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第三章 有機化合物,第一節(jié) 最簡單的有機化合物—甲烷,第1課時,新課標人教版高中化學課件系列,化學 必修2,1,思考:,,注意：CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽、KSCN、SiC等雖含有碳元素，其性質跟無機物很相似，把它們歸為無機物。,,一、有機化合物,什么是有機化合物呢?與我們過去所學化合物有什么區(qū)別?,1.有機化合物 一般把含碳元素的化合物稱為有機化合物，簡稱為有機物。,2,2.有機物的組成元素,,我們把只含碳、氫元素的有機物叫烴。甲烷是最簡單的有機化合物。,一、有機化合物,有機物除了含碳外，一般還含H、O、N、S、P、鹵素等元素。,3,沼氣,甲烷是池沼底部產生的沼氣和煤礦的坑道所產生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘體經過微生物發(fā)酵的作用而生成的。,,煤礦坑道氣（瓦斯）,天然氣,油田氣,甲烷在自然界的存在,一、有機化合物,4,沼氣（甲烷）的制取和利用,二、甲烷的性質,5,甲烷分子式：CH4,練習:寫出甲烷的電子式、結構式。,結構式:用短線來表示一對共用電子的圖式。,二、甲烷的性質,6,立體結構： 正四面體型，C原子位于中心，四個H原子位于正四面體的四個頂點。由于4個C－H鍵強度相同，因此四個鍵長度也相同（鍵角是109028/）。,甲烷的結構式能否表示它的真實構型呢？,比例模型,球棍模型,二、甲烷的性質,7,裁一段長25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條，按下圖所示方式，裁去兩頭的小三角，按虛線向內折成如圖３－１所示的正四面體，其頂點分別為甲烷中４個氫原子的位置，中心是碳原子。,觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關系。試用原子結構拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。,球棍模型,實踐活動：,二、甲烷的性質,8,無色、無味的氣體 ?=0.717g/L（S.T.P） 極難溶于水 俗名：沼氣、坑氣，是天然氣的主要成分（80-97%）,１、物理性質,二、甲烷的性質,9,2、化學性質：,通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發(fā)生反應。,甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色。,同理：甲烷也不能使 氯水、溴水等褪色,二、甲烷的性質,10,在特定條件下甲烷能與某些物質發(fā)生化學反應，如可以燃燒和發(fā)生取代反應等。,現象：安靜燃燒，淡藍色火焰，產生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱,注意：點燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體 會立即發(fā)生爆炸.因此，點燃甲烷之前必須 驗純!!,二、甲烷的性質,11,科學探究,取2支硬質大試管,通過排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣,分別用鐵架臺固定好，如圖所示。其中1支試管用預先準備好的黑色紙?zhí)滋咨?另一支試管放在光亮處。片刻后，比較2支試管中的物質，二者是否出現了區(qū)別？,1.你從實驗中得到哪些信息？ 2.從所得的實驗信息中你能得到哪些啟示？,（2）甲烷的取代反應,二、甲烷的性質,12,室溫時，混合氣體無光照時，不發(fā)生反應；光照時混合氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現油滴，試管中有少量白霧，試管內的液面上升。,1 說明試管內的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學反應。 2 試管壁上出現液滴，說明反應中生成了新的油狀物質，且不溶與水。 3 試管內液面上升，說明隨著反應的進行，試管內的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。,分析上述實驗中所觀察到的現象，從中可以得到那些結論？,現象,討論,結論,注意：甲烷與氯氣發(fā)生取代反應時，氯氣為純凈物，不是氯水?。?二、甲烷的性質,13,,二、甲烷的性質,14,一氯甲烷（無色氣體）,二氯甲烷（難溶于水的無色液體）,三氯甲烷又叫氯仿 （有機溶劑）,四氯甲烷又叫四氯化碳（有機溶劑、滅火劑）,甲烷與氯氣反應的化學方程式：,二、甲烷的性質,15,無色易液化的氣體，有乙醚的氣味和甜味，無腐蝕性。,一氯甲烷,CH3Cl,CH2Cl2,無色透明、有刺激芳香氣味、易揮發(fā)的液體。吸入有毒！,脂肪和油的萃取劑,牙科局部麻醉劑、冷凍劑和滅火劑,主要用作致冷劑,在醫(yī)藥上作麻醉劑,二氯甲烷,二、甲烷的性質,16,無色透明易揮發(fā)液體，稍有甜味。,CHCl3,氯仿,三氯甲烷,有機溶劑。在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防腐劑。,CCl4,全氯甲烷,四氯化碳,四氯甲烷,無色液體，有愉快的氣味，有毒！,用作溶劑、有機物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分析試劑，并用于制氯仿和藥物等。,二、甲烷的性質,17,有機物分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所替代的反應叫做取代反應。,取代反應:,試一試：你能寫出甲烷與溴蒸氣發(fā)生取代 反應的化學方程式嗎？,二、甲烷的性質,18,甲烷與溴蒸氣反應的化學方程式：,CH4+Br2 CH3Br+HBr,CH2Br2+HBr,CHBr3+HBr,CBr4+HBr,二、甲烷的性質,19,,取代反應與置換反應的區(qū)別？,生成物中不一定有單質,反應物和生成物中一定有單質,反應能否進行，受溫度、光照、催化劑等外界條件的影響較大,在水溶液中進行的反應，遵循金屬活動性順序等,反應逐步進行，很多反應是可逆的,反應一般為單方向進行,想一想？,二、甲烷的性質,20,,（3）甲烷的受熱分解,,結構,性質,用途,二、甲烷的性質,21,應用： 三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑。 氫氣是合成氨和合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠和染料的工業(yè)原料。,二、甲烷的性質,22,1、甲烷是一種—————、————的氣體，標準狀況下的密度_______，其分子呈——————結構，化學性質比較——————。 2、與甲烷的分子結構相同的物質是（ ） A.NH3 B.CCl4 C.CH2Cl2 D.H2O 3、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高 錳酸鉀褪色的是（ ） A.CH4 B.CO2 C.SO2 D.H2,無色,無臭,0.717g/L,正四面體,穩(wěn)定,B,C,練習:,二、甲烷的性質,23,4、下列物質中屬于有機物的是：（ ） A. 二氧化碳 B. 尿素 C. 蔗糖 D. 碳酸氫銨,5、下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產物既可使無水硫酸銅變藍色，又可使澄清石灰水變渾濁的是（ ） A.HCl B.CH4 C.H2 D.CO,,BC,B,二、甲烷的性質,24,7、下列物質常溫下呈氣態(tài)的是 （ ） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4,6、下列有關甲烷物理性質的敘述正確的是 （ ） A.甲烷是一種黃綠色氣體 B.甲烷是一種有臭味的氣體 C.收集甲烷時常用排水法，是因為甲烷的密度與空氣的密度相近。 D.甲烷能用排水法收集是因為甲烷難溶于水,D,A,二、甲烷的性質,25,8、光照下，甲烷與氯氣發(fā)生取代反應后，共得產物（ ） A.5種 B.2種 C.3種 D. 4種,9、下列物質中，不能與氯氣發(fā)生取代反應的是（ ） A .CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4,A,D,二、甲烷的性質,26,10、將1mol甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質的量相等，則消耗氯氣為( ),A. 0.5 mol B. 2 mol,C. 2.5 mol D. 4 mol,C,二、甲烷的性質,27,11、某氣體的燃燒產物是CO2和H2O，且CO2和H2O的質量比是11：9，此氣體是（ ) A.CH4 B.C2H2 C.C2H4 D.C3H6,12、有4mL甲烷和一氧化碳的混合氣體，完全燃燒時恰好用去了3mL的氧氣，則此混合氣體中甲烷和一氧化碳的體積比為（ ） A.１:１ B.１:５ C.５:１ D.任意比,Ａ,Ｂ,二、甲烷的性質,28,補充：甲烷的制備 （1）工業(yè)制備 （由天然氣除去雜質獲得） （2）實驗室制備 ①藥品：無水CH3COONa和堿石灰 ②反應原理：（主反應、副反應以及反應的類型） A.主反應方程式： B.副反應方程式： C.是否為取代反應？ ③堿石灰中的CaO的作用： A.提供反應物 B.疏松導氣 ④氣體發(fā)生裝置：同于O2、NH3,,二、甲烷的性質,29,⑤氣體收集方法：同H2、O2、NH3比較 ⑥性質驗證實驗： A.不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 B.不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C.點燃燃燒：通過對產物的定性分析驗證甲烷的元素 組成 ⑦尾氣處理：點燃燃燒,二、甲烷的性質,30,