1、第三章 有机化合物3-1-1 甲烷甲烷光山一高光山一高 学习目标学习目标我们身边的有机物世界淀粉淀粉我们身边的有机物世界一、有机物一、有机物1.定义：含有碳元素的化合物为有机物。（除碳的氧化物含有碳元素的化合物为有机物。（除碳的氧化物和碳酸、碳酸盐）和碳酸、碳酸盐）如如CO、CaC2、CO2以及以及H2CO3、CO32-、HCO3-等不属于有机物等不属于有机物2.组成元素：碳、碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素主要元素其他元素其他元素知识对比：有机物有机物无机物无机物溶解性溶解性熔沸点熔沸点热稳定性热稳定性可燃性可燃性电离性电离性化学反应化学反应大多难溶于水，易溶
2、于有大多难溶于水，易溶于有机溶剂机溶剂 有些能溶于水，一般有些能溶于水，一般难溶于有机溶剂难溶于有机溶剂 熔沸点较低熔沸点较低 大多数熔沸点较高大多数熔沸点较高 受热大多易分解受热大多易分解 多数热稳定性较强多数热稳定性较强 多为非电解质，难电离多为非电解质，难电离 多数可燃烧多数可燃烧 多数不可燃烧多数不可燃烧 酸、碱、盐等为电解质酸、碱、盐等为电解质 一般较慢、较复杂，可逆一般较慢、较复杂，可逆程度大，副反应多程度大，副反应多 大多较快，副反应不多大多较快，副反应不多 二、烃二、烃仅含碳和氢两种元素的有机物称为仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物碳氢化合物，也称为，也称为烃烃。碳碳tn
3、氢氢qng烃烃tng(通式：通式：CxHy)CxHy)最简单的有机化合物最简单的有机化合物 甲烷甲烷三、甲烷三、甲烷 甲烷的存在 甲烷的用途可燃冰可燃冰视频视频屁的点燃屁的点燃视频视频2、结构探秘：、结构探秘：写出甲烷的电子式？电子式：CHHHH常用一条短线表示一个共用电子对的图式叫结构式它表示分子内各原子的成键情况 结构式：结构式：(structural formula)这些能表示甲烷的空间构型 吗？正四面体结构正四面体结构信息：甲烷中CH的键长相等，夹角相等，甲烷的空间结构是？请用桌子上的工具，设计可能的构型？正方形正方形空间正四面体空间正四面体正方形的二氯代物有2种结构，正四面体的二氯代
4、物有1种结构，经过科学测定，甲烷的二氯代物只有一种结构，因此甲烷的空间构型为正四面体正四面体。表示分子内各原子在表示分子内各原子在空间的相对位置和立空间的相对位置和立体构型体构型表示分子内各成键原表示分子内各成键原子的相对大小和在空子的相对大小和在空间的相对位置间的相对位置动态图动画动态图动画甲烷以碳原子为中心，以4个氢原子为顶点的正四面体的结构，其键角为10928。四、甲烷的性质四、甲烷的性质甲烷是一种无色、无味的气体，在相同条件下，其密度比空气小，极难溶于水。把甲烷气体通入酸性高锰酸钾溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液、滴有石蕊的硫酸溶液，观察实验现象。甲烷在常温下比较稳定稳定，不与强酸、强碱反
5、应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。1、甲烷的物理性质、甲烷的物理性质2、甲烷的化学性质、甲烷的化学性质（1）甲烷的燃烧：）甲烷的燃烧：1.甲烷的氧化反应：CH42O2CO22H2O甲烷、一氧化碳、氢气燃烧的火焰都是蓝色火焰，如何区分？点燃气体，在火焰上方罩一个冷的干燥烧杯，观察烧杯是否变模糊，如果不变模糊，说明此气体是CO，如果烧杯变模糊，把烧杯正放，加入澄清石灰水，如果澄清石灰水变浑浊，说明此气体为甲烷，否则为氢气。注意：注意：如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的5%15%，点火时就会爆炸，点燃时需要验纯。点燃（2）取代反应）取代反应观察的实验现象是：观察的实验现象是：气体颜色逐渐变浅，量筒壁
6、上出现油状液滴，量筒内液面上升，液面上有白雾产生。（水槽中有白色固体析出）注意：注意：反应条件：反应条件：光照光照;反应物质：反应物质：纯卤素单质纯卤素单质，与氯水、溴水不反应；，与氯水、溴水不反应；逐一被取代逐一被取代，产物为混合物，产物为混合物CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光光CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl光光CHCl3+Cl2 CCl4+HCl光光一氯甲烷一氯甲烷（无色气体）（无色气体）二氯甲烷（二氯甲烷（难溶于水的无色液体难溶于水的无色液体）三氯甲烷又叫氯仿三氯甲烷又叫氯仿（有机溶剂有机溶剂）四氯甲烷又叫四氯化碳（四氯甲烷又叫四
7、氯化碳（有机溶剂、灭火剂有机溶剂、灭火剂）甲烷是与氯气发生取代反应（与氯水不反应）且产物是混合物甲烷是与氯气发生取代反应（与氯水不反应）且产物是混合物注意：有机反应方程式用注意：有机反应方程式用“”，不用，不用“=”。甲烷的取代反应：甲烷的取代反应：写出反应的写出反应的结构式结构式学一学：有机物的反应类型之一学一学：有机物的反应类型之一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替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替代的反应。代的反应。取代反应：取代反应：A B+C D A C+B D取代反应是一类普遍而又重要的有机反应，其通式通式：取代反应和置换反应的对比：取代反应和置
8、换反应的对比：取代反应置换反应定义反应特点反应物生成物程度反应中电子转移情况反应条件有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质很多反应进行不完全，速度慢一般能进行完全，速度快一般无电子转移有电子转移受催化剂、温度、光的影响水溶液中置换反应遵循“强制弱”CH4 C2H2高温用途用途：作为高效、较清洁的燃料；制氟利昂作制冷剂；氧化剂制甲醇；裂解制炭黑。（3）甲烷隔绝空气受热分解）甲烷隔绝空气受热分解练一练：练一练：1.下列物质中属于有
9、机物的是()乙醇 食盐 石墨 甲烷 蔗糖 水 一氧化碳 碳酸钙 乙酸 A B C D析：石墨不属于化合物，属于单质，有机物是含碳的化合物，但CO2、碳酸、碳酸盐、CO、氰化物等不属于有机物，乙醇、甲烷、蔗糖、乙酸属于有机物，食盐、水不含碳原子，不属于有机物，故选项B正确。练一练：练一练：2.能够证明甲烷分子空间构型为正四面体的事实是()A甲烷的四个碳氢键的键能相等 B 甲烷的碳氢键的键长相等 C甲烷的一氯代物只有一种 D甲烷的二氯代物只有一种证明甲烷空间构型为正四面体的事实是甲烷的二氯代物只甲烷的二氯代物只有一种有一种，说明甲烷的结构不是正方形的原因。练一练：练一练：3.将CH4和Cl2组成的
10、混合气体经光照完全反应后，生成的气态产物共有_种，产物共有_种。甲烷和氯气因为是完全反应，均无剩余，则产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，其中属于气体的是HCl、CH3Cl，因此有2种。25练一练：练一练：4.在光照条件下，将1molCH4和Cl2反应，得到等物质的量的4种取代物，则耗Cl2的物质的量为_mol。产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据碳原子守恒，且4种取代物的物质的量相等，则四种取代物的物质的量为0.25mol，根据取代反应的特点，取代一个氢原子，消耗1分子的氯气，因此消耗氯气的物质的量为（1+2+3+4）0.25mol=2.5mol。2.5CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光光总结总结本节课结束！本节课结束！作业展示作业展示
