1、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 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导入导入Leading-in 1 1、定义：、定义：含有碳元素的化合物为有机物。含有碳元素的化合物为有机物。2 2、组成元素：碳、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等有机物有机物Organic compound什么叫有机物？它有哪些组成元素？什么叫有机物？它有哪些组成元素？而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物（注意：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等
2、看作无机物）注意：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等看作无机物）3 3、仅、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为也称为烃烃。甲烷是最简单的烃。甲烷是最简单的烃。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New class 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
3、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可燃冰可燃冰二、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
4、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氢原子并不在同一个平面上，而，而是形成了一个是形成了一个正四面体的立体结正四面体的立体结构，碳构，碳原子位于正四面体的原子位于正四面体的中心中心，而而四个氢原子四个氢原子分别分别位于正四面体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（1091092828）。）。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，蓝球表紫球表示碳原子，蓝球表示氢原子，
5、短棍表示价键示氢原子，短棍表示价键用紫球和蓝球的体积比来大体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上表示碳原子和氢原子的体积比更能真是反映真实存在状况更能真是反映真实存在状况三、甲烷的物理性质三、甲烷的物理性质1、在通常状况下，甲烷是一种无色、在通常状况下，甲烷是一种无色、无味的气体。无味的气体。根据上述甲烷的物理性质根据上述甲烷的物理性质,你你知道如何收集甲烷吗知道如何收集甲烷吗?甲烷的收集方法甲烷的收集方法:1 1、向下排空气法收集。、向下排空气法收集。2 2、排水法收集。、排水法收集。3、极难溶解于水。、极难溶解于水。2、密度比空气小，、密度比空气小，MCH4=16M空空
6、=29四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质 在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂、强酸、强碱一般不发生化酸钾等强氧化剂、强酸、强碱一般不发生化学反应。学反应。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在特定条件下甲烷能与某在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以些物质发生化学反应，如可以燃烧燃烧和发生和发生取代反应取代反应等。等。四、甲烷的化学性质四、甲烷的化学性质1.1.甲烷的氧化反应（燃烧）甲烷的氧化反应（燃烧）思考：思考：甲烷燃烧有何现甲烷燃烧有何现象？产物有哪些？如何象？产物有哪些？如何验证？验证？安静
7、燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，放热。的气体，放热。反应方程式：反应方程式：CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O点燃点燃现象：现象：有机反应方程式中用有机反应方程式中用“”不用不用“”！资料卡片：空气中甲烷含量在资料卡片：空气中甲烷含量在5%-15.4%5%-15.4%范围内，遇明火会立即发生爆炸范围内，遇明火会立即发生爆炸.因此，因此，点燃甲烷之前必须点燃甲烷之前必须 验纯验纯!注意注意方法：方法：点燃甲烷点燃甲烷,然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰然后用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方上方,一会儿
8、后，观察到烧杯壁上有液体生成，取下正一会儿后，观察到烧杯壁上有液体生成，取下正放烧杯放烧杯,向烧杯内滴入澄清的石灰水，振荡，澄清石灰向烧杯内滴入澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明产物中有二氧化碳和水。水变浑浊，说明产物中有二氧化碳和水。产物检验：产物检验：资料资料ata 如果你家里面使用的煤气或者天然气发生如果你家里面使用的煤气或者天然气发生泄漏你将怎么处理？泄漏你将怎么处理？想一想？想一想？切勿触动任何电器开关切勿触动任何电器开关 (如开、如开、关灯关灯 )。切勿在室內使用电話或手机切勿在室內使用电話或手机。切勿按动邻居的门铃切勿按动邻居的门铃。切勿用火检漏切勿用火检漏。切勿开启任何
9、煤气用具，直至漏气情况得到控制切勿开启任何煤气用具，直至漏气情况得到控制。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
10、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现象现象(1)(1)、混合气体无光照时，不发生反应混合气体无光照时，不发生反应；a、试管内气体的颜色逐渐变浅、试管内气体的颜色逐渐变浅 b、试管内壁有油状物质生成、试管内壁有油状物质生成 c、试管内液面上升、试管内液面上升 d、试管中有少量白雾、试管中有少量白雾分析上述实验中所观察到的现象，从中分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？可以得到那些结论？讨论讨论光照时光照时1 1、说明试管内的混合气体、说明试管内的混合气体在光照的条在光照的条件下件下发生了化学反应。发生了化学反
11、应。2 2、试管壁上出现液滴，说明反应中生、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。成了新的油状物质，且不溶与水。3 3、试管内液面上升，说明随着反应的、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，即气体总进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。体积在减小。结论结论甲烷的取代反应的历程甲烷的取代反应的历程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模型演示模型演示 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
12、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有机物分子里的某些原子原子或或原子团原子团被其他被其他原子原子或或原子团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Substitution reaction 大本 P46注意注意：CH4与与Cl2的取代反应是一种连锁反的取代反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，第一步取应，不会停留在某一步，第一步取代一旦开始，后续氢原子的取代也代一旦开始，后续氢原子的取代也同时进行。因此同时进行。因此产物是产物是5种物质的种物质的混合物，其中量最多的是混合物，其中量最多的
13、是HCl。无论无论CH4与与Cl2的比例是多少，产物都是五种的比例是多少，产物都是五种思考：思考：1molCH4变成变成1molCCl4需多少需多少molCl2？生成？生成多少多少molHCl？取代取代1mol H原子，消耗原子，消耗1mol X2，生成，生成1mol HX。知识点提炼：知识点提炼：甲烷甲烷除了能与氯气在光照条件下发生除了能与氯气在光照条件下发生取代反应，也能与其他取代反应，也能与其他气态卤素在光气态卤素在光照照条件下发生取代反应。条件下发生取代反应。通式：通式：CH4+X2 HX+卤代甲烷卤代甲烷注意：取代注意：取代1mol H原子，消耗原子，消耗1mol X2，生成生成1m
14、ol HX。光光甲烷的取代产物氯仿氯仿 油状液体油状液体四氯化碳四氯化碳气体气体均不溶于水均不溶于水四面体四面体四面体四面体四面体四面体正四面体正四面体光光拓展拓展Open up an exhibition 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
15、、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、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水DA巩固练习巩固练习Consolidate exercise 3 3、在光照条件下，将等物质的量的、在光照条件下，将等物质的量的CHCH4 4和和ClCl2 2充分反充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（应后，得到的产物的物质的量最多的是（）A A、CHCH3 3Cl BCl B、CHCH2 2ClCl2 2 C C、CClCCl4 4 D D、HClHClD巩固练习巩固练习Consolidate exercise 4 4、将、将1mol1mol甲烷和甲烷和4mol4mol的氯气发生取代反应，待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（等，则消耗氯气为（）A A、0.5mol B0.5mol B、2mol2molC C、2.5mol D2.5mol D、4mol4molCP64页课后题页课后题思考题：思考题：CH2Cl2有几种结构？结合球棍模型思考。有几种结构？结合球棍模型思考。CH2Cl2只有只有1种结构，证明种结构，证明甲烷是甲烷是正四面体正四面体结构结构
