高二化学：第五章第一节甲烷 课件 人教.ppt

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1、第五章第五章 烃烃2021/8/11 星期三1I、理解概念、理解概念：对于烃基、同系物、对于烃基、同系物、同分异构体、取代和加成等有机化学的基同分异构体、取代和加成等有机化学的基础知识应加以深刻的理解，因为它们贯穿础知识应加以深刻的理解，因为它们贯穿在整个有机化学的学习中。在整个有机化学的学习中。II、重视结构：、重视结构：化学反应的实质化学反应的实质是破旧键立新键，而掌握有机物的结构对是破旧键立新键，而掌握有机物的结构对于分析有机反应中键的断裂和生成是至关于分析有机反应中键的断裂和生成是至关重要的重要的。2021/8/11 星期三2III、突出典型：、突出典型：每类有机物每类有机物的学习都有

2、代表物，所以要把重点放的学习都有代表物，所以要把重点放在准确把握代表物的结构、性质、制在准确把握代表物的结构、性质、制法及用途上。法及用途上。IV解释规律、掌握类型：解释规律、掌握类型：从典型物质性质的本质属性去探索每从典型物质性质的本质属性去探索每一类物质或每一种反应类型变化规律一类物质或每一种反应类型变化规律。2021/8/11 星期三3有有 机机 物物 概概 述述v1.1.什么是有机物？其组成元素有哪什么是有机物？其组成元素有哪些？些？v2.2.有机物种类繁多的原因何在？有机物种类繁多的原因何在？v3.3.有机物有何性质特点？有机物有何性质特点？v4.4.有机物与无机物是否为毫无关系有机

3、物与无机物是否为毫无关系的两类物质？的两类物质？2021/8/11 星期三4一、有机物一、有机物1 1、定义：、定义：2 2、组成元素：、组成元素：含有碳元素的化合物为有机物。含有碳元素的化合物为有机物。碳碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）属化合物等看作无机物。）主要元素主要元素其他元素其他元素2021/8/11 星期三51】、碳原子含有】、碳原子含有4个价电子，可以跟个价电子，可以跟其它原其它原子形成子形成4个共价键；个共价键；2】、】、碳原子相互之间碳原子相互之间能以共价键

4、结合成碳碳能以共价键结合成碳碳双键、碳碳叁键或形成长的碳链、碳环。双键、碳碳叁键或形成长的碳链、碳环。CHHHH：CC C CCCCCCCCCHHH.C.H3、有机物种类繁多、有机物种类繁多原原 因因:2021/8/11 星期三6有机物有机物种类繁多种类繁多，其主要原因是：，其主要原因是：v3 3】、含有相同原子种类和数目的分子】、含有相同原子种类和数目的分子可能具有不同结构可能具有不同结构-同分异构现象同分异构现象2021/8/11 星期三74、有机物的主要性质特点、有机物的主要性质特点v1.大多数有机物难溶于水大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。v2.绝大多数有机物受热容

5、易分解绝大多数有机物受热容易分解,且易燃烧。且易燃烧。v3.多数有机物为非电解质，不易导电。多数有机物为非电解质，不易导电。v4.多数有机物熔沸点低。多数有机物熔沸点低。v5.有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴 有副反应发生。有副反应发生。v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。2021/8/11 星期三8 仅仅含含碳碳和和氢氢两种元两种元素的有机化合物称为素的有机化合物称为碳氢化合物，又称为碳氢化合物，又称为烃烃。2021/8/11 星期三10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;有机物有机物烃烃烃的衍生物

6、烃的衍生物高分子化合物（包括人工合成高分子化合物（包括人工合成）甲烷是最简单的烃甲烷是最简单的烃2021/8/11 星期三11烷烷烃烃烃烃学习内容学习内容烯烯烃烃炔炔烃烃环烷环烷烃烃环环烃烃链链烃烃芳香芳香烃烃2021/8/11 星期三12甲甲 烷烷烷烷烃烃通式通式同系物同系物同分异构体同分异构体命名命名分子结构分子结构化学性质：取代反应化学性质：取代反应学习内容学习内容2021/8/11 星期三13甲甲 烷烷2021/8/11 星期三14 甲甲 烷烷甲烷的分子结构甲烷的分子结构甲烷的化学性质甲烷的化学性质甲烷的存在及用途甲烷的存在及用途2021/8/11 星期三151.甲甲烷烷的的结结构构甲

7、烷甲烷比例模型比例模型甲烷甲烷球棍模型球棍模型电子式电子式分子式分子式结构简式结构简式2021/8/11 星期三16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，四个氢原子心为顶点四个氢原子心为顶点的的正四面体正四面体。C C原子原子的价键已达到饱和。的价键已达到饱和。键角：键角：1091090 028282021/8/11 星期三17 无色、无味的气体，无色、无味的气体，=0.717g/L=0.717g/L（S.T.PS.T.P）极难溶于水极难溶于水 （密度求算公式：密度求算公式：=M/22.4=M/22.4 ）俗名：沼气、坑气，是天然气的主俗名：沼气、坑气，是天然气

8、的主要成分（要成分（80-97%80-97%）甲烷的物理性质甲烷的物理性质2021/8/11 星期三18甲烷的化学性质甲烷的化学性质1.甲烷能够在氧气中甲烷能够在氧气中燃烧燃烧(1)(1)反应原理反应原理:CH:CH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2OO点燃点燃 (2)(2)反应现象反应现象:产生淡蓝色火焰产生淡蓝色火焰,火焰上方罩火焰上方罩 一一 个干而冷的烧杯个干而冷的烧杯,烧杯壁上有水珠生成烧杯壁上有水珠生成.2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20甲烷2021/8/11 星期三212021/8/11 星期三22通常情况下比较稳定通常情况下比

9、较稳定,一般不与强酸、强一般不与强酸、强碱及强氧化剂反应碱及强氧化剂反应甲烷通入酸性高锰酸钾溶液高锰酸钾不甲烷通入酸性高锰酸钾溶液高锰酸钾不褪色褪色2021/8/11 星期三232 2、甲烷的取代反应、甲烷的取代反应2021/8/11 星期三242.甲烷与氯气的反应甲烷与氯气的反应(1)(1)反应装置反应装置(如图如图)(3)实验现象实验现象:(2)(2)反应条件反应条件:光照光照量筒内液面上升量筒内液面上升 气体颜色变浅气体颜色变浅量筒内壁有油状液体生成量筒内壁有油状液体生成少量晶体析出少量晶体析出2021/8/11 星期三25反应的化学方程式为反应的化学方程式为:CHCH4 4+Cl+Cl

10、2 2 CH CH3 3Cl+HClCl+HClCHCH3 3Cl+ClCl+Cl2 2 CH CH2 2ClCl2 2+HCl+HCl CHCH2 2ClCl2 2+Cl+Cl2 2 CHCl CHCl3 3+HCl+HCl CHClCHCl3 3+Cl+Cl2 2 CCl CCl4 4+HCl+HCl光照光照光照光照光照光照光照光照 有机物分子里的某些原子或原子团被其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叫做他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应取代反应2021/8/11 星期三26 有机物分子里的某些原子或原子团被其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

11、代替的反应叫做他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应取代反应2021/8/11 星期三27反应的化学方程式为反应的化学方程式为:CHCH4 4+Cl+Cl2 2 CH CH3 3Cl+HClCl+HClCHCH3 3Cl+ClCl+Cl2 2 CH CH2 2ClCl2 2+HCl+HCl CHCH2 2ClCl2 2+Cl+Cl2 2 CHCl CHCl3 3+HCl+HCl CHClCHCl3 3+Cl+Cl2 2 CCl CCl4 4+HCl+HCl光照光照光照光照光照光照光照光照2021/8/11 星期三28思考题思考题:1 1摩尔甲烷与摩尔甲烷与1 1摩尔氯气摩尔氯气混合置于密闭容器

12、中反应混合置于密闭容器中反应,最终得到最终得到哪些产物哪些产物,那种产物最多那种产物最多?答案答案:一氯甲烷一氯甲烷,二氯甲烷二氯甲烷,三氯甲三氯甲烷烷,四氯化碳四氯化碳(四氯甲烷四氯甲烷),氯化氢氯化氢.产物最多的是产物最多的是:氯化氢氯化氢2021/8/11 星期三29题型二：题型二：CH4空间结构的考查空间结构的考查下列事实中能证明甲烷分子是以碳原下列事实中能证明甲烷分子是以碳原 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.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

13、质只代表一种物质B2021/8/11 星期三30分析分析:CH4的分子结构可以有如下两种结构图的分子结构可以有如下两种结构图1HHHHCHHHHCClClHHCClHHClC 正四面体正四面体 平面正方形平面正方形 图图1 图图2 2021/8/11 星期三313.甲烷的高温分解甲烷的高温分解:CHCH4 4 C+2H C+2H2 2高温高温 反应生成的氢气是合成氨和合反应生成的氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料成汽油等工业的原料,炭黑是橡炭黑是橡胶工业的原料胶工业的原料2021/8/11 星期三32三三:甲烷的存在和用途甲烷的存在和用途 存在存在:甲烷广泛存在于自然界。甲烷广泛存在于自然界。

14、天然气天然气含含甲烷甲烷60609898（体积），与石油伴生的（体积），与石油伴生的油田气油田气含甲烷含甲烷31319090。煤层中的甲烷在。煤层中的甲烷在煤矿坑道煤矿坑道中中聚集，是引起煤矿爆炸的根源；聚集，是引起煤矿爆炸的根源；池沼中池沼中植物遗植物遗体在水下被厌氧细菌分解而产生含甲烷的气体，体在水下被厌氧细菌分解而产生含甲烷的气体，因此甲烷又称沼气；甲烷还是一些因此甲烷又称沼气；甲烷还是一些行星（如木行星（如木星、土星等）的大气星、土星等）的大气的主要成分。的主要成分。用途用途:气体燃料、制炭黑、制氢气、四氯气体燃料、制炭黑、制氢气、四氯化碳灭火剂等化碳灭火剂等.2021/8/11 星期

15、三33稳定性：稳定性：甲烷不能使溴水或酸性甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。高锰酸钾溶液褪色。物理性质物理性质化学性质化学性质氧化反应氧化反应分解反应分解反应取代反应取代反应决决 定定反应反应无色无味的气体，无色无味的气体，极难溶于水，极难溶于水，密度比空气小。密度比空气小。2021/8/11 星期三34小结小结:通过本节课我们知道通过本节课我们知道,甲烷甲烷的化学性质比较稳定的化学性质比较稳定,不能与酸不能与酸,碱碱作用作用,也不能与酸性高锰酸钾和溴水也不能与酸性高锰酸钾和溴水作用作用,但在一定条件下但在一定条件下,也能与氧气也能与氧气,氯气氯气 溴蒸气反应溴蒸气反应,高温下分解高温下分

16、解.故稳定只是相对的故稳定只是相对的.2021/8/11 星期三35 课堂练习课堂练习 1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是而不是正方形的平面结构，理由是（）A.CH3Cl只存在一种结构只存在一种结构B.CH2Cl2只存在一种结构只存在一种结构C.CHCl3只存在一种结构只存在一种结构D.CCl4中四个价键的键角和键长都相等中四个价键的键角和键长都相等B2021/8/11 星期三362.在光照下在光照下,将等物质的量的将等物质的量的CH4和和Cl2充分反充分反应应,得到的产物中物质的量最多的是（得到的产物中物质的量最

17、多的是（）A.CH3ClC.CCl4B.CH2Cl2D.HClD2021/8/11 星期三373.某气态烃在标准状况下的密度为某气态烃在标准状况下的密度为0.717g/L，其中氢元素的质量分，其中氢元素的质量分数为数为25%，求该烃的分子式。，求该烃的分子式。vM22.4L/mol 0.717g/L=16g/molvH元素的原子个数16 2514vC元素的原子个数（164）121 v所以，该烃的分子式：CH42021/8/11 星期三384下列说法正确的是下列说法正确的是 （）A.甲烷分子中甲烷分子中C、H间是非极性键间是非极性键 B.甲烷分子是空间三角锥结构甲烷分子是空间三角锥结构C.甲烷的结构式为甲烷的结构式为CH4 D.甲烷分子是非极性分子甲烷分子是非极性分子5若若2g甲烷含有甲烷含有m个分子，则阿伏加德罗个分子，则阿伏加德罗常数为常数为 （）A.m16 B.16m C.32m D.8m 2021/8/11 星期三39谢谢观看谢谢观看再见！再见！2021/8/11 星期三40