31最简单的有机物甲烷.ppt
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1、第三章有机化合物第三章有机化合物什么叫有机物?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、碳的金属化合物等看作无机物。碳的金属化合物等看作无机物。)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3、有机物和无机物的比较、有机物和无机物的比较 有机物有机物 无机物无机物 种类种类溶解性溶解性耐热性耐热性可燃性可燃性电离性电离性化学化学反应反应很多很多(3000万种以上万种以上)比有
2、机物少比有机物少(10万种左右万种左右)多数难溶于水,易多数难溶于水,易溶于有机溶剂溶于有机溶剂多数难溶于有机溶多数难溶于有机溶剂,易溶于水剂,易溶于水不耐热,熔点较低不耐热,熔点较低多数耐热,难熔化,多数耐热,难熔化,熔点较高熔点较高多数可以燃烧多数可以燃烧多数不能燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数为非电解质多数是电解质多数是电解质一般比较复杂,副反一般比较复杂,副反应多,反应速率慢应多,反应速率慢一般比较简单,副反一般比较简单,副反应少,反应速率较快应少,反应速率较快有机物种类有机物种类繁多的原繁多的原因:因:1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4个价电子,可个价电子,可跟其它原子形成跟其它
3、原子形成4 4个共价键个共价键2 2、碳原子易跟多种原子形成共价键;碳原碳原子易跟多种原子形成共价键;碳原子间易形成子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。等多种复杂的结构单元。CHHHH:CCCCCCCCCCCCHHH.C.HC=CCC有机物分类有机物分类: :根据有机物的组成和结构特点根据有机物的组成和结构特点有有机机物物烃:烃:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃的衍生物:烃的衍生物:卤代烃、醇、酚、羧卤代烃、醇、酚、羧酸等。酸等。高分子化合物高分子化合物(包括人工合成(包括人工合成)有机化学的学习方法:有机化学的学习方法
4、:n三抓三抓 :抓结构:抓结构 抓部位抓部位 抓条件抓条件n三学会:模仿三学会:模仿 推断推断 接受新信息能力接受新信息能力 仅含仅含碳碳和和氢氢两种元素的有机物,称为碳氢两种元素的有机物,称为碳氢化合物,也称为化合物,也称为烃烃。n烃,读音烃,读音tingting,碳的声母和氢的韵母的组,碳的声母和氢的韵母的组合。合。 碳碳氢氢烃烃4 4、烃、烃( (通式:通式:CxHyCxHy) )动动脑动动脑下列物质属于烃的是:下列物质属于烃的是: H H2 2S S、C C2 2H H2 2、CHCH3 3ClCl、C C2 2H H5 5OHOH、CHCH4 4、H H2 2、金刚石、金刚石、 CH
5、CH3 3COOHCOOH、COCO2 2、C C2 2H H4 4 甲烷在甲烷在自然界自然界的存在的存在沼气沼气煤矿坑道气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气分子式:分子式:CH4电子式:电子式:HHHCH结构式:结构式:CHHHH+1-4二、甲烷的分子结构二、甲烷的分子结构(平面)(平面) 思考思考 上述结构式是否说明上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心,四个氢原子为原子为中心,四个氢原子为顶点的平面正方形?顶点的平面正方形?2 2、甲烷分子的立体结构:、甲烷分子的立体结构: 以碳原子为中心,以碳原子为中心, 四个氢原子四个氢原子为顶点的为顶点的正四面
6、体正四面体。键角:。键角:109109。2828, 但由于有机物的立体结构但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事,为方便式书写起来比较费事,为方便起见,一般采用平面的起见,一般采用平面的结构式结构式来表示。来表示。 三、甲烷的物理性质:三、甲烷的物理性质: 色色 味的味的 体,密度体,密度 , 溶于水。溶于水。无无气气无无比空气小比空气小极难极难向下排空气法向下排空气法排水法排水法推测推测CHCH4 4化学性质:化学性质:1 1、CHCH4 4有一定的还原性,可被氧化有一定的还原性,可被氧化2 2、CHCH4 4可能容易受热分解可能容易受热分解四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质(一)、与氧
7、气反应一)、与氧气反应OHCOOCH222422点燃注意点:注意点:甲烷不能使酸性甲烷不能使酸性KMnOKMnO4 4褪色褪色1、点燃前要验纯(、点燃前要验纯(瓦斯爆炸瓦斯爆炸)2、写反应连接号时用、写反应连接号时用“”3、 大多数的有机物燃烧后都生成大多数的有机物燃烧后都生成CO2和和H2O4、结构比较稳定,、结构比较稳定,与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应如如高锰酸钾、溴水等高锰酸钾、溴水等。辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场CHCH4 4爆炸爆炸极限极限:5%15.4%如果一定压强下温度高于如果一定压强下温度高于100,水变为水蒸气,水变为水蒸气,此时此时CH4燃烧前后体
8、积不变。燃烧前后体积不变。在在空气中燃烧,空气中燃烧,火焰呈淡蓝色火焰呈淡蓝色: CH4、H2S、H2等气体;固态硫等气体;固态硫; 液态酒精液态酒精空气中燃烧,火焰呈空气中燃烧,火焰呈蓝色蓝色: COCH4检验:检验:甲烷安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰,若在火焰上甲烷安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰,若在火焰上方罩一干燥烧杯,烧杯内壁变模糊,直立,加少量方罩一干燥烧杯,烧杯内壁变模糊,直立,加少量石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。 在隔绝空气并在隔绝空气并加热至加热至1000的高的高温温下,下,甲烷甲烷分解分解CHCH4 4 C + 2H C + 2H2 2高温高温合成氨合成氨、汽油汽油的原料的原料橡胶
9、工业橡胶工业的原料的原料2 2、甲烷的受热分解、甲烷的受热分解可以用于制造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等3、取代反应(特征反应)n阅读课本阅读课本P61的信息的信息n你从实验中得到哪些信息?你从实验中得到哪些信息?n从所得的实验信息中你能得到哪些启示从所得的实验信息中你能得到哪些启示科学探究科学探究4、取代反应、取代反应 试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内Cl2的黄绿色逐渐消失的黄绿色逐渐消失 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴注意:注意:装置装置要放在要放在光亮光亮的地方的地方.取代反应:取代反应: 有机物分子有机物分子里的里的某些某些原子或原子团原子或原子团
10、被其他被其他原子原子或或原子团原子团所所代替代替的反应。的反应。:ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程甲烷的结构式形成卤代物的历程ClCl+光光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ClCl+光光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ClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClC
11、l Cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成CH4+Cl2光照光照CH3Cl+Cl2光照光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照光照CCl4+HClCH3Cl+HCl产物为产物为混合物混合物甲烷与氯气反应的产物有几种?甲烷与氯气反应的产物有几种? 甲烷与氯气反应,共得到甲烷与氯气反应,共得到5种产物种产物,其中一,其中一氯甲烷和氯化氢是气态,二氯甲烷、三氯甲烷、氯甲烷和氯化氢是气态,二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水,其余难和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水,其余难溶于水溶于水。反应条件:光照反应条件:光照(室温下在暗处不发生反应
12、)室温下在暗处不发生反应)反应物质:纯卤素单质;如甲烷与氯水、溴水不反应,反应物质:纯卤素单质;如甲烷与氯水、溴水不反应,与与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反应。、溴蒸气光照条件下发生取代反应。甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代,故甲烷的卤甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代,故甲烷的卤代物并非一种,而是几种卤代物的混合物。代物并非一种,而是几种卤代物的混合物。注意:注意:练习:练习:2 2、CHCH4 4与与ClCl2 2发生取代反应,但反应完成后,测得发生取代反应,但反应完成后,测得四种取代物的物质的量相等为四种取代物的物质的量相等为1mol1mol,则消耗,则消耗ClCl2 2的物质的量
13、为的物质的量为 ( )、10mol10mol、8mol8mol、12mol12mol、6mol6mol取代反应与置换反应的区别取代反应与置换反应的区别取代反应取代反应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、生成物中反应物、生成物中不一定有单质不一定有单质反应物、生成物中反应物、生成物中一定有单质一定有单质逐步取代逐步取代 ,很多反,很多反应是可逆的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、反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件温度、光照等外界条件影响较大影响较大在水溶液中进行的置在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非换反应遵循金属或非金属的活
14、动顺序金属的活动顺序置换反应置换反应练习练习: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
15、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甲烷化甲烷化学性质学性质 总体:总体: 一定条件下一定条件下燃烧反应燃烧反应取代反应取代反应受热分解受热分解性质较稳定性质较稳定练习练习:4 4、甲烷是一种、甲烷是一种、的气体,标准状况的气体,标准状况下的密度下的密度_,其分子呈,其分子呈 结构,结构,电子式电子式 ,化学性质比较,化学性质比较。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
16、 4 C C、CHCH2 2ClCl2 2 D D、H H2 2O O6 6、将下列气体通入酸性高锰酸钾,酸性高锰酸、将下列气体通入酸性高锰酸钾,酸性高锰酸钾褪色的是(钾褪色的是( ) A A、CHCH4 4 B B、COCO2 2 C C、SOSO2 2 D D、H H2 2无色无色无味无味0.714g/L0.714g/L正四面体正四面体 稳定稳定B BC CB B 练习练习:8、1mol1mol甲烷完全与氯气发生取代反应甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的若要制得等物质的量的4 4种卤代产物,种卤代产物,需氯气多少摩尔?需氯气多少摩尔?2.5mol7 7向下列物质的水溶液中加入
17、向下列物质的水溶液中加入AgNOAgNO3 3溶液,有白色沉淀产生的是(溶液,有白色沉淀产生的是( )、l l、a al l、l l、l l练习练习:9、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 原子为中原子为中心的正四面体结构的是(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课堂习题课堂习题1、2003年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。天然气是一种清洁的能源,其主要
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