第一节 最简单的有机化合物——甲烷1
第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)
第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)
【学习目标】
1.知识与技能
(1)了解甲烷分子的空间结构特征,能够书写甲烷分子的结构式、电子式。
(2)了解甲烷的化学性质,了解取代反应的特征。
(3)了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
2.过程与方法
初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。
通过甲烷取代反应的探究,初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。
3、情感态度价值观
通过甲烷性质的学习,体会有机物跟无机物的区别和联系,初步形成对于有机化学领域的学习兴趣,体会有机物在生活、生产中的的重要研究价值。
【学习重点】
甲烷的化学性质及应用
【学习难点】
对甲烷和氯气的取代反应机理的理解
【学习过程】
【知识巩固】
1、与甲烷的分子结构相同的物质是()
A、NH3
B、CCl4
C、CH2Cl2
D、H2O
2、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
3、下列叙述正确的是( )
A、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
C、CO属于有机物
D、A-B + C-D A-C +B-D 一定属于复分解反应
4、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( )
A、CH3Cl
B、CH2Cl2
C、CCl4
D、HCl
5、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。
高中化学复习知识点深度剖析 专题九 第一节 最简单的有机物__甲烷
化学复习知识点深度剖析专题九第一节最简单的有机物——甲烷由于本章内容的基础性,预测高考中考查的重点依然是化学反应方程式的书写及反应类型的判断,官能团的性质及相互转化,同系物、同分异构的书写与判断,分子构型的分析,一般涉及分会约12分左右。
第一节最简单的有机物——甲烷第二节考纲解读考纲内容要求名师解读有机化合物中碳的成键特征,有机化合物的同分异构现象Ⅱ有机化合物的成键特征和同分异构现象是高考的重点,新课标高考必考内容,主要涉及一取代物、二取代物种类的判断,起点高、落点低。
甲烷的主要性质I基础巩固一、甲烷的结构与性质1.甲烷的分子结构甲烷的分子式是_____,电子式是__________,结构式是____________,结构简式是____,甲烷的空间构型为________________,其中碳原子位于________________,四个氢原子分别位于____________________。
碳原子的四个价键之间的夹角都____,四个碳氢键的键长也都________。
2.甲烷的物理性质甲烷又名______,通常甲烷是一种____颜色,____气味的气体,比空气____,溶于水。
________的主要成分是甲烷。
3.甲烷的化学性质通常情况下,甲烷比较____,与高锰酸钾等强氧化剂_______,与强酸、强碱也____。
4.甲烷的氧化反应甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈_______。
通常情况下,1 mol甲烷在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和液态水时,放出890 kJ热量。
则表示甲烷燃烧的热方程式为CH4(g)+2O2(g)==== CO2(g)+2H2O(g) △H =﹣890 kJ/mol。
二、烷烃1.烷烃又叫____烃,指烃分子中的碳原子之间只以____结合,剩余价键均与________结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的烃。
烷烃的通式为________。
2.烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的____,呈现________的变化。
1269kj_最简单的有机化合物----甲烷 1ppt
不褪色
2.氧化反应: 现象:
甲烷在空气中的燃烧.mpg
气体的检验
点燃
CH 4 2O2 CO 2 2H 2O
强调:甲烷与空气或氧气的 混合气体点燃时,发生爆炸。 因此,在点燃甲烷气体时, 必须先进行纯度检验。
有机反应不用 “==”,而用 “→”
思考
1、如何鉴别CH4、H2、CO三种气体?
第一节 最简单的有机化合物 ——甲烷(第1课时)
硅是无机非金属材料的主角,也 是构成岩石与许多矿物的基本元素。 而它的同族元素——碳在地壳中的含 量并不高,质量分数只占 0.087%,但 是它的化合物,尤其是有机化合物, 不仅数量众多,而且分布很广。到目 前为止,人们发现和合成的有机物已 经超过2000万种,而新的有机物仍以 每年近百万种的速度不断增加。
H
三氯甲烷(液) 氯仿(有机溶剂)
H
Cl
Cl C H + Cl Cl
光照
Cl
Cl C Cl + HCl
Cl
四氯甲烷 (液) 有机溶剂、灭火剂
Cl
*甲烷与氯气的反应,共得到五种产物,其中 一氯甲烷和氯化氢为气态,其余为液态。氯化氢 易溶于水,其余难溶于水。
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
思考与交流
1、 光照下,将等物质的量的CH4 和Cl2充分反应,得到产物的物质 的量最多的是: E A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CHCl3 D、CCl4 E、HCl
4、甲烷的受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下,甲烷分解 CH4
高温
C
+
2H2
合成氨、汽油的原料 橡胶工业的原料
【小结】甲烷的化学性质 1、稳定性: 不与强酸、强碱、酸性KMnO4溶液反应 2、氧化反应— 燃烧 3、取代反应(特征反应) 现象: 反应条件: 光照,与气态纯卤素反应 (与氯水、溴水不反应)
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的存在、结构1.存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2.分子结构甲烷的分子式是CH 4;电子式是;结构式是。
实验证明,甲烷分子具有正四面体结构,其中四个C—H 键长度和强度相同,夹角相等。
提醒有机化合物必须含有碳元素,但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物,如CO 、CO 2、碳酸及其盐等。
常见有机物结构的表示方法(以甲烷为例)表示方法含义分子式:CH 4用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式):CH 4表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子电子式:用小黑点等符号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子结构式:①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型球棍模型:小球表示原子,短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型:用不同体积的小球表示不同大小的原子二、甲烷的性质1.物理性质颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气体无味比空气小极难溶2、化学性质通常状况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下,甲烷也会发生某些反应。
1.氧化反应(燃烧)(1)化学方程式:CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O 。
(2)现象:甲烷在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。
燃烧现象检验产物方法现象结论淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水珠产生生成了H 2O 在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了CO 22.取代反应(1)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替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A 装置:a.试管内气体颜色逐渐变浅;b.试管内壁有油状液滴出现;c.试管中有少量白雾;d.试管内液面上升;e.水槽中有固体析出B 装置:无明显现象实验结论CH 4与Cl 2在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为②产物性质CH 3ClCH 2Cl 2CHCl 3CCl 4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH 4和Cl 2的比例如何,发生取代反应的产物都是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4和HCl 的混合物。
第1节最简单的有机物--甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)【教学设计思路】甲烷〔《化学·必修2》(人教版普通高中课程标准实验教课书)第三章第一节〕的学习是学生较为系统学习有机物的开始。
本章教学先呈现甲烷内容,首先考虑甲烷是最简单的有机物,便于学生从结构角度认识甲烷的性质,类推烷烃的结构和性质,建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式;其次充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用,以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。
所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容,就显得其地位的特别突出和重要。
本节教学的设计,要在学生初中知识的基础上,体现认识的渐进发展性原则;同时,考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念,在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系,在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型,帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
本节内容是在学生通过初中学习,初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上,进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质(氧化反应,取代反应)等。
学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识,从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。
但由于学生对教材的内容比较陌生,基本没有形成有机物的学习方法,空间想象思维较弱,所以在学习中应用辩证的的观点从结构理解性质有一定的困难。
因而在教学中通过模型制作来培养逻辑思维和空间想象力。
本节教材内容较少,学生对CH4又有一定的了解,若按教材内容简单设计和施教,只让学生了解CH4的分子结构和主要的性质,就难以激发学生的学习兴趣。
为了更好的激发学生的求知欲望,又能体现新课程的三维目标。
本课采用信息加工模式,充分体现化学和生活的紧密联系。
通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构,让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。
【教学目标】《知识与技能》知道甲烷的结构式,理解甲烷的空间结构和取代反应,掌握甲烷的化学性质。
第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)
对象
例子
原子
CH4 和 CH3CH3 正丁烷和 O2和O3 异丁烷
H和 H
2 1
P64 思考与交流 有机物种类繁多的原因 ⑴碳原子有4个价电子,可以跟其他原子 形成4个共价键。 ⑵碳链的长度可以不同,碳原子之间结 合的方式可有单键、双键、三键,也可有 环状结构。 ⑶普遍存在同分异构现象。
1.已知甲烷分子中的氢原子可被其它原子或原子团代 替,如甲烷分子中的氢原子被氯原子取代可得到四种 物质:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,这四种产物 的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四 面体结构,而不是正方形的平面结构是 ( B) A.CH3Cl只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CHCl3只有一种结构 D.CCl4只有一种结构 2.下列各组物质:①金刚石和C60 ②H、D和T ③乙烷 和已烷 ④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 中,互为 同位素的是(填序号,下同)_____,互为同素异形
3、烷烃的命名: 习惯命名法 碳原子数在10个以内,依次用“天干” (甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸) 代表碳原子总数,其后加上“烷”字;碳原子 数在10个以上,用汉字数字表示。
C6H14 已烷
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
C17H36 十七烷
戊烷4Leabharlann 烷烃的物理性质名称 结构简式 结构相似, CH4 甲烷 相对分子 CH3CH3 乙烷 质量逐渐 CH3CH2 丙烷 增大,分CH3 CH3(CH 丁烷 子间作用2)2CH3 力逐渐增 ) CH CH3(CH2 3 3 戊烷 大。
5.在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到 的产物中物质的量最多的是( D ) A. CH3Cl C. CCl4
【高中化学】高中化学(人教版)必修2同步教师用书:第3章 第1节 课时1 甲烷
第一节最简单的有机化合物——甲烷课时1 甲烷1.会写甲烷的分子式、结构式、电子式,知道甲烷的结构特点。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应,会写相应的化学方程式。
(重点)3.知道取代反应的概念和甲烷发生取代反应时的断键和成键情况。
甲烷的组成与结构教材整理1有机物与烃1.有机化合物(1)定义:含碳元素的化合物叫有机物。
(2)组成元素:除含碳元素外,常含有氢元素、氧元素,有些有机物还含有氮、硫、卤素、磷等。
2.烃(1)定义:仅由碳和氢两种元素组成的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
(2)典型代表物:最简单的烃是甲烷。
3.甲烷的存在和用途教材整理2甲烷的组成与结构1.甲烷的组成与结构分子式CH4,电子式为,结构式为。
2.甲烷分子结构示意图甲烷分子具有正四面体结构,碳原子为中心,氢原子为顶点,其中4个C—H 的长度和强度相同,夹角相等,其角度为109°28′。
3.甲烷的分子模型为球棍模型,为比例模型。
⇓⇓小球表示原子,棍表示共价键。
用不同体积的小球表示不同大小的原子,更能反映分子的结构。
特别说明:可利用CH4分子中共价键的夹角为109°28′且相同,说明CH4为正四面体形而不是正方形。
[题组·冲关]1.下列说法中不正确的是()A.有机物一定含有碳元素B.烃属于有机物,只含碳、氢两种元素,不少有机物还含有氧、氮、硫等元素C.有机物都不溶于水,如CCl4、CS2等D.有机物有2000多万种,所以在周期表中形成化合物种类最多的是第ⅣA 族【解析】大多数有机物都不溶于水,但有一部分有机物溶于水,如乙酸、乙醇等,所以C项错。
第ⅣA族的元素中,硅是地壳和岩石的主要成分,所以人们称硅是无机非金属的主角;碳是有机物必含的元素,所以人们称碳是有机界的主角,故D 项正确。
【答案】 C2.下列各图均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映其真实存在状况( )【导学号:30032048】Ⅰ.结构示意图 Ⅱ.电子式 Ⅲ.球棍模型 Ⅳ.比例模型 A .ⅠB .ⅡC .ⅢD .Ⅳ 【答案】 D 甲烷的性质教材整理 甲烷的物理性质与化学性质1.物理性质 颜色状态 气味 密度(与空气相比) 水溶性 无色 气体 无味 比空气小 极难溶于水 (1)稳定性通常状况下,CH 4性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂均不反应。
高中化学第一节最简单的有机化合物——甲烷1
高一化学
学习目标
1、了解甲烷在自然界的存在和用途; 2、掌握甲烷电子式、结构式的正确写法并认
识甲烷分子的空间结构; 3、掌握甲烷的重要化学性质,并理解取代反
响的含义。
自学任务
填写导学案P32【学习探究】 第1、2、3题
根据甲烷的结构式,并结合所给 模型进行组装,说明甲烷分子的真实 构型。
资料:
1、经过大量的科学实验证明,甲烷分子里任意两个 H—C—H之间的夹角都相等;
2、甲烷结构中的任意两个H被Cl替换之后,所得结 构都只有一种。
甲烷分子的空间结构
3-1 甲烷分子结构示意图
空间构型:正四面体
4个C-H键的键长和强 度相等,夹角相等。
科学探究
1.有何实验现象? 2.从所得的实验现象中 能得到哪些结论?
的物质的量最多?
3.甲烷的分解反响
在加热至1500℃的条件下,甲烷分解生成炭 黑和氢气。
反响方程式:CH4 高温 C + 2H2
得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原 料;炭黑是橡胶工业的原料。
小结 物理 性质
结构
CH4 用途
化学 性质
课后作业
导学案P33第2、一氯甲烷的形成
名称 一氯甲烷
分子式
状态 (STP)
CH3Cl 气态
练习
仿照生成一氯甲烷的化学方程 式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步 反响的化学方程式。
稳固练习
甲烷是正四面体结构,那么CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四 面体结构吗?
思考与交流
1、怎么通过实验验证有氯化氢气体生成? 2、甲烷与氯气的取代反响的产可能有几种?哪种生成物
最简单的有机化合物-甲烷
3.取代反应: 过程
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。
• 现象: • 气体颜色变浅 • 管壁上出现油状液滴 • 液面上升 • 少量白雾
甲烷取代反应机理 板书
(1) CH 4 Cl2 光CH 3Cl HCl
(一氯甲烷)
(2) CH 3Cl Cl2 光CH 2Cl2 HCl
(二氯甲烷)
(3) CH 2Cl2 Cl2 光CHCl3 HCl
(三氯甲烷)
(4) CHCl3 Cl2 光CCl4 HCl
(四氯甲烷)
•甲烷的四种氯代物都不溶于水。在 常温下,一氯甲烷是气体,其它三 种都是液体。
CHCl3(氯仿),CCl4(四氯化碳)是工 业上重要的溶剂。
板书
二.分子结构
甲烷分子的立体结构
以碳原子为中 心, 四个氢原子 为顶点的正四面体。 键角:109度28分
甲烷分子 的
比例模型 及
球棍模型
板书 三.化学性质
1.氧化反应:
CH 4 2O2 点燃CO2 2H 2O
注:甲烷不能与酸性高锰酸钾或溴 水反应,与强酸、强碱也不反应
板书
2.分解反应:
有机物
板书
定义:大多数含有碳元素的化合物 (CO、CO2、H2CO3,碳酸盐除外)
板书烃:仅含ຫໍສະໝຸດ 和氢两种元素的有机物 (碳氢化合物)
第一节 最简单的有机化合物—— 甲烷
一.物理性质
二.分子结构
三.化学性质
结束
板书
一.物理性质:
无色、无味的气体, < 空气
极难溶于水 俗名:天然气、沼气、
油田气、坑道气
新课标第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷
练习: 练习
• 4.在光照条件下,将等物质的量的甲烷和 .在光照条件下, 氯气混合充分反应后, 氯气混合充分反应后,得到产物物质的量 最大的是( 最大的是( B ) • A CH3Cl • B CHC 3 CHCl • C HC HCl • D CC 4 CCl
课本第64页习题1、2、3、5
1 2 3 4
有机化合物数量众多,分布极广; 甲烷是最简单的有机化合物; 甲烷可以发生氧化反应和取代反应; 有机物分子里的某些原子或原子团被 其 他原子或原子团所替代的反应叫取 代反 应。
练习: 练习
无色 、 无味 的气体, 1、甲烷是一种—————、————的气体,标准状 0.714g/L 0.714g/L 正四面体结构, 况下的密度_______ _______, 况下的密度_______,其分子呈——————结构, 稳定 电子式————,化学性质比较——————。 2、与甲烷的分子结构相同的物质是( B ) 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 将下列气体通入酸性高锰酸钾, 酸钾褪色的是( 酸钾褪色的是( C ) A CH4 B CO2 C SO2 D H2
甲烷与高锰酸钾 不发生反应,也 不与溴水发生反 应。
(2)取代反应动画.asf:
(2)取代反应:
科学探究
• 你从实验中得到哪些信息? • 从所得的实验信息中你能得到哪些 结论?
现象:量筒壁上出现油滴,混合气体的黄绿 现象 量筒壁上出现油滴 混合气体的黄绿 色变浅 ,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, 中可以得到那些结论? 中可以得到那些结论?
第一节 最简单有机物--甲烷(第一课时)
三、甲烷的性质 科学探究
2.化学性质:
现象: 混合气体的黄绿色变 浅,试管壁上出现油 状液滴,试管内有少 量白雾,液面上升, 水槽中有晶体析出。
(3)取代反应
CH4+Cl2
反应原理
光
CH3Cl + HCl
一氯甲烷 思考:其它的H是否也可以取代呢?
[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出 一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式#43;4) =1.25mol
◊ 取代反应量的关系:取代1mol H原子,需要 1 mol X2
【练1】下列列举的某化合物的组成和性质,以此说 明该物质肯定是有机化合物的是( A ) A. 仅由碳、氢两种元素组成 B. 仅由碳、氢、氧三种元素组成 C. 在氧气中燃烧只生成CO2 D. 熔点低而且难溶于水
正
四
面
体
形 A.CH3Cl 表示__1__种物质 B.CH2Cl2 表示__1__种物质 C.CHCl3 表示__1__种物质 D.CCl4 表示__1__种物质
平
面
正
方
形 A.CH3Cl 表示__1__种物质 B.CH2Cl2 表示__2__种物质 C.CHCl3 表示__1__种物质 D.CCl4 表示__1__种物质
光
CHCl3 +Cl2
CCl4 + HCl
四氯甲烷(四氯化碳)
(气体,极易溶于水)
(气体,不溶于水) (无色油状液体、 不溶于水)
①甲烷与氯气反应的产物有几种? 哪种物质最 多? 常温下各是什么状态?
②CH3Cl、 CH2Cl2、 CHCl3、 CCl4分子空间构 型仍然为正四面体型的是?
甲烷的取代反应 注意:
三、甲烷的性质
第一节最简单的有机化合物——甲烷
世界上绝大多数的含碳化合物,都是 有机化合物(简称有机物)。 例如:糖类、蛋白质、油脂、染料等 作为吃、穿、用方面的必需品; 合成树脂、合成橡胶、合成纤维、 药物、染料、功能材料,等等 目前,从自然界发现的和人工合成的 有机物约有三千万种,而且新的有 机物仍在不断地被发现或合成出来。
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
• 烃——仅含碳和氢两种元素的有机物, 又称为碳氢化合物。
碳 烃
氢
• 烃,读音ting,碳的声母和氢的韵母的组合。
自我评价
• 下列物质属于烃的是:
⑵.C H ⑴H2S、⑵ C2 2H2 2、⑶CH3Cl、 ⑸.CH ⑷C2H5OH、⑸ CH4 、⑹H2、 ⑺.金刚石、 ⑻CH3COOH、 ⑽C2H4 ⑼CO2 ⑽ 4
现象 试管中气体的 Cl2+CH4 颜色变浅 生成油状物, 取下橡胶塞后 液面迅速上升 饱和NaCl溶液 过几分钟后, 液面继续上升
结论 Cl2参加反 应 生成新的 液态生成 物 生成极易 溶于水的 气体 要求:推出反应的主要产物,写出反应方程式, 让学生归纳出取代反应的定义
实验现象及推断
B.取代反应:
主链由长到短; 支链由整到散; 位置由心到边; 一边走,不到端,支链碳数 小于挂靠碳离端点位数。 排布孪邻到间。
碳原 子数 1 2 3 4 5 6 7 8
同分异 构体数 1 1 1 2 3 5 9 18
碳原 同分异 子数 构体数 9 35 10 75 11 159 12 355 13 802 14 1858 16 10359 20 366319
3、主链少二个碳
(1)支链为乙基
C -C - C - C - C - C- C ∣ ∣ × C C ∣ ∣ C C
人教版高中化学必修二课件第三章第一节最简单的有机化合物--甲烷1.ppt
最简单的有机化合物—甲烷
1.甲烷的存在:
2.甲烷的产地:
分子式:CH4
空间构型:
3. 分子结构: 电子式:
结构式:
正四面体
4.甲烷的物理性质 甲烷是无色,无臭的气 体,密度是0.717g/L(标 准状况),极难溶于水.
5.甲烷的化学性质
1.氧化反应:
点燃
CHБайду номын сангаас+ 2O2
CO2+2H2O
CH4在空气中的爆炸极限:5%~15.4%(V/V)
2.取代反应:
有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子 或原子团所代替的反应叫做取代反应.
课堂练习
1.下列说法正确的是( ) A.含碳的化合物都是有机化合物 B.有机化合物都是由C,H,O三种元素组成 C.有机化合物不但存在于动植物体内,而且还 可以通过人工的方法合成 D.烃是指燃烧后只生成CO2和水的有机化合物
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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
(第一课时)
什么叫有机化合物? 有机物的特性:
组成元素:C
烃
H
O
N,P,S,卤素等
烃的衍生物
定义:除CO,CO2,H2CO3及其盐,氢氰酸(HCN)及 其盐,硫氰酸(HSCN)及其盐和金属碳化物等以 外的其它含碳化合物.
2.1mol的甲烷与一定量的Cl2在光照条件 下发生取代反应,如果它的四种取代物物质 的量相等,则消耗Cl2的物质的量为( ) A.0.5mol
B.2mol
C.2.5mol
D.4mol
第一节 最简单的有机化合物--甲烷1
电离性
化学 反应
有机物分类 根据有机物的组成和结构特点
有 烃:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等
机
物
烃的衍生物:卤代烃、醇、酚、羧酸等
高分子化合物(包括人工合成) 有机化学的学习方法:
• 三抓 :抓结构 抓部位 抓条件 • 三学会:模仿 推断 接受新信息能力
4、烃(通式:CxHy)
仅含碳和氢两种元素的有机物,称为碳氢
四、甲烷的化学性质
(4)、受热分解
CH 4 C 2H 2
高温
作用:工业上用这个反应来制炭黑,炭黑可 以用来做橡胶填充剂,黑色颜料……
课堂总结
常温下: 性质较稳定
甲烷化 学性质
一定条件下
燃烧反应
取代反应
受热分解
课堂习题
1、2003年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。
天然气是一种清洁的能源,其主要成分是CH4 ,有报道 说,使用天然气对提高人的生活质量有以下好处: ⑴可有效减少空气污染,提高空气质量; ⑵可大大减轻水陆运输的压力; ⑶可以控制温室气体的排放,减少温室效应; ⑷天然气无毒,泄露不具有危险性… 你认为其中不合适的宣传有(填序号) ⑶ ⑷ , 理由是:
主要元素 其他元素
3、有机物和无机物的比较
有机物 无机物
比有机物少(10万种左右)
种类 溶解性
耐热性 可燃性
很多(3000万种以上)
多数难溶于水,易 溶于有机溶剂 不耐热,熔点较低 多数可以燃烧 多数为非电解质 一般比较复杂,副反 应多,反应速率慢
多数难溶于有机溶 剂,易溶于水 多数耐热,难熔化, 熔点较高 多数不能燃烧 多数是电解质 一般比较简单,副反 应少,反应速率较快
CCl4 四氯甲烷 四氯化碳 全氯甲烷 无色液体,有愉快的气味,有毒!
最简单的有机化合物(基础)
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物---甲烷一、甲烷的性质1.甲烷的存在和用途(1)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)“西气东输”就是将新疆等地的天然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海的一项巨大工程。
2.甲烷的分子结构:(1)分子式:CH4H×。
(2)电子式:H.×C .×H×。
HH│(3)结构式:H—C—H 结构简式:CH4│H(4)甲烷的分子结构及分子模型(5)甲烷分子的结构特点:CH4是非极性分子,空间正四面体结构,碳原子位于四面体的中心,键角109°28′,碳氢键相同。
3.甲烷的化学性质甲烷分子结构稳定,通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应,也不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。
但是在一定条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应——甲烷的燃烧甲烷完全燃烧的化学方程式:CH4+2O2—点燃—→CO2+2H2O燃烧现象检验产物方法现象结论烧杯内壁有水珠产生生成了水淡蓝色火焰在火焰上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁变浑浊生成了二氧化碳在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯【特别提醒】①点燃甲烷前必须验纯。
②煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。
(2)甲烷的取代反应①实验探究实验操作 A.向盛有甲烷的试管中,快速加入0.5gKMnO4和1mL浓盐酸,然后迅速轻轻塞上胶塞,放在试管架上,放在日光灯下;B.对照实验,把试管用黑纸包好实验现象 A.试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现试管中有少量白雾B.无明显现象实验结论与Cl2在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式为:光光CH4 + Cl2—→CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2—→CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+ Cl2—→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2—→CCl4+HCl②取代反应概念:有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。
高一化学人教版必修二课件:第三章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷(115张PPT)
解析:甲烷分子无论是正四面体结构,还 是正方形的平面结构,A、C、D 三项都是成立 的,CH2Cl2 若是正方形的平面结构,则其结构
应有两种,即 和 ,若是正四面体结构, 则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是 正方形结构,CH4 中都含有 4 个 C-H 极性键。
答案:选 B
2.下列各图均能表示甲烷的分子结构, 哪一种更能反映其真实存在状况( )
。
3.甲烷的四种氯代产物都 不 溶于 水。除一氯甲烷常温下是 气 体外,其他 三种都是 油状液体 。
[名师点拨] 甲烷发生取代反应的有关规律 1.反应条件和反应物 反应条件为光照,反应物为甲烷与 卤素单质。如甲烷与氯水、溴水不反应, 但可以与氯气发生取代反应。
2.反应产物 甲烷与氯气反应生成的产物是 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4 四种有 机物与氯化氢形成的混合物,虽然反应 物的比例、反应的时间长短等因素会造 成各种产物的比例不同,但很难出现全 部是某一种产物的情况。
[课堂互动区]
[新知探究] 1.已知甲烷的密度在标准状况下是 0.717 g/L,含碳 75%,含氢 25%,利用 这些数据怎样确定它的分子式?
提 示 : 甲 烷 的 摩 尔 质 量 为 M = 22.4 L/moL×0.717 g/L=16 g/moL
1 mol 甲烷气体中含碳原子的物质的量: 16 g/mo1L2×g/1mmoLol×75%=1 mol, 1 mol 甲烷气体中含氢原子的物质的量: 16 g/moL1 ×g/m1 moLol×25%=4 mol, 所以甲烷的分子式为 CH4。
2.甲烷是一种无 色、无味的气体 , 密度比空气 小 ,极难 溶于水。在自然界 中,甲烷存在于 天然气、沼气、油田气 和煤矿坑道气中。“西气东输”工程中的 气体主要是 甲烷 ,发生瓦斯爆炸的主要 气体是 甲烷 。
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(三)甲烷的物理性质 阅读P61填空
无色 无 味的气体,密度 比空气小 极难 溶于水。
,
如何收集甲烷?
向 下 排 空 气 法
排 水 法
思考:从甲烷结构和组成预测
它有什么样的化学性质?
1、CH4有一定的还原性,可被氧化
2、CH4可能容易受热分解
(四)甲烷的化学性质:
通常情况下,甲烷的结构比较稳定, 不易与其它物质反应。 与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴 水等都不起反应。
可燃冰是天然气(甲烷 等)的水合物,它易燃烧, 千年的希望 外形似冰,被称为“可燃冰 ”。“可燃冰”储量较大, - “可燃冰 可燃冰将成为最理想替代能 ” 源.
可燃冰的分布
.. C H H:: ..
原因 :H
1、碳原子含有4个价电子,可 跟其它原子形成4个共价键 H
H
C
H
H H 2、碳原子易跟多种原子形成共价键;碳原 子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环 等多种复杂的结构单元。 C C C C C C C C C C C C
CCl4 四氯甲烷 四氯化碳 全氯甲烷
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。
讨论: 取代反应与臵换反应的区别
取代反应
适用于有机反应
臵换反应
适用于无机反应
反应物、生成物中不一 反应物、生成物中一 定有单质 定有单质 逐步取代 ,很多反应 反应一般是单向进行 是可逆的 反应能否进行受催化剂 在水溶液中进行的臵 、温度、光照等外界条 换反应遵循金属或非 件影响较大 金属的活动顺序
练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应 的化学方程式。
光照 CH Br+HBr CH4+Br2 3 光照 CH2Br2+HBr CH3Br+Br2 CH2Br2+Br2 光照 光照 CHBr3+HBr CBr4+HBr
CHBr3+Br2
2、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( D ) A、CH3Cl C、CCl4 B、CH2Cl2 D、HCl
3、下列叙述正确的是( ) A、 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 C、 CO属于有机物 D、 A-B + C-D A-C +B-D 一定属于复 分解反应
B
总体 性质较稳定 : 甲烷化 学性质 燃烧反应
一定条件下
取代反应 受热分解
练习:
无色 无味 1、甲烷是一种—————、————的气体,标准状况 0.714g/L 正四面体 下的密度_______,其分子呈————— 结构,电 稳定 子式 ————,化学性质比较——————。 2、与甲烷的分子结构相同的物质是( B ) 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( C ) A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2
注意:有机反应方程式中 用“→”不用“=”
1、氧化反应(可燃性)
实验步骤:点燃甲烷,观察火焰的颜色。分别用 干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰 上,注意观察两个小烧杯分别有什么现象?
实验现象:甲烷能安静燃烧,火焰呈淡蓝色;干 燥的小烧杯内壁有水珠生成,沾有澄清石灰水小 烧杯的石灰水变浑浊。
第一节最简单的有机化合物——甲烷
一、有机物
什么叫有机物?它有哪些组成元素?
1、定义: 大多数含有碳元素的化合物为有机物。 ( 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化 合物等看作无机物。)
一、有机物
2、组成元素: 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 主要元素 其他元素
3、有机物和无机物的比较
有机物 种类 溶解性
(五)甲烷的实验室制法
1、药品: 无水醋酸钠晶体 2、原理:
CaO
碱石灰
CH3COONa+NaOH ∆ Na2CO3 +CH4 3、反应装置: 固-固加热制取气体
思考:与甲烷制备装臵
相同的气体还有几种? 答案:O2 NH3
注意事项:
1、用碱石灰而不能用氢氧化钠
2、试管口向下微微倾斜
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。
CH3Cl
一氯甲烷
无色易液化的气体,有乙醚的气味和甜味 ,无腐蚀性。
主要用作致冷剂 在医药上作麻醉剂
CH2Cl2
二氯甲烷
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
CHCl3
三氯甲烷
氯仿
无色透明易挥发液体,稍有甜味。 有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。
很多(3000万种以上)
无机物
比有机物少(10万种左右)
多数难溶于水,易 溶于有机溶剂
不耐热,熔点较低 多数可以燃烧
耐热性
可燃性
多数难溶于有机溶 剂,易溶于水 多数耐热,难熔化 ,熔点较高 多数不能燃烧
电离性 化学 反应
多数为非电解质
一般比较复杂,副反 应多,反应速率慢
多数是电解质
一般比较简单,副反 应少,反应速率较快
4、有机物分类:(根据有机物的组成和
结构特点) 有 机 烃:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等 烃的衍生物:卤代烃、醇、酚、羧酸等。 高分子化合物(包括人工合成)
物
有机化学的学习方法: • 三抓 :抓结构 抓部位 抓条件 • 三学会:模仿 推断 接受新信息能力
5、烃(通式:CxHy)
仅含碳和氢两种元素的有机物,称为碳氢 化合物,也称为烃。
辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场
2、受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的高温下, 甲烷分解。
CH4
高温
C
+ 2H2
合成氨、汽油的原料
橡胶工业的原料 可以用于制造颜料、油墨、油漆等
3、取代反应(特征反应)
科学探究
• 你从实验中得到哪些信息? • 从所得的实验信息中你能得到哪些启示
3、取代反应
现象:
光
Cl
C H
Cl
C H
Cl + H
Cl
三氯甲烷的形成
Cl H C Cl H + Cl—Cl
光
Cl H
C Cl
Cl
Cl + H
Cl
四氯甲烷的形成
Cl Cl C Cl
H + Cl—Cl
光
Cl
C Cl
Cl + H
Cl
CH3Cl+HCl 光照 CH2Cl2+HCl CH3Cl+Cl2 光照 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl 光照 CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
注意:装臵要放在光亮的地方
⑴ 试管内水面上升 ⑵ 试管内Cl2的黄绿色逐渐消失 ⑶ 试管内壁出现油状液滴 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。
甲烷的结构式形成卤代物的历程 一氯甲烷的形成
H
+ Cl—Cl
光
H
C H
Cl
+H
Cl
二氯甲烷的形成
H H H + Cl—Cl
C=C
C≡C
天然气:
天然气的主要成分是甲烷,天然气 是当今世界上最重要的气体化石燃料。 我国是最早利用天然气的国家。
据了解,作为西气东输主供气 源,塔里木气田拥有天然气资源 量五千二百六十七亿立方米,截 至去年底,累计探明天然气地质 储量六千二百二十四亿立方米, 在年输气二百亿立方米的前提下 ,有能够稳定供气三十年的资源 保证。
实验结论:1、甲烷在空气中点燃后燃烧,生成 二氧化碳和水。 2、从燃烧产物可证明甲烷中含有碳元素和 氢元素。
1、氧化反应(可燃性)
点燃
CH4+2O2
CO2+2H2O
用“→”不用“=”
注意: 点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸。
CH4爆炸极限:5%~15.4%
瓦斯爆炸 因此在煤矿矿井里要采取通风,严 禁烟火等安全措施。
CH4+Cl2
光照
产物为混合物
问题:
甲烷与氯气反应的产物有几种?
甲烷与氯气反应,共得到5种产物,其 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 易溶于水,其余难溶于水。
注意:
①反应条件:光照(室温下在暗处不发生 反应) ②反应物质:纯卤素单质;如甲烷与氯 水、溴水不反应,与Cl2、溴蒸气光照条件 下发生取代反应。 ③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。
碳 烃
氢
• 烃,读音ting,碳的声母和氢的韵母的组合。
动动脑
下列物质属于烃的是: H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、 CH4、H2、金刚石、 CH3COOH、 CO2、C2H4 C 2 H2
CH4
C 2 H4
问题:
你知道西气东输工程吗? 这里的“气”的主要成分是 什么?
二、甲烷
4.向下列物质的水溶液中加入AgNO3溶液 ,有白色沉淀产生的是( B ) A、CH3Cl B、NaCl C、KClO3 D、CCl4 5、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若 要制得等物质的量的4种卤代产物,需氯气 多少摩尔? 2.5mol
6、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为 中心的正四面体结构的是( B ) A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质