四川省成都市第七中学高中化学 第3章 第1节 甲烷（1）课件 新人教必修2.ppt

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1、你能说出生活中有哪些有机物吗？你能说出生活中有哪些有机物吗？汽油汽油 煤油煤油 橡胶橡胶 酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）醋酸（醋酸（CHCH3 3COOHCOOH）葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6）人类对有机物的认识历程人类对有机物的认识历程中国古代：酿酒、制醋、制糖、石油中国古代：酿酒、制醋、制糖、石油19世纪世纪20年代以前：生命力学说年代以前：生命力学说有机物是由有机体内的一种生命力影响下生成的物质。有机物是由有机体内的一种生命力影响下生成的物质。只能从动植物体内获得，不能从不含生命力的无机物中提取。只能从动植物体内获得，不能从不含生命力的无机物中提

2、取。1828年，乌勒（德）蒸发氰酸铵制得尿素年，乌勒（德）蒸发氰酸铵制得尿素1845年，柯尔柏（德）合成醋酸年，柯尔柏（德）合成醋酸1854年，别泰罗（法）合成甘油、脂肪年，别泰罗（法）合成甘油、脂肪1860年，别泰罗（法）制得乙炔年，别泰罗（法）制得乙炔有机物与无机物之间无绝对的界限，有机物早已失去其有机物与无机物之间无绝对的界限，有机物早已失去其原有意义，只是习惯沿用。原有意义，只是习惯沿用。第三章第三章 有机化合物有机化合物 一、有机物的概念一、有机物的概念 有机物有机物指含碳元素的指含碳元素的化合物化合物。有机物组成元素中，除有机物组成元素中，除C外，外，通常含有通常含有H、O及及N、

3、S、P等元素。等元素。注意：注意：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等也含有碳元素，但其组成和性质与无机物相近，硫氰化物等也含有碳元素，但其组成和性质与无机物相近，故它们都是无机物。故它们都是无机物。二、有机物的特点二、有机物的特点结构特点：结构特点：有机物是以碳原子为核心，碳原子之间以及有机物是以碳原子为核心，碳原子之间以及碳原子与其他原子之间常以碳原子与其他原子之间常以共价键共价键相结合，相结合，性质特点：性质特点：有机物与无机物的区别有机物与无机物的区别决决定定有机物有机物无机物无机物溶解性溶解性熔沸点熔沸点热稳定性热稳定

4、性可燃性可燃性电离性电离性化学反应化学反应大多难溶于水，大多难溶于水，易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂有些能溶于水，一般有些能溶于水，一般难溶于有机溶剂难溶于有机溶剂受热大多易分解受热大多易分解多数热稳定性较强多数热稳定性较强熔沸点较低熔沸点较低大多数熔沸点较高大多数熔沸点较高多数可燃烧多数可燃烧多数不可燃烧多数不可燃烧多为非电解质，难电离多为非电解质，难电离酸、碱、盐等为电解质酸、碱、盐等为电解质一般较慢、较复杂，可逆一般较慢、较复杂，可逆程度大，副反应多程度大，副反应多大多较快，副反应不多大多较快，副反应不多注意：注意：有机化学方程式中用有机化学方程式中用“”代表反应进行的方向，不表示反应代表

5、反应进行的方向，不表示反应进行的程度。进行的程度。有机物与无机物在性质和反应上的区别是相对的，有机物与无机物在性质和反应上的区别是相对的，有条件的；在一定条件下，有机物和无机物也可以互相转化。有条件的；在一定条件下，有机物和无机物也可以互相转化。三、有机物种类繁多的原因三、有机物种类繁多的原因1、碳原子有、碳原子有4个价电子，可以跟其它原子形成个价电子，可以跟其它原子形成4对共用电子对对共用电子对；2、碳、碳原子间可以结合、碳、碳原子间可以结合成链成链，也可以，也可以成环成环；3、碳、碳原子间可以、碳、碳原子间可以单键单键、双键双键或或叁键叁键相结合；相结合；4、碳原子数目可以不同，且含有相同

6、原子种类和数目的分子、碳原子数目可以不同，且含有相同原子种类和数目的分子又可能具有又可能具有不同的结构不同的结构。四、烃的概念四、烃的概念仅仅由碳氢两种元素组成的有机物称碳氢化合物，又称由碳氢两种元素组成的有机物称碳氢化合物，又称烃烃。烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。+=烃烃t t ng ng q q火火气气nnBD讨论讨论1：某有机物在空气中充分燃烧，生成某有机物在空气中充分燃烧，生成CO2和水的物质的量和水的物质的量之比为之比为11，由此可知（，由此可知（）A、该有机物一定为烃、该有机物一定为烃B、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比一定为、该有机物分

7、子组成中，碳氢原子数之比一定为12C、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比为、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比为11D、无法判断该有机物组成中是否含氧无素、无法判断该有机物组成中是否含氧无素讨论讨论2：标准状况下，某有机物蒸气密度为标准状况下，某有机物蒸气密度为2.59g/L，空气中该有机，空气中该有机物完全燃烧，产物仅为物完全燃烧，产物仅为CO2和和H2O，若该有机物分子组成中含氧原，若该有机物分子组成中含氧原子，则分子式中所含氧原子数一定不大于（子，则分子式中所含氧原子数一定不大于（）A、4B、3C、2D、1C讨论讨论3：某有机物组成元素的质量分数分别为：氧占某有机物组成元素的质量分数分别

8、为：氧占50%，碳占，碳占37.5%，氢占，氢占12.5%，该有机物蒸气密度与相同条件下氧气，该有机物蒸气密度与相同条件下氧气密度相同。试确定该有机物的分子式。密度相同。试确定该有机物的分子式。天天然然气气沼沼 气气可可燃燃冰冰坑坑 气气第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷美国工程师们成功试美国工程师们成功试验了一种以甲烷为动验了一种以甲烷为动力的火箭引擎力的火箭引擎土卫六上的土卫六上的液态甲烷湖液态甲烷湖存在：存在：甲烷是沼气、坑气和天然气的主要成分甲烷是沼气、坑气和天然气的主要成分物理性质：物理性质：甲烷是无色、无味气体，比空气轻，极难溶于水。甲烷是无色、无味气体，比

9、空气轻，极难溶于水。一、甲烷的存在及物理性质一、甲烷的存在及物理性质二、甲烷的分子组成和结构二、甲烷的分子组成和结构结构式：结构式：CHHHH化学式：化学式：CH4甲烷分子是甲烷分子是正四面体正四面体结构，键角均为结构，键角均为10928电子式：电子式：CHHHH比比例例模模型型球球棍棍模模型型空间构型：空间构型：三、甲烷的化学性质三、甲烷的化学性质通常情况下通常情况下CH4较稳定，与酸、碱、氧化剂等均不反应，较稳定，与酸、碱、氧化剂等均不反应，例：例：CH4既不能使既不能使KMnO4酸性溶液褪色，也不使溴水褪色。酸性溶液褪色，也不使溴水褪色。（一）甲烷的氧化反应（一）甲烷的氧化反应注意：注意

10、：1、如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的、如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的5%15%，点火时就会爆炸。点火时就会爆炸。所以甲烷点燃前需所以甲烷点燃前需验纯验纯。2、若氧气不足，甲烷不完全燃烧，会产生、若氧气不足，甲烷不完全燃烧，会产生CO。点燃点燃CH4+2O2CO2+2H2O（二）甲烷的取代反应（二）甲烷的取代反应现象：现象：气体颜色逐渐变浅，气体颜色逐渐变浅，量筒壁上出现油状量筒壁上出现油状液滴，量筒内液面上升，液面上有白雾产生。液滴，量筒内液面上升，液面上有白雾产生。(水槽中有白色固体析出水槽中有白色固体析出)CHHHHCHHClH+ClCl+HCl光光CHClHHCHClClH+

11、ClCl+HCl光光CClClHHCClClH+ClCl+HCl光光ClCClClHClCClCl+ClCl+HCl光光ClCl（一氯甲烷（一氯甲烷气体气体）（二氯甲烷（二氯甲烷液体液体）三氯甲烷（氯仿）三氯甲烷（氯仿）液体液体（四氯甲烷（四氯甲烷液体液体）取代反应：取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团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。被其他原子或原子团所代替的反应。思考：根据有机反应物到有机生成物的变化，总思考：根据有机反应物到有机生成物的变化，总结这四个反应有何共同之处？结这四个反应有何共同之处？结论：结论：甲烷在甲烷在光照下光照下与与Cl2或溴蒸气等发生取

12、代反应，产物为或溴蒸气等发生取代反应，产物为多种卤代甲烷的多种卤代甲烷的混合物混合物。讨论讨论1：要把要把1molCH4的的H全被全被Cl取代，需多少取代，需多少molCl2？讨论讨论2：1molCH4与与Cl2反应，得到等物质的量的反应，得到等物质的量的4种取代产物，种取代产物，则消耗则消耗Cl2的物质的量为的物质的量为。2.5mol（三）甲烷的受热分解（三）甲烷的受热分解1000CH4C+2H2四、四、甲烷的用途：甲烷的用途：气体燃料，化工原料。气体燃料，化工原料。了解：了解：甲烷的实验室制法甲烷的实验室制法1、反应原理：、反应原理：用用无水无水醋酸钠和醋酸钠和碱石灰碱石灰共热制甲烷共热制

13、甲烷CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4CaO碱石灰中的碱石灰中的CaO的作用是吸水；使固体反应物疏松，易于的作用是吸水；使固体反应物疏松，易于气体导出；减少气体导出；减少NaOH对玻璃的腐蚀。对玻璃的腐蚀。2、发生装置：、发生装置：与制与制O2、NH3装置相同装置相同（固（固+固固气）气）3、收集方法：、收集方法：可用向下排空法收集，最好用排水法收集。可用向下排空法收集，最好用排水法收集。取代反应取代反应讨论：讨论：一定质量的甲烷发生不完全燃烧，得到的燃烧产物为一定质量的甲烷发生不完全燃烧，得到的燃烧产物为CO、CO2和和H2O蒸气，此混合气的质量为蒸气，此混合气的质量为49.6g，当其缓慢经过无水，当其缓慢经过无水CaCl2时，时，CaCl2增生增生25.2g，原混合气体中，原混合气体中CO的质量为（的质量为（）A、12.5gB、13.2gC、11.2gD、24.4gC科学事实科学事实1：已知：已知CH4中四个中四个C-H键的键长相等、相邻的键的键长相等、相邻的C-H键键 之间的夹角也相等。之间的夹角也相等。科学事实科学事实2：已知：已知CH2Cl2只有一种结构。只有一种结构。平面四边形平面四边形 正四棱锥正四棱锥 正四面体正四面体10928甲烷的真实构型甲烷的真实构型