云南省楚雄州东兴中学高中化学《甲烷》课件（第1课时） 新人教必修2.ppt

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1、第一节 最简单的有机化合物甲烷第1课时第三章 有机化合物教学目的教学目的1、使学生了解有机和无机物的区别、使学生了解有机和无机物的区别2、理解掌握甲烷的物理性质和化学性质、理解掌握甲烷的物理性质和化学性质3、掌握取代反应的反应历程、掌握取代反应的反应历程教学重难点教学重难点甲烷的化学性质、取代反应甲烷的化学性质、取代反应交流与思考交流与思考有机物种类繁多。在初中，我们已有机物种类繁多。在初中，我们已经学习过一些简单的有机物，那么，哪些物质属经学习过一些简单的有机物，那么，哪些物质属于有机物呢？其组成元素有哪些？有机物和无机于有机物呢？其组成元素有哪些？有机物和无机物又有何区别呢？物又有何区别呢

2、？含碳的化合物叫有机物。含碳的化合物叫有机物。（某些含碳化合物，如：（某些含碳化合物，如：CO2、CO、H2CO3、碳酸盐、碳酸盐等，由于其结构和性质与无机物相似，归为无机物）等，由于其结构和性质与无机物相似，归为无机物）组成元素：组成元素：C、H、O、N、S、P、卤素等。、卤素等。其中，仅含碳和氢两种元素的有机物叫碳氢化合物，其中，仅含碳和氢两种元素的有机物叫碳氢化合物，也称为烃。甲烷是最简单的烃。也称为烃。甲烷是最简单的烃。性质和反应性质和反应性质和反应性质和反应有有有有 机机机机 物物物物无无无无 机机机机 物物物物溶解性溶解性溶解性溶解性多数不溶于水，易溶于多数不溶于水，易溶于多数不溶

3、于水，易溶于多数不溶于水，易溶于有机溶剂有机溶剂有机溶剂有机溶剂有些溶于水，而不有些溶于水，而不有些溶于水，而不有些溶于水，而不溶于有机溶剂溶于有机溶剂溶于有机溶剂溶于有机溶剂耐热性耐热性耐热性耐热性多数不耐热，熔点较低，多数不耐热，熔点较低，多数不耐热，熔点较低，多数不耐热，熔点较低，一般在一般在一般在一般在400 400 400 400 以下以下以下以下多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，熔点一般比较高熔点一般比较高熔点一般比较高熔点一般比较高可燃性可燃性可燃性可燃性多数可以燃烧多数可以燃烧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不能燃烧多数

4、不能燃烧电离性电离性电离性电离性多数是非电解质多数是非电解质多数是非电解质多数是非电解质多数是电解质多数是电解质多数是电解质多数是电解质化学反应化学反应化学反应化学反应一般比较复杂，副反应一般比较复杂，副反应一般比较复杂，副反应一般比较复杂，副反应多，反应速率较慢多，反应速率较慢多，反应速率较慢多，反应速率较慢一般比较简单，副一般比较简单，副一般比较简单，副一般比较简单，副反应少，反应速率反应少，反应速率反应少，反应速率反应少，反应速率较快较快较快较快有机物同无机物的比较有机物同无机物的比较甲烷的存在甲烷的存在沼气沼气池沼底部池沼底部坑气坑气(瓦斯瓦斯)煤坑或坑道煤坑或坑道天然气天然气某些地方

5、地下深处某些地方地下深处（其中甲烷含量大约占（其中甲烷含量大约占80%）我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青我国天然气主要分布在四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地。海、新疆等地。向向下下排排空空气气法法排排水水法法一、甲烷的物理性质一、甲烷的物理性质（讨论：甲烷的收集方法。）（讨论：甲烷的收集方法。）无色、无味的气体，密度比空气小。极难溶于水无色、无味的气体，密度比空气小。极难溶于水二、甲烷（二、甲烷（CH4）的分子结构）的分子结构电子式电子式 H C H H H结构式结构式HCHHH结构示意图结构示意图比例模型比例模型球棍模型球棍模型正四面体型分子正四面体型分子四个键完全相同四个键完全相同

6、键角：键角：109028/学生展示学生展示所组装的所组装的甲烷模型甲烷模型三、甲烷的化学性质（结构决定性质）三、甲烷的化学性质（结构决定性质）1、甲烷的稳定性、甲烷的稳定性2.甲烷的氧化反应甲烷的氧化反应(燃烧燃烧)CH4+2O2CO2+2H2O点燃点燃点燃可燃性气体前要验纯点燃可燃性气体前要验纯,防止发生爆炸。煤矿的矿防止发生爆炸。煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生井要注意通风和严禁烟火，以防爆炸事故的发生 淡蓝色火焰淡蓝色火焰常温下不与强酸、强碱及高锰酸钾等强氧化剂反应。常温下不与强酸、强碱及高锰酸钾等强氧化剂反应。不能使酸化的不能使酸化的KMnO4溶液褪色溶液褪色有机反应

7、在书写化学有机反应在书写化学反应方程式时一律用反应方程式时一律用“”，不用，不用“=”。3、甲烷的取代反应、甲烷的取代反应实验演示实验演示甲烷与氯气光甲烷与氯气光照条件下的取代反应照条件下的取代反应光照下甲烷与氯气发生取代反应光照下甲烷与氯气发生取代反应(写出反应方程式写出反应方程式)CH4 Cl2 HCl CH3Cl光照光照CH3Cl Cl2 HCl CH2Cl2光照光照CH2Cl2 Cl2 HCl CHCl3 光照光照CHCl3 Cl2 HCl CCl4光照光照气体气体油状油状液体液体动画演示反动画演示反应的历程应的历程取代反应：取代反应：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

8、某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应。原子或原子团所替代的反应叫取代反应。取代反应的历程取代反应的历程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置换反应置换反应生成物中不一定有单质生成物中不一定有单质反应物中和生成物反应物中和生成物中一定有单质中一定有单质反应能否进行，受温度、反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条光照、催化剂等外界条件的影响较大件的影响较大遵循金属或非金属活遵循金属或非金属活动性顺序动性顺序反应逐步进行，很多反应逐步进行，很多反应是可逆的反应是可逆的反应一般为单方向进行反应一般为单方向进行4、分解反应、分解反应CH4C+2H2（工

9、业上制炭黑）（工业上制炭黑）高温高温例例1如图所示，某气体如图所示，某气体X可能由可能由H2、CO、CH4中的中的一种或几种组成，将一种或几种组成，将X气体燃烧把燃烧后生成的气体通气体燃烧把燃烧后生成的气体通过过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题。两个洗气瓶。试回答下列问题。气体气体AB浓浓H2SO4澄清石灰水澄清石灰水（1）若）若A洗气瓶的质量增加，洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体洗气瓶的质量不变，则气体X是是。（2）若）若A洗气瓶的质量不变，洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，洗气瓶的质量增加，则气体则气体X是是。（3）若）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体两个洗气瓶的质量

10、都增加，则气体X是是。H2COCH4或或H2、CO或或H2、CH4或或CO、CH4或或H2、CO、CH4例例2如图所示，如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（氯气（体积比为体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。（1 1）假设甲烷与氯气反应充分，且）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程只产生一种有机物，

11、请写出化学方程式。式。，指出该有机物的分子的空间结构：指出该有机物的分子的空间结构：。正四面体型正四面体型CH4 4Cl2 4HCl CCl4光照光照例例2如图所示，如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（氯气（体积比为体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。（2 2）经过几个小时的反应后，）经过几个小时的反应后，U U型管型

12、管右端的玻璃管中水柱变化是右端的玻璃管中水柱变化是 。A A升高升高 B B降低降低 C C不变不变 D D无法确定无法确定（3 3）U U型管左端的气柱变化是型管左端的气柱变化是 。A A体积增大体积增大 B B体积减小体积减小 C C消失消失 D D不变不变 BBC注意：体积消失是注意：体积消失是体积减小的极限体积减小的极限例例2如图所示，如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（氯气（体积比为体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混

13、和气体的装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。（4 4）试解释）试解释U U型管右端的玻璃管中型管右端的玻璃管中水柱变化的原因。水柱变化的原因。由上述化学方程式可知，此反应中气体由上述化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的的物质的量减少，且生成的HCl能够溶能够溶解于水，所以左侧压强减小至零，故右解于水，所以左侧压强减小至零，故右侧玻璃管中的水柱降低，左侧气柱消失侧玻璃管中的水柱降低，左侧气柱消失。练习练习1下列物质中不是有机物的是下列物质中不是有机物的是（）ACO（NH2）2BK2CO3CCHCl3DCH3COO

14、HB练习练习2下列关于甲烷性质叙述中不正确的是下列关于甲烷性质叙述中不正确的是A甲烷是一种无色无味的气体甲烷是一种无色无味的气体B甲烷的密度比空气的密度小甲烷的密度比空气的密度小C甲烷极难溶解于水甲烷极难溶解于水D甲烷性质稳定，不和其它物质反应甲烷性质稳定，不和其它物质反应D练习练习3在标准状况下将在标准状况下将11.2L甲烷和甲烷和22.4L的氧的氧气混和后点燃，恢复到原来的状态，气体的体气混和后点燃，恢复到原来的状态，气体的体积是积是（）A11.2LB22.4LC33.6L D44.8LA练习练习4将将1molCH4与氯气发生取代反应，待与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物

15、质的量相等，反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，则产生则产生HCl的物质的量是的物质的量是（）A0.5molB2molC2.5molD4molC练习练习5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（）B B、2 HI +Cl2 HI +Cl2 2 =I =I2 2 +2HCl +2HCl A A、CHCH4 4 C +2 H C +2 H2 2 高温高温C C、C C6 6H H5 5-H+Br-H+Br2 2 C C6 6H H5 5-Br+HBr-Br+HBrFeD D、C C6 6H H5 5-H+C-H+C2 2H H5 5Cl CCl C6 6H H5 5-C-C2

16、 2H H5 5+HCl+HCl一定条件一定条件AB延伸拓展延伸拓展将一定量的甲烷燃烧后得到将一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气，混和气体的质量是和水蒸气，混和气体的质量是49.6g，通，通过无水氯化钙时，无水氯化钙增重过无水氯化钙时，无水氯化钙增重25.2g，则，则CO2的质量是的质量是（）A12.5gB13.2gC19.7gD24.4gB小结小结这节课我们学习了甲烷的结构和性质。这节课我们学习了甲烷的结构和性质。由甲烷分子的结构可知甲烷是较稳定的物质，由甲烷分子的结构可知甲烷是较稳定的物质，在通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾反应。在通常不与强酸、强碱及酸性高锰酸钾反应。甲烷在一定条

17、件下可以发生氧化反应、取代反甲烷在一定条件下可以发生氧化反应、取代反应和分解反应。应和分解反应。甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应甲烷与氯气甲烷与氯气光照条件下的取代反应光照条件下的取代反应