反应能否进行受催化剂、温度反应能否进行受催化剂、温度光照等外界条件影响较大光照等外界条件影响较大在在水溶液中进行的置换反应遵水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属的活动顺序循金属或非金属的活动顺序返回
