【精品课件】第三章第1节(1).ppt
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1、第三章有机化合物第三章有机化合物第一节第一节 最简单的有机化合物甲烷最简单的有机化合物甲烷(第一课时)(第一课时)千年的希望千年的希望 “可燃冰可燃冰”可燃冰是天然气(甲烷可燃冰是天然气(甲烷等)的水合物,它易燃烧,等)的水合物,它易燃烧,外形似冰,被称为外形似冰,被称为“可燃冰可燃冰”。“可燃冰可燃冰”储量较大,储量较大,可燃冰将成为最理想替代能可燃冰将成为最理想替代能源源.分子式:分子式:CH4电子式:电子式:HHHCH结构式:结构式:CHHHH+1-4一、甲烷的结构一、甲烷的结构(平面)(平面)结构简式:结构简式:CH4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
2、心,四个氢原子四个氢原子为顶点的正四面体。键角:为顶点的正四面体。键角:109109。2828,甲烷是无色、无味的气体,极难溶于水。甲烷是无色、无味的气体,极难溶于水。二、甲烷的物理性质:二、甲烷的物理性质:=16g/mol/22.4L/mol=16g/mol/22.4L/mol=0.717g/L=0.717g/L甲烷在标况下的密度甲烷在标况下的密度从化合价角度推测从化合价角度推测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(1 1)甲烷的氧化反应)甲烷的氧化反应三、三、甲烷的化学性质:甲烷的化学性质:现象:甲烷可以在空气(或氧气)中现象:甲
3、烷可以在空气(或氧气)中安静燃烧,安静燃烧,因其含碳量低因其含碳量低产生淡蓝色产生淡蓝色火焰,放出大量的热。火焰,放出大量的热。从燃烧产物可以证明甲烷中含(从燃烧产物可以证明甲烷中含()元素)元素和(和()元素。)元素。碳碳氢氢CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O点燃点燃注意:(注意:(1 1)空气中甲烷含量在空气中甲烷含量在5%5%至至15.4%15.4%范围内将会爆炸范围内将会爆炸在点在点燃甲烷之前,燃甲烷之前,必须要检验纯度必须要检验纯度.(2 2)有机物化学反应方程)有机物化学反应方程式的书写,用式的书写,用“”不用不用“=”。辽宁省辽源煤矿瓦斯爆
4、炸现场辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场通常情况下,甲烷的性质通常情况下,甲烷的性质 (填稳定(填稳定或不稳定或不稳定 ),不易与其它物质反应。不易与其它物质反应。注意:与注意:与强酸强酸、强碱强碱、强氧化剂如强氧化剂如高高锰酸钾、溴水等锰酸钾、溴水等都不起反应。都不起反应。稳定稳定为了防止瓦斯爆炸该采取什么措为了防止瓦斯爆炸该采取什么措施?施?因此在煤矿矿井里要采取通风,因此在煤矿矿井里要采取通风,严禁烟火等安全措施。严禁烟火等安全措施。探究探究:【实验实验】取一个取一个100 100 mLmL的大量筒,用排饱和食的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集盐水的方法先后收集20 mLCH20 mLCH4
5、 4和和80mLCl80mLCl2 2(如(如图),放在光亮的地方(注意:不要放在日光图),放在光亮的地方(注意:不要放在日光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。察发生的现象。1.1.观察实验有怎样的现象观察实验有怎样的现象?2.2.属于什么反应类型属于什么反应类型?3.3.写出反应方程式?写出反应方程式?4.4.反应是怎样进行的反应是怎样进行的?产物有那些产物有那些?问题问题 2 2、取代反应、取代反应(特征反应特征反应)试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内ClCl2 2的黄绿色逐渐的黄绿色逐渐 消失消失 试管内壁出现油状液滴试
6、管内壁出现油状液滴试管中有少量白雾试管中有少量白雾现象现象: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取代反应:取代反应:有机物分子里的有机物分子里的某些某些原子或原子原子或原子团被其他团被其他原子原子或或原子团原子团所代替的反应。所代替的反应。说明:条件:光照条件:光照四种产物共存:四种产物共存:CHCH3 3ClCl(g g)CHCH2 2ClCl(l l)CHClCHCl3 3(l l)CClCCl4 4 (l l)产物最多的是产物最多的是HClHCl 与纯
7、卤单质与纯卤单质反应(反应(ClClr r2 2 I I2 2蒸汽蒸汽反应)反应)CHCH +CHCH3 3+H+H.甲烷的四种氯代产物都不溶于水,在甲烷的四种氯代产物都不溶于水,在常温下,常温下,一氯甲烷是气体,其他三种都是一氯甲烷是气体,其他三种都是液体液体 三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂(它们的密度都大于水的密度),四溶剂(它们的密度都大于水的密度),四氯甲烷也是实验室里常用的溶剂,四氯甲氯甲烷也是实验室里常用的溶剂,四氯甲烷还是消防用的灭火剂。烷还是消防用的灭火剂。三氯甲烷的俗名是三氯甲烷的俗名是“氯仿氯仿”,四氯甲,四氯甲烷又名烷又名“四氯化碳四
8、氯化碳”。四四.存在存在五五.甲烷的用途甲烷的用途(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。中国最早利用天然气。气的主要成分。中国最早利用天然气。(2)“西气东送西气东送”就是将新疆等中西部地区的就是将新疆等中西部地区的天天然气,通过管道东输到长江三角洲,最终然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海的一项巨大工程。到达上海的一项巨大工程。(3)天然气是高效、低耗、污染小的清洁能)天然气是高效、低耗、污染小的清洁能源。它还是一种重要的化工原料。源。它还是一种重要的化工原料。六、前景六、前景a.a.国内外推广代用燃料(主要成分是国内外推广代用
9、燃料(主要成分是 CHCH4 4 )的情况美国、日本、欧洲是当今世界的情况美国、日本、欧洲是当今世界3 3个代用个代用燃料开发、研究、使用的主体,而且都制订了燃料开发、研究、使用的主体,而且都制订了相应的法规政策,以确保代用燃料的推广使用相应的法规政策,以确保代用燃料的推广使用b.b.我国天然气资源十分丰富,我国天然气资源十分丰富,NG(NG(天然气)及天然气)及LPGLPG(液化石油气)汽车已进入实施阶,现有液化石油气)汽车已进入实施阶,现有50005000辆辆NGNG汽车;汽车;19881988年,中国石油天然气总公司年,中国石油天然气总公司进行进行CNGCNG汽车试运行,至今运行情况良好
10、;上海、汽车试运行,至今运行情况良好;上海、广州、深圳、哈尔滨、成都、西安等地代用燃料广州、深圳、哈尔滨、成都、西安等地代用燃料车等都已驶上街头。车等都已驶上街头。c c.专家们认为,专家们认为,2121世纪沼气在农村之所以能够世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一,是因为它具有不可比拟的成为主要能源之一,是因为它具有不可比拟的特点,特别是在我国的广大农村,这些特点就特点,特别是在我国的广大农村,这些特点就更为显著了。我国地广人多,生物能资源丰更为显著了。我国地广人多,生物能资源丰富。研究表明,在富。研究表明,在2121世纪无论在农村还是城镇,世纪无论在农村还是城镇,都可以根据本地的实际情况
11、,就地利用粪便、都可以根据本地的实际情况,就地利用粪便、桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。1.1.甲烷是我们接触有机化学的第甲烷是我们接触有机化学的第一种物质一种物质.学习有机化学首要掌握有机物学习有机化学首要掌握有机物中碳原子呈四价中碳原子呈四价(即形成四个共价键即形成四个共价键),),再再理解有机物的结构和性质理解有机物的结构和性质.小结小结:2.2.甲烷结构是正四面体甲烷结构是正四面体,它的主它的主要化学性质是能发生取代反应要化学性质是能发生取代反应.练习练习:1:1、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?
12、如果有足量的气,最终产物是什么?如果有足量的气,最终产物是什么?CH4+Br2CH3Br+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 2、在光照条件下,将等体积的甲烷和氯气混合,、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得到的产物中物质的量最多的是()()A A、CHCH3 3Cl Cl B B、CHCH2 2ClCl2 2 C C、CClCCl4 4 D D、HClHClD 3 3下列有关甲烷的说法中错误的是下列有关甲烷的说法中错误的是 ()()A A采煤矿
13、井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵 而来的而来的 B B天然气的主要成分是甲烷天然气的主要成分是甲烷 C C甲烷是没有颜色、没有气味的气体,极易溶于水甲烷是没有颜色、没有气味的气体,极易溶于水 D D甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂一种效率较高的灭火剂C4 4下列关于甲烷性质的说法中,错误的是下列关于甲烷性质的说法中,错误的是 ()A A甲烷是一种非极性分子甲烷是一种非极性分子 B B甲烷分子具甲烷分子具有正四面体结构有正四面体结构 C C甲烷分子具有极性键甲烷分子具有极性键
14、 D D甲烷分子中甲烷分子中H HC CH H的键角为的键角为90905 5下列物质在一定条件下可与下列物质在一定条件下可与CHCH4 4发生化学反发生化学反应的是(应的是()A A氯气氯气 B B溴水溴水 C C氧气氧气 D D酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液A、CD6.氯仿可做局部麻醉剂,常因为保存不慎氯仿可做局部麻醉剂,常因为保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体光气(而被空气氧化,产生剧毒气体光气(COCl2)2CHCl3+O2 2COCl2+2HCl(1)上述反应()上述反应()A.属于取代反应属于取代反应 B 不属于取代反应不属于取代反应(2)为防止氯仿变质,使用前检查它是否变)
15、为防止氯仿变质,使用前检查它是否变可选用试剂(可选用试剂()A NaOH B AgNO3 C HCl D 水水E 湿润蓝色石蕊试纸湿润蓝色石蕊试纸 F湿润的无色酚酞试纸湿润的无色酚酞试纸ABE8.8.燃烧燃烧11.2L11.2L的甲烷的甲烷(标况标况),),生成的二生成的二氧化碳和水的质量各是多少氧化碳和水的质量各是多少?7.7.下列气体在氧气中充分燃烧后下列气体在氧气中充分燃烧后 ,其产物,其产物 既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是灰水变浑浊的是 ()A AH H2 2S BS BCHCH4 4 C CH H2 2 D DCOCOABAB一、有
16、一、有 机机 物物什么叫有机物?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、碳的但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。)金属化合物等看作无机物。)2.2.元素组成元素组成:一定含碳一定含碳,还可能含还可能含H O N S P H O N S P ClCl注意:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢注意:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢 化合物,又称烃。化合物,又称烃。1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4个个价电子价电子,可以跟其它原子形,可以跟其它原子形成成4 4个共
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