z高中化学《甲烷》课件--定-讲

1、第一章第一章 烃烃第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物 甲烷甲烷HHHCH比例模型比例模型（碳的碳的氧化物氧化物、碳酸碳酸、碳酸盐碳酸盐、碳化物碳化物、氰化物氰化物、硫氰化物硫氰化物等例外）等例外）你能说出哪些有机物？你能说出哪些有机物？甲烷（甲烷（4 4） 酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH） 醋酸（醋酸（H H3 3COOHCOOH）葡萄糖（葡萄糖（6 6H H1212O O6 6） 四氯化碳（四氯化碳（ClCl4 4）上述有机物的分子组成有哪些共同点？上述有机物的分子组成有哪些共同点？有机物有机物1、定义：绝大多数、定义：绝大多数含碳元素含碳元素的化合物的化合物2

2、、组成元素：、组成元素：碳碳 氢、氧、氮、硫、磷、氢、氧、氮、硫、磷、 卤素等卤素等（5）有机物分子之间一般以分子间作用力形成）有机物分子之间一般以分子间作用力形成的分子晶体，所以熔沸点比较低。的分子晶体，所以熔沸点比较低。3 3、有机物的结构：、有机物的结构：（1）在有机物中，碳均呈）在有机物中，碳均呈四价四价。（2）碳原子可与其他原子形成共价键，碳原子）碳原子可与其他原子形成共价键，碳原子间也可相互成键；间也可相互成键；（3）碳碳之间可形成单键，也可形成双键或三）碳碳之间可形成单键，也可形成双键或三键；键；（4）碳碳之间可形成长长的碳链，也可形成碳）碳碳之间可形成长长的碳链，也可形成碳环。

3、环。4 4、有机物的性质：、有机物的性质： 大多数大多数有机物结构复杂，有机物结构复杂，难溶难溶于水，但易溶于水，但易溶于于有机溶剂有机溶剂；多数为非电解质，不易导电，熔沸；多数为非电解质，不易导电，熔沸点点较低较低，受热，受热易分解易分解；对热不稳定对热不稳定，易燃烧，易燃烧5 5、有机反应特点：有机反应特点： 化学反应速率慢，通常需加催化剂或加热；化学反应速率慢，通常需加催化剂或加热；常伴有副反应，产物复杂，故有机反应方程式常常伴有副反应，产物复杂，故有机反应方程式常用用“”。碳碳Tn烃烃Tng氢氢Qng 仅含仅含碳碳和和氢氢两种元素的有机物，称为碳氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称

4、为化合物，也称为烃烃。烃烃( (通式：通式：CxHyCxHy) )烃烃: :仅含仅含碳碳和和氢氢两种元素的有机物两种元素的有机物, ,亦称亦称碳氢化合物碳氢化合物。 1 1、下列物质中、下列物质中属于有机物的是：属于有机物的是： 属于烃的是属于烃的是： H2S、 C2H2、CH3Cl、 C2H5OH CH4、H2、 金刚石、金刚石、 CO2 CH3COOH、 C2H4 2 2、已知某烃的密度在标准状况下是、已知某烃的密度在标准状况下是0.717g/L0.717g/L ，含碳，含碳75%75%，含氢含氢25%25%。请同学们利用这些数据推出该烃中的碳、氢元素。请同学们利用这些数据推出该烃中的碳、

5、氢元素的质量比、原子个数比和分子式。的质量比、原子个数比和分子式。解：解： M=0.717g/L22.4L/mol=16g/moln(C)= = =1m(C)M(C)16g/mol 75%12g/mol同理同理: n(H)= 4 n(C): n(H)=1：4 m(C): m(H)=1675%：1625%=3:1分子式：分子式：CH4一、甲烷的分子组成和结构一、甲烷的分子组成和结构 思考思考 甲烷分子的真实构型是以碳原甲烷分子的真实构型是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形吗？形吗？结构式：结构式：CHHHH（平面）（平面）分子式：分子式：CH4电子式

6、：电子式：HHHHC空间结构：空间结构：正四面体正四面体非极性分子非极性分子甲烷分子的立体结构甲烷分子的立体结构 以碳原子为中心，以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四个氢原子为顶点的正四面体。四面体。键角：键角：109109。2828， 球棍模型球棍模型 甲烷在自然界中的存在：甲烷在自然界中的存在：池沼的底部池沼的底部( (沼沼气气) )，油田气和煤矿坑道油田气和煤矿坑道( (坑气、瓦斯坑气、瓦斯) )，天然天然气气( (一般含一般含CH4 80809797) )，可燃冰可燃冰等。等。甲烷的存在：甲烷的存在：植物残体经过微生物发酵植物残体经过微生物发酵二、甲烷的物理性质二、甲烷的物理性质收

7、集甲烷的方法？收集甲烷的方法？ 色色 味的味的 体，密度比空气体，密度比空气 ， 溶于水。溶于水。无无气气无无小小难难向下排空气法向下排空气法排水法排水法收集收集收集收集1 1、CHCH4 4有一定的还原性，可被氧化有一定的还原性，可被氧化2 2、CHCH4 4可能容易受热分解可能容易受热分解推测推测 化学性质：化学性质：CH4+1-4实验实验： 甲烷甲烷KMnO4溶液溶液 甲烷甲烷溴水溴水现象：现象：溶液颜色没有变化。溶液颜色没有变化。结论：结论：甲烷甲烷不能与不能与KMnO4溶液、溴溶液、溴水等强氧化剂反应水等强氧化剂反应三、甲烷的化学性质：三、甲烷的化学性质： 通常情况下，甲烷的通常情况

8、下，甲烷的结构比较稳定，结构比较稳定，不易与其它物质反应不易与其它物质反应- 不与不与强酸强酸、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、溴水等发生反应；发生反应； 但在一定的条件下但在一定的条件下甲烷也能反甲烷也能反应！应！1 1、氧化反应（可燃性）、氧化反应（可燃性）CH4+2O2 CO2+2H2O（明亮蓝色火焰（明亮蓝色火焰、放热、放热）点燃点燃 点燃甲烷（可燃性气体）前必须点燃甲烷（可燃性气体）前必须验纯验纯, ,否则会否则会爆炸！爆炸！ CHCH4 4爆炸极限：爆炸极限：5%5%15.4%15.4%1 1、下列物质在氧气中充分燃烧后，其产物既可、下列物质在氧气中充分燃烧

9、后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（的是（）A A、酒精、酒精B B、CHCH4 4 C C、H H2 2 D D、COCOAB2 2、你能设计实验验证、你能设计实验验证CHCH4 4燃烧的产物吗？燃烧的产物吗？方案：用一只方案：用一只冷而且干燥冷而且干燥的烧杯罩在火焰上方，的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成烧杯内壁有水珠出现，证明有水生成。再罩上内。再罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，壁涂有澄清石灰水的烧杯，石灰水变混浊，证明石灰水变混浊，证明有二氧化碳生成。有二氧化碳生成。 在隔绝空气并在隔绝空气并加热至加热

10、至15001500以上的高温，以上的高温，甲烷较完全分解：甲烷较完全分解：CHCH4 4 C + 2H C + 2H2 2高温高温2 2、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、油漆等橡胶工业橡胶工业的原料的原料合成氨合成氨、汽油汽油的原料的原料3 3、取代反应、取代反应( (特征反应特征反应) )观察与思考观察与思考 试管内水面上升试管内水面上升 试管内黄绿色逐渐消失试管内黄绿色逐渐消失 试管内壁出现油状液滴试管内壁出现油状液滴：1 .1 .混合气体在光照的条件下混合气体在光照的条件下发生了化学反应发生了化学反应; ;2 .2 .随着反应的进行，试

11、管内随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体的气压在减小，即气体总体积在减小积在减小; ;3. 3. 生成了新的油状物质，且生成了新的油状物质，且不溶与水。不溶与水。3 3、取代反应、取代反应( (特征反应特征反应) )HCHHH+ClCl光光CHHHCl + HCl 有机物分子里的有机物分子里的某些原子或原子团某些原子或原子团被被其他原子其他原子或原子团或原子团所所替代替代的反应叫的反应叫取代反应取代反应。即即“上一下一，取而代之上一下一，取而代之”3 3、取代反应、取代反应( (特征反应特征反应) )纯卤素单质纯卤素单质（气态）（气态）光照光照（强光照射会爆炸）（强光照射会爆炸）反应

12、条件：反应条件：CH4 + Cl2光照光照CH3Cl + HCl一氯甲烷（一氯甲烷（无色气体无色气体）CH3Cl + Cl2光照光照CH2Cl2 + HCl二氯甲烷（二氯甲烷（难溶于水的无色液体难溶于水的无色液体）CH2Cl2 + Cl2光照光照CHCl3 + HCl三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂有机溶剂）CHCl3 + Cl2光照光照CCl4 + HCl四氯甲烷又叫四氯化碳（四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂）3 3、取代反应、取代反应( (特征反应特征反应) )烷烃与卤素取代反应烷烃与卤素取代反应特征特征：逐步取代，各步逐步取代，各步同时同时进行；进行；生

13、成物是生成物是HX与各种卤代产物的混合物，与各种卤代产物的混合物， 其中其中 HX的量的量最多。最多。取代时每耗取代时每耗1molX1molX2 2 , X, X原子原子对等对等分布于分布于有机产物与有机产物与HXHX中；中；实例实例定义定义反应物反应物生成物生成物反应条反应条件件反应特反应特点点Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2有机物分子里的某些原子有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。子团所代替的反应。一种单质跟一种化合物反一种单质跟一种化合物反应，生成另一种化合物和应，生成另一种化合物和另一种单质的反

14、应。另一种单质的反应。一种化合物和一种单质或一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有化合物（反应物中至少有一种是有机物）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和另一种单质反应能否进行受催化剂、温反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响度、光照等外界条件的影响较大。较大。在水溶液中进行的反应，在水溶液中进行的反应，遵循金属或非金属活动性遵循金属或非金属活动性顺序等。顺序等。很多反应是可逆反应，副很多反应是可逆反应，副反应较多，用反应较多，用“” ” 连连接接一般是不可逆反应，用一般是不可逆反应，用

15、“=”=”连接连接取代反应与置换反应的比较：取代反应与置换反应的比较：CHCH4 4+Cl+Cl2 2 CH CH3 3Cl+HClCl+HCl光光取代反应取代反应置换反应置换反应稳定性：稳定性：甲烷不能使溴水甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色或酸性高锰酸钾溶液褪色物理性质物理性质化学性质化学性质氧化反应氧化反应分解反应分解反应取代反应取代反应甲烷的分子结构甲烷的分子结构(正四面体正四面体)决决 定定反应反应无色无味的气体，无色无味的气体，极难溶于水，极难溶于水，密度比空气小。密度比空气小。小结：小结：反馈练习：反馈练习：1 1、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（钾褪色的是（ ） A A、CHCH4 4 B B、COCO2 2 C C、SOSO2 2 D D、H H2 2C2 2、向下列物质的水溶液中加入、向下列物质的水溶液中加入AgNO3AgNO3溶液，有白溶液，有白色沉淀产生的是（色沉淀产生的是（ ）3 33 34 4B4 4、下列事实能证明甲烷分子中是以、下列事实能证明甲烷分子中是以“C”C”原子为原子为中心的正四面体结构的