（化学）311《最简单的有机化合物-甲烷》课件(新人教版必修2)解析.ppt

1、11/21/2022第三章第三章 有机化合物有机化合物 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 第一课时第一课时11/21/2022 学习目标：学习目标：1知道甲烷在自然界中的存在；2掌握甲烷的分子组成和结构；3通过对甲烷的组成和结构的理论研究，了解研究有机物的一般程序和方法。11/21/2022 1、物理性质：甲烷是、物理性质：甲烷是无色、无味的气体，密度无色、无味的气体，密度是是0.717g/L（标准状况），标准状况），极难溶于水。极难溶于水。一、一、甲烷的存在和物理性质甲烷的存在和物理性质11/21/2022 2、甲烷在、甲烷在自然界自然界的存在的存在沼气沼气煤矿坑道

2、气煤矿坑道气天然气天然气油田气油田气11/21/2022甲烷分子的电子式和结构式甲烷分子的电子式和结构式二、甲烷的分子结构二、甲烷的分子结构11/21/20222 2、甲烷分子的立体结构：、甲烷分子的立体结构：以碳原子为中以碳原子为中 心，心，四个氢原子四个氢原子为顶点的正四面为顶点的正四面体。键角：体。键角：109109度度2828分分11/21/2022 经过科学实验证明甲烷分子的经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，正四面体的中心，4个氢原子分别个氢原子分别位于正四面体的位于正四面体的4个顶点上。个顶点上。(是含是含有极性键

3、的非极性分子有极性键的非极性分子)11/21/2022三、化学性质：三、化学性质：通常情况下，甲烷比较稳定。通常情况下，甲烷比较稳定。A.氧化反应：氧化反应：OHCOOCH222422点燃注：（）（）有机反应方程式中用“”不用“”（）（）CHCH4 4在空气中易燃烧，甚至可以引起爆炸。（）（）多数有机物易燃烧。（）（）与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应。11/21/2022CHCH4 4爆炸爆炸极限极限：5%15.4%瓦斯爆炸瓦斯爆炸 因此在煤矿矿井里要采取通风，因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。严禁烟火等安全措施。点燃甲烷前必须验纯点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸否则会爆炸.(.(

4、思考思考:什么什么时候甲烷会爆炸最强烈时候甲烷会爆炸最强烈?)?)注意注意:11/21/2022甲烷在点燃的条件甲烷在点燃的条件下能被氧气氧化，下能被氧气氧化，在通常情况下，在通常情况下，KMnO4(H+)溶液等强溶液等强氧化剂能不能将甲烷氧化剂能不能将甲烷氧化？氧化？将甲烷通入将甲烷通入KMnO4(H+)溶液中有什么现象溶液中有什么现象，说明什么？说明什么？11/21/2022 KMnO4(H+)不褪色，甲烷不能被不褪色，甲烷不能被KMnO4(H+)氧化。氧化。通常情况下稳定，不与三强（强酸、通常情况下稳定，不与三强（强酸、强碱、强氧化剂）反应强碱、强氧化剂）反应结论：结论：11/21/20

5、22取一个取一个100mL的量筒，的量筒，用排饱和食盐水的方用排饱和食盐水的方法收集法收集20mLCH4和和Cl2，放在光亮的地放在光亮的地方，日光不要直射，方，日光不要直射，等待片刻，等待片刻，观察发生观察发生的现象的现象！实验探究：实验探究：11/21/20221 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应反应2 量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。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

6、总体积在减小气压在减小，即气体总体积在减小现象：现象：混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升。出现油滴，量筒内的液面上升。讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从讨论：分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？中可以得到那些结论？11/21/2022B B.取代反应：取代反应：取代反应：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。光照11/21/2022ClCl+光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的结构式形成卤代物的历程甲烷的结构式形成卤代物的历程ClCl+

7、光光C CH HH HH HCl ClCl ClH H+C CCl ClH HH HCl Cl二氯甲烷的形成二氯甲烷的形成11/21/2022ClCl+光光Cl ClH H+C CCl ClH HH HCl ClC CH HCl ClCl ClCl Cl三氯甲烷的形成三氯甲烷的形成ClCl+光光Cl ClH H+C CH HCl ClCl ClCl ClC CCl ClCl ClCl ClCl Cl四氯甲烷的形成四氯甲烷的形成11/21/2022CH4+Cl2光照光照CH3Cl+Cl2光照光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照光照CCl4+

8、HClCH3Cl+HCl产物为产物为混合物混合物11/21/2022甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应的产物有几种？甲烷与氯气反应，共得到甲烷与氯气反应，共得到5种产物种产物，其，其中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢易溶于水，其余难溶于水。易溶于水，其余难溶于水。反应条件：光照反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）室温下在暗处不发生反应）反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水不反应，与不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反、溴蒸

9、气光照条件下发生取代反应。应。甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。注意：注意：11/21/2022无色易液化的无色易液化的气体气体，有乙醚的气味和，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。甜味，无腐蚀性。一氯甲烷一氯甲烷CH3ClCH2Cl2无色透明、有刺激芳香气味、易挥发无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的的液体液体。吸入有毒！。吸入有毒！二氯甲烷其结构只有一种形式证明了二氯甲烷其结构只有一种形式证明了甲烷是正四面体结构。甲烷是正四面体结构。主要用作致冷剂主要用作致冷剂在医

10、药上作麻醉剂在医药上作麻醉剂二氯甲烷二氯甲烷11/21/2022无色透明易挥发无色透明易挥发液体液体，稍有甜味。，稍有甜味。CHCl3氯仿氯仿三氯甲烷三氯甲烷有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。腐剂。CCl4全氯甲烷全氯甲烷四氯化碳四氯化碳四氯甲烷四氯甲烷无色无色液体液体，有愉快的气味，有毒！，有愉快的气味，有毒！用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的用作溶剂、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。析试剂，并用于制氯仿和药物等。11/21/2022C.分解反应：分解反应：242HCCH 高

11、温其产物：其产物：H H2 2是合成氨及合成汽油等工业的原料。是合成氨及合成汽油等工业的原料。C C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等注：多数有机物熔点低，受热易分解。甲烷常温时很稳定，高温时可断键甲烷常温时很稳定，高温时可断键甲烷的高温裂解反应方程式：甲烷的高温裂解反应方程式：以上反应的温度高低比较：以上反应的温度高低比较：11/21/2022取代反应与置换反应的比较：取代反应与置换反应的比较：取代反应 置换反应 可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 反应能否进行受外界条件(温度、光照、催化剂等)影

12、响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属活动性顺序 逐步取代，很多反应是可逆的 反应一般单方向进行 11/21/20222、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是混合，得到的产物中物质的量最多的是()()A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD3、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是()A、有机物一定来自有机体内有机物一定来自有机体内 B、有机物与无机物可以相互转化有机物与无机物可以相互转化 C、CO属于有机物属于有机物 D、A-B+C-D A-C+B-D 一定属于复一定属于复 分解反应分解反应B11/21/20

13、22练习练习:4 4、甲烷是一种、甲烷是一种、的气体，标准状况的气体，标准状况下的密度下的密度_，其分子呈，其分子呈 结构，结构，电子式电子式 ，化学性质比较，化学性质比较。5 5、与甲烷的分子结构相同的物质是（、与甲烷的分子结构相同的物质是（）A A、NHNH3 3 B B、CClCCl4 4 C C、CHCH2 2ClCl2 2 D D、H H2 2O O6 6、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸钾褪色的是（钾褪色的是（）A A、CHCH4 4 B B、COCO2 2 C C、SOSO2 2 D D、H H2 2无色无色无味无味0.714g/L0

14、.714g/L正四面体正四面体 稳定稳定B BC C11/21/2022B B 练习练习:8、1mol1mol甲烷完全与氯气发生取代反应甲烷完全与氯气发生取代反应,若要制得等物质的量的若要制得等物质的量的4 4种卤代产物，种卤代产物，需氯气多少摩尔？需氯气多少摩尔？2.5mol7 7向下列物质的水溶液中加入向下列物质的水溶液中加入AgNOAgNO3 3溶液，有白色沉淀产生的是（溶液，有白色沉淀产生的是（）、l l、a al l、l l、l l11/21/2022练习练习:9、下列事实能证明甲烷分子中是以、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中原子为中心的正四面体结构的是（心的正四面体结构的是（）A CH3Cl只代表一种物质只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质只代表一种物质B11/21/2022