高中教育高一化学最简单有机化合物甲烷.pptx

《高中教育高一化学最简单有机化合物甲烷.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中教育高一化学最简单有机化合物甲烷.pptx（38页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 有机化合物种类繁多(超过3500万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。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、蛋白质第1页/共38页有 机 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：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。氢、氧、氮、硫、磷、卤素等氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素主要元素其他元素其他元素碳、碳、（但碳的氧化物、碳

2、酸、碳酸盐、但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）碳的金属化合物等看作无机物。）第2页/共38页3、有机物成键原则、有机物成键原则 在有机物中：在有机物中：碳原子一般碳原子一般共用四对电子共用四对电子达到稳定结达到稳定结构构 碳四价原则碳四价原则w凯库勒1857年提出碳的四价原则第3页/共38页4 4、有机物的主要性质特点、有机物的主要性质特点（1 1）大多数有机物难溶于水易溶于有机溶剂）大多数有机物难溶于水易溶于有机溶剂（2 2）绝大多数有机物受热容易分解且易燃烧）绝大多数有机物受热容易分解且易燃烧（3 3）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（4

3、4）多数熔沸点低。）多数熔沸点低。（5 5）有机物的反应复杂一般比较慢，常常伴有副反应发生。）有机物的反应复杂一般比较慢，常常伴有副反应发生。(所以有机方程式不用所以有机方程式不用“=”而用而用“”有机物的以上性质特点与其 密切相关。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。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。第4页/共38页仅含碳和氢两种元素的有机物仅含碳和氢两种元素的有机物称为称为碳氢化合物碳氢化合物，也称为，也称为烃烃。碳碳tn烃烃tng氢氢qng(通式：通式：CxHy)CxHy)第5页/共38页下列物质属于烃的是：AH2S B

4、C2H2 CCH3Cl DC2H5OHECH4 FH2G金刚石 HCH3COOHICO2 JC2H4BEJ第6页/共38页 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第7页/共38页甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。沼气煤矿坑道气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气甲烷在自然界的存在第8页/共38页西气东输工程西气东输工程你知道吗？你知道吗？让我好好想想？

5、第9页/共38页第10页/共38页一、甲烷的物理性质：一、甲烷的物理性质：色色 味的味的 体，密度比空气体，密度比空气 ，溶于水。溶于水。无气无小难向下排气法向下排气法排水法排水法收集收集收集收集0.717g/L(标准状况下)第11页/共38页1.分子式：分子式：CH42.电子式：电子式：HHHCH3、结构式：、结构式：CHHHH二、甲烷的分子结构二、甲烷的分子结构+1-4第12页/共38页4、空间构型：、空间构型：正四面体型正四面体型第13页/共38页甲烷分子呈甲烷分子呈正四面体正四面体结构结构键角：键角：10928 但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式

6、。（立体）（立体）(平面平面)10928第14页/共38页根据甲烷中元素的价态和它根据甲烷中元素的价态和它的结构，推测甲烷可能有什么的结构，推测甲烷可能有什么样的化学性质？样的化学性质？第15页/共38页三、甲烷的化学性质：（1 1）通常情况下，甲烷性质稳定）通常情况下，甲烷性质稳定（如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生（如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应、分解反应等）化学反应、分解反应等）甲烷不能使酸性甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色高锰酸钾褪色。第16页/共38页CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃在特定条件下甲烷能与某些物质发生在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应化学反应（2

7、）氧化反应：）氧化反应：注意注意:1:1、点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。、点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。CH4爆炸极限：爆炸极限：5%15.4%2 2、有机反应方程式中用“”不用“”；安静燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热第17页/共38页 你能设计一个实验验证你能设计一个实验验证CHCH4 4燃烧的燃烧的产物吗？产物吗？用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰用一只冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯生成。把烧杯迅速倒转过来，立即向杯内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变内注入少量澄清石灰水震荡，石灰水变混浊，证

8、明有二氧化碳生成。混浊，证明有二氧化碳生成。动动脑动动脑:第18页/共38页实验：用排饱和食盐水的方法收集体积比约为1:4的甲烷和氯气，光照。1.气体的黄绿色逐渐变浅气体的黄绿色逐渐变浅2.筒壁上产生油状液滴4.试管内的液面上升3.试管内有少量白雾第19页/共38页现象：混合气体的黄绿色变浅，试管内壁上混合气体的黄绿色变浅，试管内壁上出现油滴，有白雾，液面上升。出现油滴，有白雾，液面上升。讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？2 出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。1 说明混合气体在光照的条件下发生了化学反应。3 液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在

9、减小，即气体总体积在减小。第20页/共38页 一氯甲烷（气体）第21页/共38页 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。特点：一上一下，有进有出第22页/共38页 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第23页/共38页二氯甲烷（液体）二氯甲烷（液体）三氯甲烷（液体）三氯甲烷（液体）四氯甲烷（液体）四氯甲烷（液体）练习练习仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式。一氯甲烷与氯气进

10、一步反应的化学反应方程式。第24页/共38页问题：甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。反应条件：光照(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、溴水不反应，与Cl2、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，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。注意：第25页/共38页取代反应取代反应置换反应置换反应实例实例定义定义反应物反应物生成物生成物电子转移电子转移是否可逆是否可逆CH4+Cl2 CH3Cl+HClZn+H2SO4=

11、ZnSO4+H2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。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反应。化合物+单质单质+化合物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质发生电子对的偏移一定发生电子的得失有不少是可逆反应一般是不可逆反应取代反应与置换反应的比较：光照化合物+化合物第26页/共38页 产物用途：产物用途：H H2 2是合成氨及合成汽油等工业是合成氨及合成汽油等工业的原料。的原料。C C是橡胶工业的原料，可以用于制造是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等。颜料、油墨、油漆等。甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解；4、甲烷的分解反应、甲烷的

12、分解反应CH4 C2H2高温高温甲烷的高温分解反应方程式：第27页/共38页甲烷的用途：甲烷是一种很好的气体燃料，可用于生产种类繁多的化工产品。第28页/共38页甲烷作为燃料的优点何在？甲烷作为燃料的优点何在？w高效-热值高(燃烧热890kJ/mol)w低耗-来源广泛、有一定的可再生性w污染小第29页/共38页甲烷化甲烷化学性质学性质 总体：总体：一定条件下一定条件下燃烧反应燃烧反应取代反应取代反应受热分解受热分解性质较性质较稳定稳定小结小结不与强酸、强碱反应不与强酸、强碱反应不与强氧化剂不与强氧化剂（如高锰（如高锰酸钾、浓硫酸、浓硝酸等）酸钾、浓硫酸、浓硝酸等）反应反应在光照时与氯气在光照时

13、与氯气或溴蒸气反应；或溴蒸气反应；（不能与氯水、（不能与氯水、溴水反应）溴水反应）第30页/共38页1 1、甲烷是一种、甲烷是一种、的气体，标准状的气体，标准状况下的密度况下的密度_，其分子呈，其分子呈结构，结构，化学性质比较化学性质比较。2 2、与甲烷的分子结构相同的物质是（、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A NHA NH3 3 B CCl B CCl4 4 C CH C CH2 2ClCl2 2 D H D H2 2O O3 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（锰酸钾褪色的是（）A CHA CH4 4 B COB CO2 2 C SOC

14、 SO2 2 D HD H2 2无色无色无臭无臭0.7170.717g/Lg/L正四面体正四面体稳定稳定B BC C第31页/共38页4、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()A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD5、下列叙述正确的是()A、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 C、CO属于有机物 D、A-B+C-D A-C+B-D 一定属于复 分解反应B第32页/共38页 光 C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HClB、Zn+H2SO4 ZnSO4+H26、下列反应不属于取代反应

15、的是（下列反应不属于取代反应的是（）A、CH4+Br2 CH3Br+HBr 点燃点燃BC第33页/共38页写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr第34页/共38页按照目前的开采速度，世界现有探明的原油储量将在40.5年后全部耗尽，天然气将在63.3年后开采完毕，煤炭的可开采年限稍长，为147年。我国缺油、少气、富煤。在我国已探明化石能源储量中，天然气和石油仅占6煤占94。按照目前的消费水平，我国煤炭探明储量可开采年限仅供100年以上，石油可

16、开采年限仅20年，天然气可开采年限仅37年。第35页/共38页 去年，广州海洋地质调查局宣布中国南海海域“可燃冰”调查获得重大进展，并有望在2020年进行商业开采。截至目前，中国已经在南海北部陆坡南沙海槽和东海陆坡等3处发现“可燃冰”。中国南海海域的“可燃冰”能源总量相当于中国陆地石油天然气资源的一半。世界上已探明“可燃冰”所含有的有机碳总资源量相当于全球已知煤石油和天然气的两倍以上，可满足人类未来1000年的能源需求。南海丰富的油气和可燃冰资源，对我国未来能源供应越来越重要，海南省地处南海，受权管辖南海，海南将成为我国未来能源供应的重要接替区。新能源的探索新能源的探索-“可燃冰可燃冰”第36页/共38页 可燃冰是天然气（甲烷等）的可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为被称为“可燃冰可燃冰”。“可燃冰可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源。替代能源。千年希望 可燃冰第37页/共38页感谢您的观看！第38页/共38页