最简单有机物甲烷

1、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一课时第一课时学了本节内容，你应该：学了本节内容，你应该： 1、学会区分有机物与无机物，能大致说出两者的区别与联系，能正确判断哪些有机物属于烃烃。 2、能画出甲烷的电子式，结构式和空间构型空间构型。 3、能准确说出CH4的物理性质。 4、能正确书写甲烷与氯气反应过程中的所有化学方程式方程式，并清楚说出反应现象反应现象。 5、能正确说出取代反应的概念取代反应的概念，并能够准确分析甲烷与氯气取代反应过程中的变化规律变化规律。一、有机化合物一、有机化合物1.1.有机化合物有机化合物 一般把一般把含碳元素含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为

2、有机物。的化合物称为有机化合物，简称为有机物。注意注意: : CO,CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸盐、KSCN,SiC等虽含有碳等虽含有碳元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。 什么是有机化合物呢? 与我们过去所学化合物有什么区别? 有机物的特点有机物的特点结构特点：结构特点：有机物是以有机物是以碳原子碳原子为核心，碳原子之间以及为核心，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 决定决定大多难溶于水，大多难溶于水，易溶于有机溶

3、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“”代表反应进行的代表反应进行的方向方向，不表示反，不表示反应应 进行的程度。进行的程度。 有

4、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；有条件的；在一定条件下，有机物和无机物也可以互相转化。在一定条件下，有机物和无机物也可以互相转化。2.2.有机物的组成元素有机物的组成元素 有机物除了含碳外，一般还含有机物除了含碳外，一般还含H H、O O、N N、S S、P P、卤、卤素等元素素等元素. .注：注： 我们把只含碳、氢元素的有机物叫碳氢化合物，我们把只含碳、氢元素的有机物叫碳氢化合物，也称为也称为烃烃( (tingting) )。 甲烷是最简单的有机化合物甲烷是最简单的有机化合物. .+你知道什么是烃吗？你知道什么是烃吗？知识拓展知识

5、拓展tnqn=tnB D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2.59 g/L，空气中该，空气中该有机物完全燃烧，产物仅为有机物完全

6、燃烧，产物仅为CO2和和H2O，若该有机物分子组成，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（中含氧原子，则分子式中所含氧原子数一定不大于（ ）A、4 B、3 C、2 D、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。试确定该有机的分子式。密度相同。试确定该有机的分子式。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

7、气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过下，由植物残体经过微生物发酵微生物发酵的作用而生成的。的作用而生成的。 沼气沼气瓦斯瓦斯天然气天然气甲烷在自然界的存在甲烷在自然界的存在 西气（西气（甲烷甲烷）东输）东输沼气（沼气（甲烷甲烷）的制取和利用）的制取和利用练习练习:写出甲烷的电子式、结构写出甲烷的电子式、结构式。式。甲烷分子式甲烷分子式:CH4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。甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？比例模型比例模型球棍模型球棍模型立体结构：立体结构：正四面体型正四面体型 （C原

8、子位于中心，四个原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点）原子位于正四面体的四个顶点） 由于由于4个个CH键强度相同，因此四个键长度也相同键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是（键角是109028/）。）。一、甲烷的性质一、甲烷的性质、物理性质、物理性质 无色、无味的气体无色、无味的气体 =0.717g/L（标况标况） 极难溶于水极难溶于水 思考：在实验室如何收集甲烷？思考：在实验室如何收集甲烷？2、化学性质、化学性质 通常情况下，通常情况下，甲烷稳定甲烷稳定，如与强酸、强，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。碱和强氧化剂等一般不发生反应。 甲烷不能使酸性高甲烷不能使酸性高锰酸钾

9、褪色锰酸钾褪色。同理：同理：甲烷也不能使甲烷也不能使氯水、溴水等褪色氯水、溴水等褪色CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃在在特定条件下特定条件下甲烷能与某些物质发生甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。 （1）氧化反应：）氧化反应：现象：现象： 安静燃烧，安静燃烧，淡蓝色淡蓝色火焰，产生使澄清石灰火焰，产生使澄清石灰水变水变浑浊浑浊的气体，放出大量的的气体，放出大量的热热。注意：注意：点燃甲烷与空气或氧气的混合气体点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须会立即发生爆炸。因此，点燃甲烷之前必须验纯验纯！科学

10、探究科学探究 取取2 2支硬质大试管支硬质大试管, ,通过排饱和通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气烷和半试管氯气, ,分别用铁架台固定分别用铁架台固定好，如图所示。好，如图所示。 其中其中1 1支试管用预先准备好的黑支试管用预先准备好的黑色纸套套上色纸套套上, ,另一支试管放在光亮处。另一支试管放在光亮处。 片刻后，比较片刻后，比较2 2支试管中的物质，支试管中的物质，二者是否出现了区别？二者是否出现了区别？1.1.你从实验中得到哪些信息？你从实验中得到哪些信息？2.2.从所得的实验信息中你能得到哪些从所得的实验信息中你能得到哪些启示？启示？（

11、2 2）甲烷的取代反应）甲烷的取代反应实验视频实验视频 室温时，混合气体无光照时，不发生反应；室温时，混合气体无光照时，不发生反应； 光照时，混合气体的黄绿色光照时，混合气体的黄绿色变浅变浅，试管壁上，试管壁上出现出现油滴油滴，试管中有少量，试管中有少量白雾白雾，试管内的，试管内的液面液面上升上升。1 1、说明试管内的混合气体在、说明试管内的混合气体在光照光照的条件下发的条件下发生了化学反生了化学反应。2、试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的的油状物质油状物质，且不溶与水。，且不溶与水。3 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试试管内液面上升，说明随着

12、反应的进行，试管内的气压在减小，即管内的气压在减小，即气体总体积在减小气体总体积在减小。分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？到那些结论？现象现象讨论讨论结论结论现象与结论：现象与结论：注意：甲烷与氯气发生取代反应时，注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！氯气为纯净物，不是氯水！原理剖析原理剖析HCHHH+ClClHCHHH+2Cl ClCHHHCl+ClHCHHClCHHClCl+2HCl思维延展思维延展1、你能写出、你能写出1mol甲烷和甲烷和3mol氯气、氯气、4mol氯气反应的方程式吗？氯气反应的方程式吗？2、你能

13、总结出这里面的规律吗？、你能总结出这里面的规律吗？甲烷与氯气反应的化学方程式：甲烷与氯气反应的化学方程式：HClClCHClCH324光HClClCHClClCH2223光HClCHClClClCH3222光HClCClClCHCl423光 ( (一氯甲烷，气态一氯甲烷，气态) )（二氯甲烷，液态）（二氯甲烷，液态）（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？甲烷取代反应的反应原理：甲烷取代反应的

14、反应原理：HCHHH+ ClCl HCClHH+ HCl一氯甲烷一氯甲烷HCClHH+ ClCl HCClClH+ HCl二氯甲烷二氯甲烷HCClClH+ ClCl HCClClCl+ HCl三氯甲烷三氯甲烷HCClClCl+ ClCl ClCClClCl+ HCl四氯甲烷四氯甲烷 有机物有机物分子里的某些原子或原子或原子团原子团被其它原子或原子团原子或原子团所替替代代的反应叫做取代反应取代反应。试一试：试一试： 你能写出甲烷与溴蒸气发生取代你能写出甲烷与溴蒸气发生取代反应的化学方程式吗？反应的化学方程式吗？(3)甲烷的受热分解甲烷的受热分解CH4 C+2H2高温高温结构结构性质性质用途用途决

15、定决定决定决定应用：应用：三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的要的溶剂。溶剂。氢气是合成氨和合成汽油等工业氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。料。 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

16、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 SO2 2 D HD H2 2无色无色无味无味0.717g/L0.717g/L正四面体正四面体稳定稳定B BC C4、下列物质中属于有机物的是：、下列物质中属于有机物的是：（ ）A、二氧化碳、二氧化碳 B、尿素、尿素 C、蔗糖、蔗糖 D、碳酸氢铵、碳酸氢铵5 5、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（浑浊的是（ ）A A、HCl BHCl B、CHCH4 4 C C、H H2 2 D D、COCOBC