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第三章 有机化合物,第一节 最简单的有机化合物甲烷,第1课时,新课标人教版高中化学课件系列,化学 必修2,1,思考:,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。,一、有机化合物,什么是有机化合物呢?与我们过去所学化合物有什么区别?,1.有机化合物 一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。,2,2.有机物的组成元素,我们把只含碳、氢元素的有机物叫烃。甲烷是最简单的有机化合物。,一、有机化合物,有机物除了含碳外，一般还含H、O、N、S、P、卤素等元素。,3,沼气,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。,煤矿坑道气（瓦斯）,天然气,油田气,甲烷在自然界的存在,一、有机化合物,4,沼气（甲烷）的制取和利用,二、甲烷的性质,5,甲烷分子式：CH4,练习:写出甲烷的电子式、结构式。,结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。,二、甲烷的性质,6,立体结构： 正四面体型，C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点。由于4个CH键强度相同，因此四个键长度也相同（键角是109028/）。,甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？,比例模型,球棍模型,二、甲烷的性质,7,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所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中个氢原子的位置，中心是碳原子。,观察图所示的与空间位置关系。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。,球棍模型,实践活动：,二、甲烷的性质,8,无色、无味的气体 =0.717g/L（S.T.P） 极难溶于水 俗名：沼气、坑气，是天然气的主要成分（80-97%）,、物理性质,二、甲烷的性质,9,2、化学性质：,通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生反应。,甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色。,同理：甲烷也不能使 氯水、溴水等褪色,二、甲烷的性质,10,在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。,现象：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,注意：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!,二、甲烷的性质,11,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,二、甲烷的性质,12,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。,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，从中可以得到那些结论？,现象,讨论,结论,注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！,二、甲烷的性质,13,二、甲烷的性质,14,一氯甲烷（无色气体）,二氯甲烷（难溶于水的无色液体）,三氯甲烷又叫氯仿 （有机溶剂）,四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）,甲烷与氯气反应的化学方程式：,二、甲烷的性质,15,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,CH3Cl,CH2Cl2,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,二、甲烷的性质,16,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。,二、甲烷的性质,17,有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。,取代反应:,试一试：你能写出甲烷与溴蒸气发生取代 反应的化学方程式吗？,二、甲烷的性质,18,甲烷与溴蒸气反应的化学方程式：,CH4+Br2 CH3Br+HBr,CH2Br2+HBr,CHBr3+HBr,CBr4+HBr,二、甲烷的性质,19,取代反应与置换反应的区别？,生成物中不一定有单质,反应物和生成物中一定有单质,反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大,在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性顺序等,反应逐步进行，很多反应是可逆的,反应一般为单方向进行,想一想？,二、甲烷的性质,20,（3）甲烷的受热分解,结构,性质,用途,二、甲烷的性质,21,应用： 三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。 氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。,二、甲烷的性质,22,1、甲烷是一种、的气体，标准状况下的密度_，其分子呈结构，化学性质比较。 2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ ） A.NH3 B.CCl4 C.CH2Cl2 D.H2O 3、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高 锰酸钾褪色的是（ ） A.CH4 B.CO2 C.SO2 D.H2,无色,无臭,0.717g/L,正四面体,稳定,B,C,练习:,二、甲烷的性质,23,4、下列物质中属于有机物的是：（ ） A. 二氧化碳 B. 尿素 C. 蔗糖 D. 碳酸氢铵,5、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（ ） A.HCl B.CH4 C.H2 D.CO,BC,B,二、甲烷的性质,24,7、下列物质常温下呈气态的是 （ ） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4,6、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,D,A,二、甲烷的性质,25,8、光照下，甲烷与氯气发生取代反应后，共得产物（ ） A.5种 B.2种 C.3种 D. 4种,9、下列物质中，不能与氯气发生取代反应的是（ ） A .CH3Cl B. CH2Cl2 C. CHCl3 D. CCl4,A,D,二、甲烷的性质,26,10、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. 0.5 mol B. 2 mol,C. 2.5 mol D. 4 mol,C,二、甲烷的性质,27,11、某气体的燃烧产物是CO2和H2O，且CO2和H2O的质量比是11：9，此气体是（ ) A.CH4 B.C2H2 C.C2H4 D.C3H6,12、有4mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧时恰好用去了3mL的氧气，则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为（ ） A.: B.: C.: D.任意比,二、甲烷的性质,28,补充：甲烷的制备 （1）工业制备 （由天然气除去杂质获得） （2）实验室制备 药品：无水CH3COONa和碱石灰 反应原理：（主反应、副反应以及反应的类型） A.主反应方程式： B.副反应方程式： C.是否为取代反应？ 碱石灰中的CaO的作用： A.提供反应物 B.疏松导气 气体发生装置：同于O2、NH3,二、甲烷的性质,29,气体收集方法：同H2、O2、NH3比较 性质验证实验： A.不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.点燃燃烧：通过对产物的定性分析验证甲烷的元素 组成 尾气处理：点燃燃烧,二、甲烷的性质,30,
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