【最新】人教版必修2化学课件：第三章 第一节 第1课时 甲烷的性质.ppt
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提示:不是。甲烷与氯气的取代反应属于连锁反应,生成的一氯 甲烷可继续与氯气发生取代,最终四种取代产物都有。
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第1课时 甲烷的性质
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典例透析
一二三
一、甲烷分子的正四面体结构 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。 2.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; 3.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。
应方程式常用“
”。
(2)利用取代反应和置换反应的特点来判断所给的反应类型时,一
要看反应物,即参加反应的是有机物还是无机物,若反应物均为无
机物,则一定不属于取代反应;二要看生成物,若生成物中有单质,一
般也不属于取代反应。
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第1课时 甲烷的性质
知识点1 知识点2
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知识Hale Waihona Puke 理重难聚焦典例透析
甲烷的分子结构
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第1课时 甲烷的性质
一二三
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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
①卤素单质不同,反应速率不同 反应特点 ②逐步取代
③取代 1 mol H 原子,消耗 1 mol X2,生成 1 mol HX
【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
答案:B
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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:
水溶性 极难溶于水
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一二
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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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一二
(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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第1课时 甲烷的性质
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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一二
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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
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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一二
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将等物质的量的甲烷与氯气的混合气体光照后,产物是否只有一 氯甲烷和HCl?
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
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 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。
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
②甲烷的四种氯代产物的性质。
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一二三
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
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 有机物分子里的原子或 一种单质与一种化合物反
定义
原子团被其他原子或原 应,生成另一种单质和另一
子团所替代的反应
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一、有机化合物和烃(集合代表两概念的关系)
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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。
种化合物的反应
反应物
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
生成物
一般生成两种新化合物
另一种化合物和另一种单 质
反应中 电子得 失
不一定发生电子转移,因 此不一定是氧化还原反 应
一定发生电子转移,一定是 氧化还原反应
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特别提醒(1)有机反应比较复杂,常伴随副反应发生,因此有机反
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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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一、甲烷分子的正四面体结构 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。 2.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; 3.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。
应方程式常用“
”。
(2)利用取代反应和置换反应的特点来判断所给的反应类型时,一
要看反应物,即参加反应的是有机物还是无机物,若反应物均为无
机物,则一定不属于取代反应;二要看生成物,若生成物中有单质,一
般也不属于取代反应。
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甲烷的分子结构
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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
①卤素单质不同,反应速率不同 反应特点 ②逐步取代
③取代 1 mol H 原子,消耗 1 mol X2,生成 1 mol HX
【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
答案:B
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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:
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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一二
(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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第1课时 甲烷的性质
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
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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将等物质的量的甲烷与氯气的混合气体光照后,产物是否只有一 氯甲烷和HCl?
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
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【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 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。
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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
②甲烷的四种氯代产物的性质。
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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
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 有机物分子里的原子或 一种单质与一种化合物反
定义
原子团被其他原子或原 应,生成另一种单质和另一
子团所替代的反应
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一、有机化合物和烃(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。
种化合物的反应
反应物
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
生成物
一般生成两种新化合物
另一种化合物和另一种单 质
反应中 电子得 失
不一定发生电子转移,因 此不一定是氧化还原反 应
一定发生电子转移,一定是 氧化还原反应
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一二三
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特别提醒(1)有机反应比较复杂,常伴随副反应发生,因此有机反
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典例透析
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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