甲烷自制.ppt

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1、轮胎橡胶轮胎橡胶家用电器的外壳家用电器的外壳食物中的营养素食物中的营养素煤油、汽油煤油、汽油生活中常见的有机物生活中常见的有机物走进新课走进新课燃料燃料:汽油、煤油、柴油汽油、煤油、柴油建材建材:木材、黏结剂、涂料、油漆木材、黏结剂、涂料、油漆日用品日用品:塑料、橡胶、纤维、清洁剂塑料、橡胶、纤维、清洁剂食物食物:糖类、油脂、蛋白质糖类、油脂、蛋白质有机化合物种类繁多有机化合物种类繁多(超过超过20002000万种万种),),分布分布广泛广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。在人类的生活及生产中发挥重要作用。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：

2、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、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 仅含仅含碳碳和和氢氢两种元素的有机物，称为两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为碳氢化合物，也称为烃烃。烃，读音烃，读音tingting，碳的声母和氢的韵母的碳的声母和氢的韵母的组合。组合。碳碳氢氢烃烃3 3、烃、烃(通式：通式：CxHyCxHy)第三章第一节第三章第一节 最简单的最简单的 有机化合

3、物有机化合物甲烷甲烷学习目标学习目标1、了解自然界中甲烷的存在；、了解自然界中甲烷的存在；2、掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构；、掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构；3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。、了解甲烷对人类生产和生活的意义。学习重点难点学习重点难点1、甲烷的结构和性质、甲烷的结构和性质2、甲烷的取代反应、甲烷的取代反应一、甲烷在自然界的存在一、甲烷在自然界的存在煤矿坑道气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气沼气沼气二、甲烷的分子构成和空间结构二、甲烷的分子构成和空间结构分子式：分子

4、式：电子式：电子式：H CHHH结构式：结构式：H CHHHCH4结构式结构式:用短线来表示一对共用电子的图式用短线来表示一对共用电子的图式问题：问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？甲烷分子的空间结构甲烷分子的空间结构 经过大量的科学实验证明，经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，构，碳原子位于正四

5、面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。的四个顶点上。空间构型：正四面体空间构型：正四面体4 4个个C-HC-H键的键长和强键的键长和强度相等，夹角相等。度相等，夹角相等。3-1 3-1 甲烷分子结构示意图甲烷分子结构示意图甲烷分子的空间结构甲烷分子的空间结构 经过大量的科学实验证明，经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，构，碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于

6、正四面体而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。的四个顶点上。空间构型：正四面体空间构型：正四面体4 4个个C-HC-H键的键长和强键的键长和强度相等，夹角相等。度相等，夹角相等。甲烷的分子模型甲烷的分子模型紫球表示碳原子，蓝球表示氢原子，短棍表示价键用紫球和蓝球的体积比来大体上表示碳原子和氢原子的体积比三、甲烷的物理性质三、甲烷的物理性质1、在通常状况下，甲烷是一种无色、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。无气味的气体。根据上述甲烷的物理性质根据上述甲烷的物理性质,你你知道如何收集甲烷吗知道如何收集甲烷吗?甲烷的收集方法甲烷的收集方法:1 1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下

7、排空气法收集。、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。2 2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。3、极难溶解于水。、极难溶解于水。2、密度比空气小，在标准状况下，、密度比空气小，在标准状况下，是是0.717g/L。四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质1.1.甲烷的氧化反应甲烷的氧化反应实验：实验：把甲烷经导管通出点燃把甲烷经导管通出点燃,观察火焰颜色观察火焰颜色,然后用一个冷而然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方干燥的烧杯罩在火焰上方,取下取下烧杯正放烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的向烧杯内滴入澄清的石灰水石灰水。问题：你能描述看到的实验现

8、象吗？问题：你能描述看到的实验现象吗？通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。的气体，放热。反应方程式：反应方程式：CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸爆炸.因此，点燃甲烷之前必须因此，点燃甲烷之前必须 验纯验纯!注意注意点燃点燃实验现象实验现象科学探究科学探究:

9、CH4 Cl2光照光照?CH4 Cl2?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思考：思考：1molCH4变成变成1molCCl4需多少需多少molCl2？生成？生成多少多少molHCl？有机物分子里的某些原子或有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团原子团被其他原子或原子团所代替的反应所代替的反应,叫取代反应叫取代反应.取代反应取代反应Substitution reaction 练习练习 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

10、、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+-Br+HBrHBrFeD D、C C2 2H H5 5-OH+-OH+HBrHBr C C2 2H H5 5-Br+H-Br+H2 2O O一定条件一定条件AB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CH4 Cl2

11、CH3Cl HCl光照光照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CH3Cl Cl2 CH2Cl2 HCl光照光照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CH2Cl2 Cl2 CHCl3 HCl光照光照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返返 回回CHCl3 Cl2 CCl4 HCl光照光照取代

12、反应与置换反应的比较取代反应置换反应实例CH4+Cl2 CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2定义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。一种单质跟一种化合物反应，生一种单质跟一种化合物反应，生成另一种化合物和另一种单质的成另一种化合物和另一种单质的反应。反应。反应物一种化合物和一种单质或化合物一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有一种是有机物）（反应物中至少有一种是有机物）一种单质和一种化合物一种单质和一种化合物生成物一般生成两种化合物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质另一种化合物

13、和另一种单质电子转移不一定发生电子转移，因此不一定不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应是氧化还原反应一定发生电子的转移一定发生电子的转移反应特点很多反应副反应较多，用很多反应副反应较多，用“”“”连接连接一般是不可逆反应，用一般是不可逆反应，用“=”=”连连接接光光拓展拓展Open up an exhibition 练习练习 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+B

14、r2 2 C C6 6H H5 5-Br+-Br+HBrHBrFeD D、C C2 2H H5 5-OH+-OH+HBrHBr C C2 2H H5 5-Br+H-Br+H2 2O O一定条件一定条件AB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结束结束2、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

15、，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注意：反应条件：光照反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）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、溴水反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与不反应，与ClCl2 2、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。烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。有机反应很复杂，产物较多。故有机反应一般用“”而不用“”表示。