【人教版】2016年必修二：3.1.1《甲烷的性质》ppt课件

【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
3 新课堂· 互动探究 知识点一 有机化合物、烃 细解教材 1．有机化合物的概念 大多数含碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物。如葡萄糖 (C6H12O6)、淀粉[(C6H10O5)n]、甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)等都是有机 物。有机物除含碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、硫、磷等元素。 特别提醒 并非所有的含碳化合物都是有机物，如CO、CO2、H2CO3及碳酸 盐等少数物质，由于它们的组成和结构与无机物类似，故属于无机 物。
(2)氧化反应 ①甲烷在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，同时放出大量的热，化 学方程式为： 点燃 CO2＋2H2O CH4＋2O2――→ 特别提醒 空气中的甲烷含量在5%～15.4%(体积)范围内时，遇火花会发生 爆炸。因此，在进行甲烷燃烧实验时，必须先检验其纯度。 ②甲烷燃烧产物的检验方法： 在火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁变模糊证明有H2O生 成；把烧杯翻转注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊证明 有CO2生成。
典例精析 [例 1] 下列关于有机化合物的说法中，正确的是( ) A．凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物 B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物 C．所有的有机化合物都很容易燃烧 D．有机化合物有的不溶于水，有的可溶于水
【解析】 含碳元素的化合物不一定是有机化合物， 如 CO、 CO2、 SiC 等，A 项错误；一般来说，有机物易溶于有机溶剂、无机物易溶 于无机溶剂，但无机物也可溶于有机溶剂，如 Br2、I2 就易溶于有机溶 剂而不易溶于水，故 B 项错误；有机化合物一般易燃烧，但部分有机 物不易燃烧，如 CCl4 是常用的灭火剂，C 项错误；有机化合物有的不 溶于水，如 CH4，有的可溶于水，如乙醇、乙酸等。 【答案】 D
(3)碳链可以是直链，也可以是环链。 (4)有机化合物还有同分异构现象，有多种同分异构体。(下课时 学到) 5．有机物的性质 有机物的性质决定于有机物的组成与结构。有机物的性质与无机 物的性质有较大的差别。 (1)大多数有机物熔点和沸点较低，难溶于水，易溶于有机溶 剂。 (2)大多数有机物热稳定性较差，可以燃烧。 (3)有机物发生的化学反应有氧化反应和取代反应(已学过)以及加 成反应、聚合反应、酯化反应等(待学习)。 (4)大多数的有机反应速率慢并伴有副反应的发生，产物的组成 较复杂。
跟踪练习 1．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是( ) A．只测定它的碳、氢原子个数比 B．只要证明它完全燃烧后的产物只有H2O和CO2 C．只测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量的比值 D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成H2O和CO2的质量
【解析】 烃仅含碳和氢两种元素，完全燃烧的产物为CO2和 H2O，但燃烧产物只有CO2和H2O的有机物不一定是烃，它可能含有 碳、氢、氧三种元素。 若试样的质量恰好等于燃烧产物中碳、氢元素的质量和，即可证 明该有机物是烃。 【答案】 D
【解析】 燃烧只生成CO2和H2O的化合物组成上还可能含有氧 元素。 【答案】 B
4．下列关于甲烷的说法中错误的是( ) A．甲烷分子具有正四面体结构 B．甲烷分子中 4 个 C—H 键是完全等同的键 C．甲烷分子中含有非极性键 D．甲烷分子的电子式是
【解析】 甲烷分子中含有的键是 4 个 C—H 键， C—H 键属于极 性键。 【答案】 C
【实验结论】 在光照条件下，甲烷与氯气发生反应，生成难溶于水的有机物。 甲烷与氯气反应的机理
[实验现象]
4 2 3 3 2 2 2 2 2 2 3 3 2 4
甲烷的四种氯代产物都难溶于水，除CH3Cl是气体外，其他三种 产物都是液体。三氯甲烷曾被用作麻醉剂，它和CCl4还是重要的工业 溶剂。
问题探索 1．下列说法正确的是( ) A．有机物都只能从生物体内获得 B．有机物中一定含有碳元素 C．有机物都是易燃物 D．有机物都是非电解质
2 新知识· 预习探索 学习目标 1．了解有机化合物的概念。 2．掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。 3．掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。
新知预习 1．甲烷是一种没有颜色，没有气味的 气体。它的电子式
，结构式 。 2．甲烷燃烧时火焰明亮并呈淡蓝色，甲烷燃烧的化学方程式 点燃 CO2＋2H2O，因此，甲烷是一种清洁能源。 CH4＋2O2――→
知识点二 甲烷的结构与性质 细解教材 1．甲烷的存在和用途 (1)形成与存在： ①甲烷是天然气的主要成分，天然气中甲烷所占的成分为80%～ 90%；②甲烷还是坑气、沼气、油田气、煤矿坑道气的主要成分；③ 存在于300～500 m海洋深处的沉积物“可燃冰”中含有大量的固体甲 烷。可燃冰有望取代煤、石油和天然气，成为21世纪的新能源。 (2)主要用途： 甲烷是一种重要的燃料和化工原料，利用甲烷可以制取许多化工 产品。
4．有机化合物的结构特点 (1)有机化合物中都含有C原子，C原子的最外层有4个电子，可以 在原子之间形成4个共用电子对。下图给出了四个碳原子的几种结合 方式：
(2)由上图可知C原子不仅可以通过共价键与其他原子结合成分 子，还可以彼此之间以共价键构成碳链或碳环，再结合其他原子形成 分子；碳原子之间可以形成C—C单键，也可以形成碳碳双键、碳碳 三键。这些都是有机物结构多样性的表现，即碳原子成键类型的多样 性和同分异构现象是有机物种类繁多的主要原因。
【答案】 B
2．甲烷分子中的碳原子与氢原子的结合方式是( A．形成四对共用电子对 B．通过非极性键 C．通过两个共价键 D．通过离子键和共价键
)
【解析】 甲烷分子中碳原子和4个氢原子共用4个电子对，形成 4个C—H极性共价键，A项正确，B、C、D三项均不正确。 【答案】 A
3．烃是指( ) A．含碳元素的化合物 B．只含碳、氢两种元素的化合物 C．含碳、氢元素的化合物 D．燃烧后只生成二氧化碳和水的化合物
5．下列关于甲烷性质的叙述，不正确的是( A．甲烷在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳 B．甲烷是无色、有臭味的气体 C．甲烷是一种最简单的有机物 D．甲烷极难溶于水
)
【解析】 甲烷是一种无色无味的气体。家用或工业用天然气中， 常掺入少量有特殊气味的杂质气体，以警示气体的泄漏。 【答案】 B
6．判断下列说法的正误： (1)CO和H2CO3都是含碳化合物，两者都是有机物。( ) (2)在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。( ) (3)CH4的结构式是HCHHH，所以甲烷是平面结构。( ) (4)甲烷和氯气的反应是置换反应。( ) (5)1 mol甲烷与1 mol氯气反应可以制取纯净的CH3Cl。( )
1 新情境· 激趣引航 1928年夏天，军长孙殿英把贪婪的目光盯上了豪华富丽的东陵慈 禧墓，他要趁军阀混战的机会开墓盗宝，发笔横财。经过两三个月的 挖掘，奉命开墓的官兵终于打开了慈禧墓。进入墓室后，一片富丽堂 皇，尤其是慈禧旁边的一个精致的烟盒，里面还装着上等的鸦片。旅 长韩大宝顿时烟瘾大发，摸出火柴就想美美地抽它几口，可刚把火柴 一划，突然间卷起一片火光，墓室爆炸了，他们被炸得血肉横飞。到 底是什么东西使盗墓贼横遭厄运呢？ 通过初中化学的学习，你已经了解到有机化合物具有一些共同的 性质，如大多数有机化合物具有熔点和沸点低，难溶于水、可以燃烧 等性质。
产物为：CO2和H2O
(3)取代反应 ①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 所替代的反应叫做取代反应。 特别提醒 取代反应是有机反应中的基本反应类型，其实质是参加反应的两 物质都断裂分子中的一个化学键，一分为二，然后两两交换重新组合 成两种新物质。反应的特点可概括为：“上一下一，取而代之”。 ②特点：取代反应是有机反应的重要反应类型，只适合有机反 应。
甲烷与Cl2的取代反应 【实验过程】
【实验现象与解释】B装置中无明显现象，A装置中实验现象如 下： 实验现象 解释 试管内气体颜色逐渐变浅 Cl2逐渐被消耗 生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液 试管内壁有油状液滴出现 态，且不溶于水 试管中有少量白雾 生成的HCl与水形成白雾 Cl2和CH4被消耗，气体减少，试 试管内液面上升 管内压强减小 生成的HCl溶于水，水槽中Cl－增 试管内液体使石蕊试液变红色， 加，使NaCl的溶解度减小，析出 水槽中有固体析出 NaCl固体
目前，在自然界里发现的和由人工合成的有机化合物已经有几千 万种，而且新的有机化合物仍在不断地被发现或合成出来。其中，有 些物质有特殊的性质和功能，有些物质与人类的生命活动息息相关。 为了人类的生存和发展，化学家们不断地对有机化合物进行研究，逐 渐揭开了包括生命之谜在内的许多科学奥秘，也使我们的物质世界更 加丰富多彩。 让我们一起走进丰富多彩前景广阔的有机化学世界，去探索有机 化学知识的奥秘吧！
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2．有机物与无机物的主要区别 物质比 有机化合物 较 类型 结构 溶解性 多数为共价化合物 多数分子中只含共价键 多数难溶于水、易溶于汽 油、酒精、苯等有机溶剂
无机化合物 有离子化合物，也有共价化 合物 分子中含离子键，有些只含 共价键 多数溶解于水而难溶于有机 溶剂
耐热性 可燃性 电离性 化学反 应类型
③CH4、H2、CO燃烧产物比较 气体 火焰颜色 罩上干而冷的烧杯 H2 CO CH4 罩上内壁沾有澄清石灰水的烧 杯 － 变浑浊 变浑浊
淡蓝色 有水珠 淡蓝色 － 淡蓝色 有水珠 点燃 2H2O 产物为：H2O 2H2＋O2===== 点燃 2CO2 产物为：CO2 2CO＋O2===== 点燃 CO2＋2H2O CH4＋2O2=====
2．甲烷分子的组成与结构 (1)分子式：CH4
(2)电子式：
(3)结构式： ，结构简式：CH4 (4)甲烷的分子结构及分子模型：
(5)甲烷分子的结构特点： ①经过实验测定甲烷是一个空间正四面体结构，四个H原子分别 位于正四面体的四个顶点上，C原子位于正四面体的中心；②4个 C—H键的长度和强度相同，C—H键之间的夹角都是109° 28′。