第一课时最简单的有机物--甲烷

1、第一课时最简单的有机物-甲烷什么叫有机物？它有哪些组成元素？什么叫有机物？它有哪些组成元素？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、。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3000万种万种),分布广泛分布广泛,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。有机物的有机物的主要特点主要特点a. 大多数有

2、机物难溶于水大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。b. 绝大多数有机物受热容易分解绝大多数有机物受热容易分解,且易燃烧。且易燃烧。c. 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。d. 多数熔沸点低。多数熔沸点低。e. 有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有有机物的反应复杂，一般比较慢，常常伴有副反应发生。副反应发生。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。结构结构仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。氢化合物，也称为烃。碳碳tn烃烃tng氢氢qng动动脑动动脑下列物质属于烃的是：下

3、列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、金刚石、 CH3COOH、CO2、C2H4 最简单的有机化合物最简单的有机化合物甲烷甲烷第三章第一节第三章第一节阅读课本阅读课本P60-62，回答下面问题：，回答下面问题：1、甲烷的存在？、甲烷的存在？2、甲烷的结构如何表示？、甲烷的结构如何表示？3、甲烷的物理性质如何？如何判断甲烷的密度比、甲烷的物理性质如何？如何判断甲烷的密度比空气密度小？如何收集甲烷？空气密度小？如何收集甲烷？4、甲烷的化学性质如何？能与哪些物质发生什么、甲烷的化学性质如何？能与哪些物质发生什么样的反应？如何检验甲烷燃烧的产物？样的反应？

4、如何检验甲烷燃烧的产物？5、取代反应是什么？与置换反应相比如何？、取代反应是什么？与置换反应相比如何？甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物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。残体经过微生物发酵的作用而生成的。 甲烷在自然界的存在甲烷在自然界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某些地方地下深处下深处可燃冰可燃冰-海底海底练习练习:写出甲烷的电子式、结构式。写出甲烷的电子式、结构式。分子式分子式 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

5、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一、甲烷的性质一、甲烷的性质、物理性质、物理性质 无无 色、无色、无 味的气体味的气体 =0.717g/L（）（） 极难溶于水极难溶于水 俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）收集方法：收集方法：向下排空气法向下排空气法排水法排水法如何判断气体的密度比空气小？ 比较它的相对分子质量与空气的相对分子比较它的相对分子质量与空气的相对分子质量的相对大小。比空气的小，即密度小于空气。质量的相对大小。比空气的小，即密度小于空气。1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是、下列有关甲烷物理性质的叙述正确

6、的是 （ ）A、甲烷是一种黄绿色气体、甲烷是一种黄绿色气体B、甲烷是一种有臭味的气体、甲烷是一种有臭味的气体C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水D学以致用学以致用 2、化学性质：、化学性质：通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧通常情况下，甲烷稳定，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。化剂等一般不发生化学反应、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。CH4(g)+2O2(g) CO

7、2(g) +2H2O(l)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化学反应，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。如可以燃烧和发生取代反应等。 (1)氧化反应氧化反应（与（与O2反应）反应）现象：现象：安静燃烧，产生淡蓝色火焰，安静燃烧，产生淡蓝色火焰，干冷烧杯内壁上有水生成干冷烧杯内壁上有水生成加澄清的石灰水变浑浊加澄清的石灰水变浑浊 瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空气中氧气作用下发生的激烈氧瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空气中氧气作用下发生的激烈氧化还原反应。煤矿必须通风、严禁烟火等。化还原反应。煤矿必须通风、严禁烟火等。 （2）取代反应：科学探究科学探究 你从实

8、验中得到哪些信息？ 从所得的实验信息中你能得到哪些启示？： 混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，试管内的液面上升。管内的液面上升。2 试管试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。不溶与水。1 说明试管说明试管内的混合气体在内的混合气体在光照的条件下光照的条件下发生了化学反应。发生了化学反应。3 试管试管内液面上升，说明随着反应的进行，内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。即气体总体积在减小。光照ClCl+光光CHHHClClH+一

9、氯甲烷一氯甲烷(气体，可作麻醉剂气体，可作麻醉剂) 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原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替代的反应叫做取代反应子或原子团所替代的反应叫做取代反应二氯甲烷（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。尝试写出一氯甲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。烷与氯气进一步反应的化学反应方程式。甲烷的取代反应应注意的问题甲烷的取代反应应注意的问题（1）反应条件：）反应条件：光照，光照，但要避免日光直射但要避免日光直射,因光太强会使因

10、光太强会使反应迅速而发生爆炸。反应迅速而发生爆炸。（2）反应物状态：）反应物状态：纯卤素纯卤素，例如甲烷与溴水不反应，与，例如甲烷与溴水不反应，与溴蒸气见光发生取代反应。溴蒸气见光发生取代反应。（3）甲烷的取代反应是）甲烷的取代反应是分步且连锁进行分步且连锁进行的，所以甲烷与氯气的，所以甲烷与氯气的反应，会得到五种产物：一氯甲烷（的反应，会得到五种产物：一氯甲烷（CH3Cl ）、）、 二氯甲烷二氯甲烷（CH2Cl2 ）、三氯甲烷（）、三氯甲烷（CHCl3 ）、四氯甲烷（又称四氯化）、四氯甲烷（又称四氯化碳，碳，CCl4 ）、）、HCl（最多）（最多）（4）反应中各物质量的关系：每）反应中各物质

11、量的关系：每1 mol H 被取代，则有被取代，则有1 mol Cl2 参加反应，生成参加反应，生成1 mol HCl。取代反应取代反应置换反应置换反应生成物中不一定有单质。生成物中不一定有单质。反应物和生成物中一反应物和生成物中一定有单质。定有单质。反应能否进行受温度、反应能否进行受温度、光照、催化剂等外界条光照、催化剂等外界条件影响。件影响。有的反应需要一定的有的反应需要一定的条件，有的反应不需条件，有的反应不需外界条件。外界条件。反应逐步进行，很多反反应逐步进行，很多反应可逆。应可逆。反应一般为单方向进反应一般为单方向进行，不可逆。行，不可逆。(3)甲烷的受热分解甲烷的受热分解CH4 C

12、 + 2H2高温高温结构结构性质性质用途用途决定决定决定决定甲烷的用途甲烷的用途 1燃料燃料天然气的主要成分是甲烷，可直接用来作燃料。天然气的主要成分是甲烷，可直接用来作燃料。2化工原料化工原料甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等；氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；的添加剂等；氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；甲烷氯代可以制得一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四甲烷氯代可以制得一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）等重要的化工产品。氯甲烷（四氯化碳）等重要的化工产品。从甲烷可以制得氯仿和氟利昂

13、从甲烷可以制得氯仿和氟利昂(制冷剂制冷剂)。CHCl3 + HF CHFCl2 + HCl甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气 的混合物，用它们可以合成甲醇。的混合物，用它们可以合成甲醇。 1 有机化合物数量众多，分布极广；有机化合物数量众多，分布极广； 2 甲烷是最简单的有机化合物；甲烷是最简单的有机化合物； 3 甲烷可以发生氧化反应和取代反应；甲烷可以发生氧化反应和取代反应； 4 有机物分子里的某些原子或原子团被其他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替代的反应叫取代反应。原子或原子团所替代的反应叫取代反应。化学源于生活，服务于生活。化

14、学源于生活，服务于生活。课堂练习课堂练习 光光 C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、CHCl3+HF CHFCl2+HClB、Zn+H2SO4 ZnSO4+H21.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（ ）A、CH4+Br2 CH3Br+HBr 点燃点燃B C2.下列物质可与甲烷发生化学反应的是下列物质可与甲烷发生化学反应的是（ ） A.氯气氯气B.溴水溴水C.氧气氧气D.高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液3.将等物质的量的甲烷和氯气混合，在漫射光照射下充分反将等物质的量的甲烷和氯气混合，在漫射光照射下充分反应，生成物中最多的是（应，生成物中最多的是（ ） A. HCl B. C

15、H3Cl C. CH2Cl2 D. CHCl3 E. CCl4A CA4.氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体剧毒气体光气（光气（COCl2）：）： 2CHCl3 + O2 COCl2 + 2HCl（1）上述反应（）上述反应（ ）A.属于取代反应属于取代反应B.不属于取代反应不属于取代反应（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是（用的试剂是（ ）A.NaOH(aq)B.AgNO3(aq)C.HCl(aq)D.H2OE.湿润的蓝色石蕊试纸湿润的蓝色石蕊试纸F.

16、湿润的无色酚酞试纸湿润的无色酚酞试纸AB EAg+ClAgCl（蓝色石蕊试纸遇酸变红）（蓝色石蕊试纸遇酸变红）乙乙烷烷丙丙烷烷丁烷丁烷 戊烷戊烷 己烷己烷庚烷庚烷辛烷辛烷一、烷烃的命名一、烷烃的命名 以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为碳原子数称为“某烷某烷”，碳原子数在，碳原子数在10以以内用内用“天干数字天干数字”表示。表示。“天干天干”：甲、：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。 碳原子数在碳原子数在10以上用中文数字表示。以上用中文数字表示。正正不带支链不带支链异异链一端第二个碳上有一个甲基链一端第

17、二个碳上有一个甲基新新链一端第二个碳上有两个甲基链一端第二个碳上有两个甲基相同点：相同点： 只含只含C、H两种元素；两种元素； C原子之间只以共价单键结合成链状；原子之间只以共价单键结合成链状； C原子的剩余键价全部与原子的剩余键价全部与H原子以单键结原子以单键结合，达到合，达到“饱和饱和”。不同点：不同点： C、H原子数不同。原子数不同。二、烷烃的结构和性质二、烷烃的结构和性质1、结构：、结构：(1) 饱和烃：又叫烷烃。饱和烃：又叫烷烃。(2) 同系物同系物(3) 烷烃通式：烷烃通式：CnH2n+2（n1）(4) 烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后剩烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后剩余部分。用余部分。用“R-”来表示。来表示。甲基：甲基：CH3 亚甲基：亚甲基： CH2 次甲基：次甲基： CH 乙基：乙基：CH2CH3 丙基：丙基：CH2CH2CH3 2、烷烃同系物的物性递变、烷烃同系物的物性递变 逐逐 渐渐 升升 高高 气气 液液 固固 逐逐 渐渐 增增 大大结构相似结构相似的分子随的分子随相对分子相对分子质量的逐质量的逐渐增大范渐增大范德华力逐德华力逐渐增大。渐增大。共性：都极难溶于水共性：都极难溶于水n4时，均为气态；时，均为气态；5n16，均为液态；均为液态；n17时，均为固态时，均为固态3、烷烃