第一节最简单的有机化合物-甲烷教学课件

第一节最简单的有机化合物—甲烷轮胎橡胶家用电器的外壳食物中的营养素煤油、汽油生活中常见的有机物导入Leading-in燃料:汽油、煤油、柴油建材:木材、黏结剂、涂料、油漆日用品:塑料、橡胶、纤维、清洁剂食物:糖类、油脂、蛋白质有机化合物种类繁多(超过2000万种),分布广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。

2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等有机物Organiccompound什么叫有机物？它有哪些组成元素？而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物、氰化物、硫氰化物等看作无机物）3、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。甲烷是最简单的烃。4、有机物和无机物的比较

有机物

无机物

种类溶解性耐热性可燃性电离性化学反应很多(3000万种以上)比有机物少(10万种左右)多数难溶于水，易溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂，易溶于水不耐热，熔点较低多数耐热，难熔化，熔点较高多数可以燃烧多数不能燃烧多数为非电解质多数是电解质一般比较复杂，副反应多，反应速率慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快有机物分类根据有机物的组成和结构特点有机物烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等。高分子化合物（包括人工合成）有机化学的学习方法：三抓：抓结构抓部位抓条件三学会：模仿推断接受新信息能力资料ata

2004年9月6日，来自新疆塔里木的天然气气头抵达陕西靖边压气站。这标志着西气东输工程实现全线贯通，塔里木气田和陕北长庆气田两大气源在此成功对接。

2004年1月1日，西气东输上海白鹤首站的操作员开启天然气流量计的阀门。当日,西气东输工程的末站与上海的白鹤首站贯通，正式向中国的经济中心上海商业供气。资料ata

日本东芝公司生产的由CH4燃料电池做电源的笔记本电脑和电源资料ata

第一节最简单的有机化合物-甲烷走进有机化学,探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始！新课Newclass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、甲烷在自然界的存在煤矿坑道气天然气油田气沼气二、甲烷的分子构成和空间结构分子式：电子式：HCHHH结构式：HCHHHCH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？

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。3-1甲烷分子结构示意图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三、甲烷的物理性质1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?甲烷的收集方法:1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。3、极难溶解于水。2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。四、甲烷的化学性质

在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强酸、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四、甲烷的化学性质1.甲烷的氧化反应实验：把甲烷经导管通出点燃,观察火焰颜色,然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,取下烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的石灰水

。

问题：你能描述看到的实验现象吗？安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。反应方程式：CH4+2O2CO2+2H2O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!!注意点燃实验现象安全使用很重要资料ata

辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场科学探究

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.甲烷的取代反应实验视频室温时，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，试管壁上出现油滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升，饱和食盐水中有固体析出。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。4溶液中氯离子浓度增大分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？现象讨论结论现象与结论Phenomenonandconclusion

甲烷的取代反应的历程1.一氯甲烷的形成动画演示名称一氯甲烷分子式CH3Cl状态（STP）气态【思考讨论】1甲烷和氯气反应会有哪些键发生断裂和形成？[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。二氯甲烷（难溶于水的无色油状液体）三氯甲烷（有机溶剂液体）四氯甲烷（有机溶剂，灭火剂液体）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,叫取代反应.取代反应Substitutionreaction动画演示无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。一氯甲烷CH3ClCH2Cl2无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！脂肪和油的萃取剂牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂主要用作致冷剂在医药上作麻醉剂二氯甲烷无色透明易挥发液体，稍有甜味。CHCl3氯仿三氯甲烷有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。CCl4全氯甲烷四氯化碳四氯甲烷无色液体，有愉快的气味，有毒！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、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。注意：①甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。③多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。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。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光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2

＋HClCH2Cl2

＋Cl2CHCl3

＋HClCHCl3

＋Cl2CCl4

＋HCl光照光照光照4mol4mol练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr3.甲烷的分解反应在加热至1500℃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

C+2H2高温

本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。小结Summarizebriefly2、下列物质常温下呈气态的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl41、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（）A、甲烷是一种黄绿色气体B、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密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水DA巩固练习Consolidateexercise

4、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）

A、氯气与氢气反应

B、氯气与甲烷反应

C、氧气与甲烷反应

D、次氯酸的分解3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClDC巩固练习Consolidateexercise5、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

6.向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是（ ）

A.CH3Cl B.NaCl

C.KClO3D.CCl47．将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是（）A．瓶中气体的黄绿色逐渐变浅B．瓶内壁有油状液滴形成C．若日光直射可能发生爆炸D．生成物只有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷BD8．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：

根据要求填空：1）实验室制取Cl2的化学反应方程式为：2）写出CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式3）B装置有三种功能：①控制气体流速；②将气体混合均匀③4）D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是5）E装置的作用是（填编号）；A．收集气体

B．吸收氯气

C．防止倒吸

D．吸收氯化氢6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为7）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是（填编号）．

A．CH4

B．CH3Cl

C．CH2Cl2

D．CHCl3

E．CCl4．解：（1）MnO2能将HCl（浓）氧化为MnCl2和Cl2，故答案为：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+H2O；

（2）甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的方程式为：CH4+Cl2光CH3Cl+HCl，故答案为：CH4+Cl2光CH3Cl+HCl；

（3）浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢，故答案为：干燥混合气体；

（4）氯气能将碘化钾氧化为碘单质，KI饱和溶液及KI粉末可除去过量的氯气，故答案为：除去过量的氯气；

（5）E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸，故选CD；

（6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳