第三章 有机化合物

问题：你能描述看到的实验现象吗？
实验现象：
安静燃烧，淡蓝色火焰，产生使澄清石灰 水变浑浊的气体，放热。 反应方程式：CH4 + 2O2
点燃
CO2 + 2H2O
注 意
点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会立即发 生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
四.甲wenku.baidu.com的化学性质
2.甲烷的取代反应
科学探究
取2支硬质大试管,通过排饱和食 盐水的方法先后各收集半试管甲 烷和半试管氯气,分别用铁架台 固定好，如图所示。其中1支试 管用预先准备好的黑色纸套套上, 另一支试管放在光亮处。片刻后， 比较2支试管中的物质，二者是 否出现了区别？ 1.你从实验中得到哪些信息？ 2.从所得的实验信息中你能得到 哪些启示？
四.甲烷的化学性质
在通常情况下，甲烷比较稳定，如与强 酸、强碱一般不发生化学反应。
问题： 能不能与酸性高锰酸钾溶液反应？ 结论： 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
四.甲烷的化学性质
1.甲烷的氧化反应
实验：把甲烷经导管通出点燃, 观察火焰颜色,然后用一个冷而 干燥的烧杯罩在火焰上方,取下 烧杯正放,向烧杯内滴入澄清的 石灰水 。
3-1 甲烷分子结构示意图
三.甲烷的物理性质
1、在通常状况下，甲烷是 一种无色、无气味的气体。 2、密度比空气小，在标准 状况下，是0.717g/L。 3、极难溶解于水。 根据上述甲烷的物理性质, 你知道如何收集甲烷吗?
甲烷的收集方法: 1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收 集。 2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。
光照下甲烷与氯气发生取代反应 CH4 ＋ Cl2
光照
光照
CH3Cl ＋HCl
CH3Cl ＋ Cl2
CH2Cl2 ＋ Cl2
光照 光照
CH2Cl2 ＋ HCl
CHCl3 ＋ HCl
CHCl3 ＋ Cl2
CCl4 ＋ HCl
思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？ 生成多少molHCl？
有机物（Organnic compound）
什么叫有机物？它有哪些组成元素？
1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。 而一般把不含碳的化合物叫做无机化合物 注 意： （ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物、氰化物、硫氰 化物等看作无机物）
组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、 卤素等
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合 物，也称为烃。
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物-----甲烷
导入： 生活中常见的有机物
石油
煤 轮胎
营养素
有机化合物种类繁多(超过2000万 种),分布广泛,在人类的生活及生产中发 挥重要作用
燃料:
建材: 食物:
汽油、煤油、柴油
木材、黏结剂、涂料、油漆 糖类、油脂、蛋白质
日用品: 塑料、橡胶、纤维、清洁剂
现象与结论：
室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光 照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油 滴，试管中有少量白雾，试管内的液面上升。
现象
讨论
分析上述实验中所观察到的现象，从中 可以得到那些结论？
1 说明试管内的混合气体在光照的条件下发 生了化学反应。 2 试管壁上出现液滴，说明反应中生成了新 的油状物质，且不溶与水。 3 试管内液面上升，说明随着反应的进行， 试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。
巩固练习Consolidate exercise
5、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应，待反 应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等， 则消耗氯气为（ C ）
A、0.5mol C、2.5mol
B、2mol D、4mol
取代反应与置换反应的比较
三.甲烷的分解反应
在加热至1500℃的条件下，甲烷分解生 成炭黑和氢气。 反应方程式：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：
Summarize briefly
本节课我们开始了对有机物的学习， 认识到甲烷的正四面体立体结构和它的 几个重要化学性质：氧化反应、取代反 应、受热分解反应，学习中重点应对甲 烷和氯气的取代反应加以理解，当然也 要树立结构和性质紧密相关的观点。
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。
甲烷的分子模型
紫球表示碳原子，蓝球表 示氢原子，短棍表示价键
用紫球和蓝球的体积比来大体 上表示碳原子和氢原子的体积 比
实践活动
裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸 条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚 线向内折成如图３－１所示的正四面体，其顶点 分别为甲烷中４个氢原子的位置，中心是碳原子
巩固练习Consolidate exercise
3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反 应后，得到的产物的物质的量最多的是（ D ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
4、在下列反应中，光照对反应几乎没有 影响的是 （ C ） A、氯气与氢气反应 B、氯气与甲烷反应 C、氧气与甲烷反应 D、次氯酸的分解
甲烷是最简单的烃。
有机物在生活中的应用：
利用天然气管道输送天然气， 是陆地上大量输送天然气的唯一 方式。在世界管道总长中，天然 气管道约占一半。
一：甲烷在自然界中的存在 沼气
油田气
煤矿坑道气 天然气
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。
二：甲烷的分子构成和空间结构
分子式：CH4
H 结构式：H C H H
H 电子式： H C H H
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式
问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中 碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？
甲烷分子的空间结构
经过大量的科学实验证明， 甲烷分子里的一个碳原子和四 个氢原子并不在同一个平面上， 而是形成了一个正四面体的立 体结构，碳原子位于正四面体 的中心，而四个氢原子分别位 于正四面体的四个顶点上。 3-1 甲烷分子结构示意图
结论
甲烷的取代反应的历程:
1.一氯甲烷的形成
[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方程式。
二氯甲烷（液体）
三氯甲烷（液体）
四氯甲烷（液体）
甲烷的取代反应的历程:
2.二氯甲烷的形成
甲烷的取代反应的历程:
3.三氯甲烷的形成
甲烷的取代反应的历程:
4.四氯甲烷的形成
巩固练习Consolidate exercise
1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（ D ） A、甲烷是一种黄绿色气体 B、甲烷是一种有臭味的气体
C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷
的密度与空气的密度相近。
D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水
2、下列物质常温下呈气态的是 （ A ） A.CH3Cl CCl4 B. CH2Cl2 C.CHCl3 D.
常温下，一氯甲烷是气体，其他三种是液体， 三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂，四氯甲 烷还是一种效率较高的灭火剂，这四种取代物都不 溶于水。
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,叫取 代反应.
注意：
①甲烷与氯气反应可能有五种产物，其 中有两种气体产物。 ②有机反应很复杂，产物较多。故有机 反应一般用“ ” 而不用“ ” 表 示。 ③多数有机物都难溶于水，易溶于有机 溶剂。