第三章 最简单的有机化合物 甲烷 第一课时

第一节最简单的有机化合物—甲烷燃料建材日用品食物中的营养素1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。有机物Organiccompound什么叫有机物？它由哪些元素组成？注意:

CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN、SiC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。仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃（ting）。甲烷是最简单的有机物，也是最简单的烃。2、组成元素：

有机物除了含碳外，一般还含有H、O、N、P、S、卤素等沼气煤矿坑道气（瓦斯）天然气油田气一.甲烷1.甲烷的存在西气东输可燃冰天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。

2、甲烷的分子结构和空间构型分子式：电子式：HCHHH结构式：HCHHHCH4结构简式:在结构式的基础上省略部分短线问题：从甲烷结构式是否可以推断甲烷分子中

C原子和四个H原子都在同一个平面上？

裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图３－１所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中４个氢原子的位置，中心是碳原子。实践活动：3-1甲烷分子结构示意图观察图３－１所示的Ｃ与Ｈ空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。实践活动：3-1甲烷分子结构示意图甲烷分子的空间结构经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子并不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构，碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。空间构型：正四面体4个C-H键的键长和强度相等，夹角相等。甲烷的分子模型紫球表示碳原子，蓝球表示氢原子，短棍表示共价键用紫球和蓝球的体积比来大体上表示碳原子和氢原子的体积比3、甲烷的物理性质1)、无色、无味的气体。根据甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?向下排空气法和排水法3)、极难溶于水2)、密度比空气小，标况下，为0.717g/L4、甲烷的化学性质

在通常情况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱一般不发生化学反应。问题：能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？结论：甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水、氯水等褪色。1）甲烷的氧化反应CH4+2O2CO2+2H2O点燃安静燃烧，发出淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。实验现象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

验纯!!注意安全使用很重要资料卡片p61

有哪些方法可以用来检验甲烷燃烧的产物？检验H2O:用干燥的小烧杯罩在火焰上方检验CO2：将小烧杯正立过来，迅速倒入少量澄清石灰水科学探究

取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？1.你从实验中得到哪些信息？2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？2).甲烷的取代反应室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油状液滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升.1说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。2试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。3试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到哪些结论？现象讨论结论现象与结论甲烷的取代反应的历程1.一氯甲烷的形成名称一氯甲烷分子式CH3Cl状态（STP）气态[练习]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方程式。甲烷的取代反应的历程2.二氯甲烷的形成名称二氯甲烷分子式CH2Cl2状态（STP）液态甲烷的取代反应的历程3.三氯甲烷的形成名称三氯甲烷俗称氯仿分子式CHCl3状态（STP）液态甲烷的取代反应的历程4.四氯甲烷的形成名称四氯甲烷别名四氯化碳分子式CCl4状态（STP）液态二氯甲烷（液体）三氯甲烷（液体）四氯甲烷（液体）常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水

甲烷与氯气反应的化学方程式：问：甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？白雾呢？CH4

＋Cl2CH3Cl＋HCl光CH3Cl＋Cl2CH2Cl2

＋HClCH2Cl2

＋Cl2CHCl3

＋HClCHCl3

＋Cl2CCl4

＋HCl光光光注意：④甲烷与氯气反应最多有五种产物，其中有两种气体产物。③反应物必须是纯卤素，甲烷与氯水不反应。②有机反应很复杂，产物较多。故有机反应一般用“”而不用“”表示。①上述为连锁反应，不会停留在某一层，无论甲烷与氯气量的相对多少四个反应均会发生；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.取代反应光照下甲烷与氯气发生取代反应思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？生成多少molHCl？CH4

＋Cl2CH3Cl＋HCl光CH4

＋2Cl2CH2Cl2

＋2HCl光CH4＋3Cl2CHCl3

＋3HCl光CH4

＋4Cl2CCl4

＋4HCl光将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗氯气为（）A、0.5molB、2molC、2.5mol

D、4mol巩固练习ConsolidateexerciseC取代反应置换反应实例CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑定义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。一种单质跟一种化合物反应，生成另一种化合物和另一种单质的反应。反应物一种化合物和一种单质或化合物（反应物中至少有一种是有机物）一种单质和一种化合物生成物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质电子转移不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应一定发生电子的转移反应特点很多反应是可逆反应，副反应较多，用“→”连接一般是不可逆反应，用“=”连接光3）甲烷的分解反应在隔绝空气加热至1000℃的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料。反应方程式：CH4