杨菊云最简单的有机物——甲烷）

1、 高一年级高一年级 化学必修化学必修2 第三章第三章 有机化合物有机化合物什么叫有机物？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：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、碳的金属化金属化合物合物, , (SCN)2、（、（CN）2等等看作无看作无机物。机物。）有机物和无机物的比较有机物和无机物的比较很多很多(3000万种以上万种以上)比有机物少比有机物少(10万种左右万种左右)多数难溶于水，易多数难溶于水，易溶于有机溶剂溶于有机溶剂多数难溶于有机溶多数难溶于有机溶剂，易溶于水剂，易溶于水

2、不耐热，熔点较低不耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，多数耐热，难熔化，熔点较高熔点较高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为非电解质多数为非电解质多数是电解质多数是电解质一般比较复杂，副反一般比较复杂，副反应多，反应速率慢应多，反应速率慢一般比较简单，副反一般比较简单，副反应少，反应速率较快应少，反应速率较快2 2、有机物的性质、有机物的性质碳碳氢氢烃烃二、最简二、最简单的（烃）有单的（烃）有机化合物机化合物甲烷甲烷 已知甲烷的密度在标准状况下已知甲烷的密度在标准状况下是是0.717g/L，含碳，含碳75%，含氢，含氢25%。利用这些数据如何确定甲烷的分利用这些数据如何确定甲烷的

3、分子式？子式？（一）甲烷的组成与结构（一）甲烷的组成与结构分子式：分子式：CH4电子式：电子式：HHHCH结构式：结构式：CHHHH甲烷的分子结构甲烷的分子结构 思考思考 上述结构式是否说明上述结构式是否说明甲烷分子的真实构型是以碳甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形？顶点的平面正方形？以碳原子为中心，以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点四个氢原子为顶点的的正四面体，正四面体，四个四个C-H键的长度和强键的长度和强度相同。键角均为：度相同。键角均为：109。28， 甲烷是池沼底部产生的沼甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的坑气和煤矿的坑

4、道所产生的坑气以及天然气的主要成分。气以及天然气的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。生物发酵的作用而生成的。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煤坑或坑道煤坑或坑道天然气天然气某些地方地下深处某些地方地下深处（二）甲烷的物理性质（二）甲烷的物理性质 阅读阅读P61填空填空 色色 味的味的 体，密度体，密度 ， 溶于水。溶于水。无无气气无无比空气小比空气小极难极难如何收集甲烷如何收集甲烷?向下排空气法向下排空气法排水法排水法（三）（三）甲烷的化学性质甲烷的化学性质通常情况下，甲烷的结构

5、比较稳定，不通常情况下，甲烷的结构比较稳定，不易与其它物质反应。易与其它物质反应。三不反应：与三不反应：与强酸强酸、强碱强碱、强氧化剂强氧化剂如如高锰酸钾、溴水等高锰酸钾、溴水等都不起反都不起反应。应。二不褪色：不使二不褪色：不使高锰酸钾、溴水褪色高锰酸钾、溴水褪色 （结构决定性质）（结构决定性质）1 1、氧化反应、氧化反应（可燃性）（可燃性）CH4爆炸爆炸极限极限：5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃点燃甲烷前必须验纯点燃甲烷前必须验纯, ,否则会爆炸否则会爆炸. .( (思考思考: :什么时候甲烷会爆炸最强烈什么时候甲烷会爆炸最强烈?)?)注意注意三个反应三个反应辽宁省辽

6、源煤矿瓦斯爆炸现场辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场瓦斯爆炸瓦斯爆炸因此在煤矿矿井里要采取通风，因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。严禁烟火等安全措施。科学探究科学探究4、取代反应、取代反应 试管内水面上升试管内水面上升 试管内试管内Cl2的黄绿色逐渐消失的黄绿色逐渐消失 试管内壁出现油状试管内壁出现油状液滴液滴（4）、试管中有少量白雾。）、试管中有少量白雾。（5）、水槽中有固体析出。）、水槽中有固体析出。注意：注意：装置装置要放在光亮的地方要放在光亮的地方.：ClCl+光光C CH HH HH HClClClClH H+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程甲烷的结构式

7、形成卤代物的历程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产物为产物为混合物混合物甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应的产物有几种？ 甲烷与氯气反应，共得到甲烷与氯气反应，共得到5 5种种产物产物，其中一氯甲烷和氯化氢是，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液四氯甲烷为液态且密度比水大。态且密度比水大。而氯化氢易溶于水，其余难溶于而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。水。反应条件：反应条件：光照光照( (室温下在

8、暗处不发生反应）室温下在暗处不发生反应）反应物质：反应物质：纯卤素单质纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反；如甲烷与氯水、溴水不反应，与应，与ClCl2 2、溴蒸气光照条件下发生取代、溴蒸气光照条件下发生取代反应。反应。水面上升的原因：甲烷与氯气反应，生成水面上升的原因：甲烷与氯气反应，生成的氯化氢易溶于水，只有一种气体一氯甲烷，的氯化氢易溶于水，只有一种气体一氯甲烷，气体压强减小，所以水面上升。气体压强减小，所以水面上升。明确几点明确几点甲烷分子中的四个氢原子可逐一被甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，取代，称为连锁反应。故甲烷的卤代称为连锁反应。故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的物并非

9、一种，而是几种卤代物的混合混合物物。如。如1 1摩尔甲烷与摩尔甲烷与1 1摩尔氯气反应的摩尔氯气反应的产物也是五种。但产物也是五种。但1 1摩尔甲烷与摩尔甲烷与5 5摩尔氯摩尔氯气反应的最终产物理解认为是二种。气反应的最终产物理解认为是二种。明确几点明确几点无色易液化的无色易液化的气体气体，有乙醚的气味和，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。甜味，无腐蚀性。一氯甲烷一氯甲烷CH3ClCH2Cl2无色透明、有刺激芳香气味、易挥发无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的的液体液体。吸入有毒！。吸入有毒！脂肪和油的萃取剂脂肪和油的萃取剂牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂主要用作致冷剂主

10、要用作致冷剂在医药上作麻醉剂在医药上作麻醉剂二氯甲烷二氯甲烷无色透明易挥发无色透明易挥发液体液体，稍有甜味。，稍有甜味。CHCl3氯仿氯仿三氯甲烷三氯甲烷有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。腐剂。CCl4全氯甲烷全氯甲烷四氯化碳四氯化碳四氯甲烷四氯甲烷无色无色液体液体，有愉快的气味，有毒！，有愉快的气味，有毒！用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。析试剂，并用于制氯仿和药物等。 在隔绝空气并在隔绝空气并加热至加热至1000的高的高温下温下，甲

11、烷甲烷分解分解CH4 C + 2H2高温高温合成氨、汽油合成氨、汽油的原料的原料橡胶工业橡胶工业的原料的原料3 3、甲烷的受热分解、甲烷的受热分解可以用于制造颜料、油墨、油漆等可以用于制造颜料、油墨、油漆等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稳定性质较稳定练习练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照光照CBr4+HBr2、在光

12、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，得到的产物中物质的量最多的是( )A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（性高锰酸钾褪色的是（ ）A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2CB练习练习:5、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、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2OB BB B 练习练习:7、1mol1mol甲烷完全与氯气发生取代反甲烷完全与氯气发生取代反应应,若要制得等物质的量的若要制得等物质的量的4 4种卤代产种卤代产物，需氯气多少摩尔？物，需氯气多少摩尔？2.5mol6向下列物质的水溶液中加入向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是（溶液，有白色沉淀产生的是（ ）、l、al、l、l原因：原因：1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4个价电子，可个价电子，可跟其它原子形成跟其它原子形成4 4个共价键个共价键2 2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原