《最简单的有机化合物-甲烷》（第一课时）【教学PPT课件 高中化学优质课】

第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷什么叫有机物？它有哪些组成元素？1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）有机化合物主要由：碳、氢、氧组成，其他还含有氮、硫、卤素、磷等。仅含碳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。碳氢tanqing观看视频新型清洁能源——可燃冰一、甲烷的物理性质：

色

味的

体，密度

，

溶于水。无气无比空气小极难向下排气法排水法收集收集甲烷在自然界的存在沼气煤矿坑道气天然气油田气天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源我国的“西气东输”中的“气”指的就是天然气二、甲烷的结构⒈甲烷的组成：经测量分析得甲烷中含C75%、H25%（质量分数），已知甲烷的密度在标况下是0.717g/L，求甲烷的分子式。CH4甲烷分子的电子式和结构式CH4有四个等同的C—H键，在空间上可能有两种对称分布：正四面体结构和平面正方形结构，如图所示。[思考]怎么确定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形，还是正四面体结构？甲烷分子中任意两个氢原子被两个氯原子取代，若是平面正方形结构，则取代的两个氢原子分邻位和对位，CH2Cl2的结构有两种。但科学研究发现，CH2Cl2的结构只有一种，所以甲烷不是平面正方形结构。若是正四面体结构，甲烷分子中任意两个氢原子被两个氯原子取代，CH2Cl2的结构只有一种；说明甲烷是正四面体结构。

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)2、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°28′

由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式来表示。

方便！麻烦！结构式真实空间构型①甲烷在通常情况下，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？1.通常情况下，甲烷比较稳定。三、甲烷的化学性质：KMnO4(H+)不褪色，甲烷不能被KMnO4(H+)氧化。将KMnO4(H+)换成硫酸、氢氧化钠，不反应。

通常情况下稳定，不与三强（强酸、强碱、强氧化剂）反应结论：用“→”不用“＝”2、氧化反应（可燃性）CH4+2O2CO2+2H2O点燃瓦斯爆炸因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸注意:甲烷的可燃性辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场取一个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：甲烷与氯气的取代反应实验现象：

光照时，混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油状液滴，量筒内的液面上升，量筒内有少量白雾。1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4量筒内有少量白雾，说明有HCl生成讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？甲烷与氯气光照条件下的反应3.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。Cl—Cl+光CHHHClClH++一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程又名甲基氯,无色的气体，不溶于水。二氯甲烷的形成Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl无色透明的液体。不溶于水。作溶剂甲烷的结构式形成卤代物的历程Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl三氯甲烷的形成又称氯仿无色透明易挥发液体，不溶于水。有机溶剂。在医药上用作麻醉剂。甲烷的结构式形成卤代物的历程四氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl又称四氯化碳无色液体，不溶于水，有毒！不能燃烧，用作溶剂甲烷的结构式形成卤代物的历程CH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照CCl4+HClCH3Cl+HCl产物为混合物作业：思考：查阅相关资料，可燃冰目前的开发情况。练习: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+HBr[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Cl2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Cl2为？4molCl24molHCl0.25molCH3Cl0.25molCH2Cl20.25molCHCl30.25molCCl4消耗的n(Cl2)0.25mol0