高中化学必修2第三章第一节最简单的有机化合物甲烷教学课件

高中化学必修高中化学必修2 2第三章第第三章第一节最简单的有机化合物一节最简单的有机化合物甲烷教学课件甲烷教学课件资料资料ata资料资料ata未来能源未来能源-可燃冰可燃冰第一节第一节 最简单的有机化合物最简单的有机化合物-甲烷甲烷走进有机化学走进有机化学,探索有机世界的奥秘探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始！从学习甲烷开始！新课新课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。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一、甲烷在自然界的存在煤矿坑道气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气沼气沼气实验设计实验设计如何验证甲烷中含有如何验证甲烷中含有C元素元素与与H元素呢？请你设计一个实验元素呢？请你设计一个实验来进行验证。（尽量简单）来进行验证。（尽量简单）燃烧法测定有机物的化学式燃烧法测定有机物的化学式在标准状况下，取在标准状况下，取22.4L甲烷，测得其质甲烷，测得其质量为量为16g，将其进行燃烧，把燃烧产物依次，将其进行燃烧，把燃烧产物依次通过浓硫酸的洗气瓶和碱石灰的干燥管。通过浓硫酸的洗气瓶和碱石灰的干燥管。实验结束后，发现洗气瓶增重实验结束后，发现洗气瓶增重36g，干燥，干燥管增重管增重44g，计算得出甲烷的分子式？，计算得出甲烷的分子式？二、甲烷的分子构成和空间结构二、甲烷的分子构成和空间结构分子式：分子式：电子式：电子式：H CHHH结构式：结构式：H CHHHCH4结构式结构式:用短线来表示一对共用电子的图式用短线来表示一对共用电子的图式问题：问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中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？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甲烷分子的空间结构 经过大量的科学实验证明，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，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而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。的四个顶点上。空间构型：正四面体空间构型：正四面体4 4个个C-HC-H键的键长和强键的键长和强度相等，夹角相等。度相等，夹角相等。甲烷分子的空间结构甲烷分子的空间结构 经过大量的科学实验证明，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，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而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。的四个顶点上。空间构型：正四面体空间构型：正四面体4 4个个C-HC-H键的键长和强键的键长和强度相等，夹角相等。度相等，夹角相等。3-1 3-1 甲烷分子结构示意图甲烷分子结构示意图甲烷的分子模型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二、甲烷的物理性质二、甲烷的物理性质三、甲烷的化学性质三、甲烷的化学性质1.1.燃烧燃烧资料资料ata甲烷可以被氧气氧化，那么甲烷是否具甲烷可以被氧气氧化，那么甲烷是否具有强还原性呢？有强还原性呢？问题：问题：能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？结论：结论：甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色已知氨气可以在一定条件下分已知氨气可以在一定条件下分解，请根据碳元素与氮元素在周期解，请根据碳元素与氮元素在周期表的位置关系，思考：甲烷能否在表的位置关系，思考：甲烷能否在一定条件下分解？如果分解，生成一定条件下分解？如果分解，生成什么产物？什么产物？科学探究科学探究 取取2 2支硬质大试管支硬质大试管,通过排饱和通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气烷和半试管氯气,分别用铁架台固定分别用铁架台固定好，如图所示。其中好，如图所示。其中1 1支试管用预先支试管用预先准备好的黑色纸套套上准备好的黑色纸套套上,另一支试管另一支试管放在光亮处。片刻后，比较放在光亮处。片刻后，比较2 2支试管支试管中的物质，二者是否出现了区别？中的物质，二者是否出现了区别？1.1.你从实验中得到哪些信息？你从实验中得到哪些信息？2.2.从所得的实验信息中你能得到哪些从所得的实验信息中你能得到哪些启示？启示？2.甲烷的取代反应甲烷的取代反应实验视频实验视频室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时室温时，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。中有少量白雾，试管内的液面上升。1 1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。学反应。2 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。物质，且不溶与水。3 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内试管内液面上升，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。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，从中可以分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？得到那些结论？现象现象讨论讨论结论结论现象与结论现象与结论Phenomenonandconclusion甲烷的取代反应的历程甲烷的取代反应的历程1.1.一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成名称一氯甲烷分子式CH3Cl状态（STP）气态 练习练习 仿照生成一氯甲烷的化学方程式仿照生成一氯甲烷的化学方程式,尝试尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。式。二氯甲烷（液体）二氯甲烷（液体）三氯甲烷（液体）三氯甲烷（液体）四氯甲烷（液体）四氯甲烷（液体）有机物分子里的某些原子或有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团原子团被其他原子或原子团所代替的反应所代替的反应,叫取代反应叫取代反应.取代反应取代反应Substitutionreaction 常温下，一氯甲烷是气体，其他常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是三种是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一工业上重要的溶剂，四氯甲烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不溶于水。都不溶于水。注意：甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。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光照下甲烷与氯气发生取代反应思考：思考：1molCH4变成变成1molCCl4需多少需多少molCl2？生成？生成多少多少molHCl？CH4 Cl2 CH3Cl HCl光照光照光照光照CH3Cl Cl2 CH2Cl2 HClCH2Cl2 Cl2 CHCl3 HClCHCl3 Cl2 CCl4 HCl光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照光照1mol甲烷与氯气发生反应，测得甲烷与氯气发生反应，测得反应后四种有机产物的物质的量相反应后四种有机产物的物质的量相等，求反应共消耗了氯气多少摩？等，求反应共消耗了氯气多少摩？练练习习 本节课我们开始了对有机物的学习，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。要树立结构和性质紧密相关的观点。小结小结Summarizebriefly如果甲烷是平面正方形结构，如果甲烷是平面正方形结构，则二氯甲烷有几种？则二氯甲烷有几种？思思考考轮胎橡胶轮胎橡胶家用电器的外壳家用电器的外壳食物中的营养素食物中的营养素煤油、汽油煤油、汽油生活中常见的有机物生活中常见的有机物燃料燃料:汽油、煤油、柴油汽油、煤油、柴油建材建材:木材、黏结剂、涂料、油漆木材、黏结剂、涂料、油漆日用品日用品:塑料、橡胶、纤维、清洁剂塑料、橡胶、纤维、清洁剂食物食物:糖类、油脂、蛋白质糖类、油脂、蛋白质有机化合物种类繁多有机化合物种类繁多(超过超过20002000万种万种),),分布分布广泛广泛,在人类的生活及生产中发挥重要作用。在人类的生活及生产中发挥重要作用。2 2、下列物质常温下呈气态的是、下列物质常温下呈气态的是 （）A.CHA.CH3 3Cl B.CHCl B.CH2 2ClCl2 2 C.CHCl C.CHCl3 3 D.CCl D.CCl4 41 1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（）A A、甲烷是一种黄绿色气体、甲烷是一种黄绿色气体B B、甲烷是一种有臭味的气体、甲烷是一种有臭味的气体C C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空、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。气的密度相近。D D、甲烷能用向下排空气法收集是因为甲烷密度小于空气、甲烷能用向下排空气法收集是因为甲烷密度小于空气DA巩固练习巩固练习ConsolidateexerciseDC巩固练习巩固练习Consolidateexercise3 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾溶液，酸、将下列气体通入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾褪色的是（性高锰酸钾褪色的是（）A CHA CH4 4 B COB CO2 2 C SOC SO2 2 D HD H2 2BC巩固练习巩固练习Consolidateexercise6、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物（产物（）A、5种种 B、2种种 C、3种种 D、4种种A无无无无忧忧PPTPPT整理整理整理整理发发布布布布无无无无忧忧PPTPPT整理整理整理整理发发布布布布结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！36