化学最简单有机化合物-甲烷件新人教必修

2023/1/21第三章有机化合物

第一节最简单的有机化合物——甲烷（1）2023/1/21

学习目标：

1．知道甲烷在自然界中的存在；

2．掌握甲烷的分子组成和结构；

3．通过对甲烷的组成和结构的理论研究，了解研究有机物的一般程序和方法。2023/1/21

甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L（标准状况），极难溶于水。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下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。一、甲烷的存在和物理性质2023/1/21二、甲烷的结构⒈甲烷的组成：请设计一方案进行验证经测量分析得甲烷中含C75%、H25%（质量分数），标准状况下密度为0.717g/L，求甲烷的分子式。2023/1/21甲烷分子的电子式和结构式2023/1/212、甲烷分子的立体结构：

以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109度28分2023/1/21

甲烷分子的比例模型

2023/1/21

经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。(是含有极性键的非极性分子)2023/1/21三、化学性质：通常情况下，甲烷比较稳定。

A.氧化反应：注：（１）有机反应方程式中用“→”不用“＝”（２）CH4在空气中易燃烧，甚至可以引起爆炸。（３）多数有机物易燃烧。（４）与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应。2023/1/21①甲烷在点燃的条件下能被氧气氧化，在通常情况下，KMnO4(H+)溶液等强氧化剂能不能将甲烷氧化？②将甲烷通入KMnO4(H+)溶液中有什么现象，说明什么？2023/1/21KMnO4(H+)不褪色，甲烷不能被KMnO4(H+)氧化。通常情况下稳定，不与三强（强酸、强碱、强氧化剂）反应结论：2023/1/21取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象！实验探究：2023/1/212023/1/211说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应2量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。3量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小现象：

混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升。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？2023/1/21甲烷与氯气光照条件下的反应B.取代反应：CH4

＋Cl2CH3Cl＋HCl光照取代反应：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。→光照2023/1/21→光照→光照→光照2023/1/21[练习]11mol甲烷最多能与多少氯气进行取代，生成多少HCl？2将1molCH4和CI2发生取代反应，待反应发生后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的CI2为？3化学工作者从甲烷与氯气的反应受到启发，提出在农药和有机合成工业可获得副产品盐酸。这一设想已成为现实。试指出上述反应产物所得盐酸可能用到的最佳分离方法是（）A蒸馏法B水洗分液法C升华法D有机溶剂萃取法B2023/1/21C.分解反应：其产物：H2

是合成氨及合成汽油等工业的原料。C

是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等注：多数有机物熔点低，受热易分解。①甲烷常温时很稳定，高温时可断键②甲烷的高温裂解反应方程式：③以上反应的温度高低比较：

2023/1/21※取代反应与置换反应的比较：2023/1/21四、甲烷的制备：（1）工业制备（2）实验室制备①药品：无水CH3COONa和碱石灰②反应原理：（主反应、副反应以及反应的类型）

A.主反应方程式：

B.副反应方程式：

C.是否为取代反应？③碱石灰中的CaO的作用：

A.提供反应物B.疏松导气④气体发生装置：同于O2、NH3

2023/1/21⑤气体收集方法：同H2、O2、NH3比较⑥性质验证实验：

A.不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪