高一化学人教版必修2课件3.1.1甲烷的性质
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一般生成两种新化合物
不一定发生电子转移,因 此不一定是氧化还原反 应
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 一种单质与一种化合物反 应,生成另一种单质和另一 种化合物的反应
一种单质和一种化合物
另一种化合物和另一种单 质
一定发生电子转移,一定是 氧化还原反应
知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
知识点1 知识点2
略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方,让
混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学
方程式: 。
(2)若甲烷与氯气的体积比为1∶1,
则得到的产物为
。
A.CH3Cl HCl l4 HCl C.CH3Cl CH2Cl2 D.CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
答案:(1)CH4+4Cl2 CCl4+4HCl
(2)D
(3)B (4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压
解析:(1)因Cl2足量,CH4中的氢全部被取代,生成CCl4和HCl。 (2)取代反应是四步反应相继发生,故得到四种氯代物和HCl。 (3)发生取代反应生成的HCl易溶于水,氯代物中只有CH3Cl为气 体,其他为液体,因此U形管左侧压强减小,左侧液面上升,右侧液面 下降。 (4)左侧生成的HCl溶于水后发生反应2HCl+Na2SiO3 H2SiO3( 胶体)+2NaCl,所以会观察到有白色胶状沉淀生成。 (5)为了平衡气压,在U形管右侧插有一个玻璃管。
知识点 1
甲烷的分子结构
【例题1】 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,其理由是( )
A.CHCl3只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CH4分子受热分解 D.CH4的四个价键的长度和强度都相等
知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
知识点1 知识点2
答案:B
解析:CH4 无论是正四面体结构还是平面正方形结构时,都符合 选项 A、C、D 的说法,故不能用选项 A、C、D 来确定 CH4 是何种 结构;若 CH4 是平面正方形结构,则 CH2Cl2 有如下两种结构:
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第三章 有机化合物
自主预习 合作探究
第一节 最简单的有机化合物 ——甲烷
自主预习 合作探究
第 1 课时 甲烷的性质
目标导航 预习导引
自主预习 合作探究
1.能记住有机化合物中碳的成键特征。 2.能记住甲烷的结构,会运用甲烷的性质解决问题。 3.能说出取代反应的概念和特点。
目标导航 预习导引 一 二
知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
知识点1 知识点2
(3)经过几个小时的反应后,U形管右端的玻璃管中水柱变化是 。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 (4)若水中溶有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到 。 (5)右端玻璃管的作用是 。
知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
知识点1 知识点2
和
,而 CH4 为正四面体结构时,CH2Cl2 就只有
一种结构。因此可由 CH2Cl2 只有一种结构推知 CH4 为正四面体结
构。
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知识梳理 典例透析
知识点1 知识点2
知识点 2
甲烷的性质
【例题2】 如右图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和
氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽
自主预习 合作探究
(3)取代反应。 ①实验探究:甲烷与Cl2的取代反应。
实 验 操 作
实 A 装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出 验 现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升;水槽中有固体析 现出
象 B 装置:无明显现象
目标导航 预习导引 一 二
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实 CH4 与 Cl2 需在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式 验 为: 结 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl 论 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
分子式 电子式 结构式
分子模型 球棍模型
比例模型
CH4
·H·
H··C····H H
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(2)空间结构。 甲烷分子以碳原子为中心,4个氢原子为顶点形成正四面体,4个 C—H键的长度和强度相同,夹角相等。 3.物理性质
颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 无色 气体 无味 比空气的小
水溶性 极难溶于水
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4.化学性质 (1)稳定性。 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。 (2)氧化反应(燃烧)。
甲烷在空气中燃烧的化学方程式为 CH4+2O2 CO2+2H2O;
现象为安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。
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②甲烷的四种氯代产物的性质。
a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。 b.状态:常温下除CH3Cl是气体外,其余三种均为液体。 ③取代反应定义: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。
知识梳理 典例透析
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一、甲烷分子的正四面体结构
③取代 1 mol H 原子,消耗 1 mol X2,生成 1 mol HX
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知识梳理 典例透析
三、取代反应和置换反应的比较
类别 取代反应
置换反应
实例
定义
反应物
生成物 反应中 电子得 失
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 有机物分子里的原子或 原子团被其他原子或原 子团所替代的反应 一种化合物和另一种化 合物机化合物和烃(集合代表两概念的关系)
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目标导航 预习导引 一 二
二、甲烷 1.存在和用途 (1)存在:甲烷存在于天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气中。 (2)用途:甲烷是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,还是一种 重要的化工原料。 2.分子结构 (1)组成和结构。
1.CH4分子的立体结构为正四面体,4个C—H键的长度、强度和 夹角完全相同,因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。
(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他的相同的原子或原子 团替代,则形成的分子结构仍为正四面体,如CCl4;
(2)若CH4分子中的4个氢原子被其他的不同原子或原子团替代, 则形成的分子结构仍为四面体,但不属于正四面体,如CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3。
2.中学化学中常见的具有正四面体结构的粒子或结构单元有CH4 、CCl4、P4、金刚石、晶体硅N、H4+ 等。
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二、甲烷与卤素单质的取代反应
反应条件 光照(强光照射会发生爆炸) 反应物 气态卤素单质和甲烷 生成物 卤化氢和各种卤代甲烷的混合物,其中卤化氢的量最多
② 卤素单质不同,反应速率不同 反应特点 ②逐步取代
不一定发生电子转移,因 此不一定是氧化还原反 应
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 一种单质与一种化合物反 应,生成另一种单质和另一 种化合物的反应
一种单质和一种化合物
另一种化合物和另一种单 质
一定发生电子转移,一定是 氧化还原反应
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知识点1 知识点2
略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方,让
混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学
方程式: 。
(2)若甲烷与氯气的体积比为1∶1,
则得到的产物为
。
A.CH3Cl HCl l4 HCl C.CH3Cl CH2Cl2 D.CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
答案:(1)CH4+4Cl2 CCl4+4HCl
(2)D
(3)B (4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压
解析:(1)因Cl2足量,CH4中的氢全部被取代,生成CCl4和HCl。 (2)取代反应是四步反应相继发生,故得到四种氯代物和HCl。 (3)发生取代反应生成的HCl易溶于水,氯代物中只有CH3Cl为气 体,其他为液体,因此U形管左侧压强减小,左侧液面上升,右侧液面 下降。 (4)左侧生成的HCl溶于水后发生反应2HCl+Na2SiO3 H2SiO3( 胶体)+2NaCl,所以会观察到有白色胶状沉淀生成。 (5)为了平衡气压,在U形管右侧插有一个玻璃管。
知识点 1
甲烷的分子结构
【例题1】 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,其理由是( )
A.CHCl3只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CH4分子受热分解 D.CH4的四个价键的长度和强度都相等
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知识点1 知识点2
答案:B
解析:CH4 无论是正四面体结构还是平面正方形结构时,都符合 选项 A、C、D 的说法,故不能用选项 A、C、D 来确定 CH4 是何种 结构;若 CH4 是平面正方形结构,则 CH2Cl2 有如下两种结构:
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第三章 有机化合物
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第一节 最简单的有机化合物 ——甲烷
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第 1 课时 甲烷的性质
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1.能记住有机化合物中碳的成键特征。 2.能记住甲烷的结构,会运用甲烷的性质解决问题。 3.能说出取代反应的概念和特点。
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知识点1 知识点2
(3)经过几个小时的反应后,U形管右端的玻璃管中水柱变化是 。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 (4)若水中溶有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到 。 (5)右端玻璃管的作用是 。
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知识点1 知识点2
和
,而 CH4 为正四面体结构时,CH2Cl2 就只有
一种结构。因此可由 CH2Cl2 只有一种结构推知 CH4 为正四面体结
构。
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知识点1 知识点2
知识点 2
甲烷的性质
【例题2】 如右图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和
氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽
自主预习 合作探究
(3)取代反应。 ①实验探究:甲烷与Cl2的取代反应。
实 验 操 作
实 A 装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出 验 现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升;水槽中有固体析 现出
象 B 装置:无明显现象
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实 CH4 与 Cl2 需在光照时才能发生化学反应,有关化学方程式 验 为: 结 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl 论 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
分子式 电子式 结构式
分子模型 球棍模型
比例模型
CH4
·H·
H··C····H H
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(2)空间结构。 甲烷分子以碳原子为中心,4个氢原子为顶点形成正四面体,4个 C—H键的长度和强度相同,夹角相等。 3.物理性质
颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 无色 气体 无味 比空气的小
水溶性 极难溶于水
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4.化学性质 (1)稳定性。 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。 (2)氧化反应(燃烧)。
甲烷在空气中燃烧的化学方程式为 CH4+2O2 CO2+2H2O;
现象为安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。
目标导航 预习导引 一 二
②甲烷的四种氯代产物的性质。
a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。 b.状态:常温下除CH3Cl是气体外,其余三种均为液体。 ③取代反应定义: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。
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一、甲烷分子的正四面体结构
③取代 1 mol H 原子,消耗 1 mol X2,生成 1 mol HX
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三、取代反应和置换反应的比较
类别 取代反应
置换反应
实例
定义
反应物
生成物 反应中 电子得 失
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 有机物分子里的原子或 原子团被其他原子或原 子团所替代的反应 一种化合物和另一种化 合物机化合物和烃(集合代表两概念的关系)
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二、甲烷 1.存在和用途 (1)存在:甲烷存在于天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气中。 (2)用途:甲烷是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,还是一种 重要的化工原料。 2.分子结构 (1)组成和结构。
1.CH4分子的立体结构为正四面体,4个C—H键的长度、强度和 夹角完全相同,因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。
(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他的相同的原子或原子 团替代,则形成的分子结构仍为正四面体,如CCl4;
(2)若CH4分子中的4个氢原子被其他的不同原子或原子团替代, 则形成的分子结构仍为四面体,但不属于正四面体,如CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3。
2.中学化学中常见的具有正四面体结构的粒子或结构单元有CH4 、CCl4、P4、金刚石、晶体硅N、H4+ 等。
知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
二、甲烷与卤素单质的取代反应
反应条件 光照(强光照射会发生爆炸) 反应物 气态卤素单质和甲烷 生成物 卤化氢和各种卤代甲烷的混合物,其中卤化氢的量最多
② 卤素单质不同,反应速率不同 反应特点 ②逐步取代