高二化学《甲烷的性质及制备》

试剂：无水醋酸钠和碱石灰的混合加热来制取
原理： CH3COONa+NaOH
CaO △
CH4+Na2CO3
装置：
收集方式：排水法或者向下排空气法
六、甲烷的用途
①气体燃料——西气东输。 ②甲烷热分解的产物炭黑是橡胶工业的重要原料， 也可用于制造颜料、油墨和油漆等。
③从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。
CHCl3 + HF CHFCl2 + HCl
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，产生水和使澄清石灰水 变浑浊的气体，放热。
反应方程式：CH4 + 2O2点燃 CO2 + 2H2O
注意
空气中含甲烷5%—15.4%（体积）时，遇火 花会发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须 验纯!!
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
4、仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物， 也称为烃。甲烷是最简单的烃。
碳
氢
烃
• 烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的 组合。
练习
下列物质属于有机物的是？属于烃的是？ ①H2S ②C2H2 ③CH3Cl ④C2H5OH ⑤CH4 ⑥H2 ⑦金刚石 ⑧CH3COOH ⑨CO2 ⑩C2H4
属于有机物的是 ②③④⑤⑧⑩ 属于烃的是 ②⑤⑩
一种单质和一种化合物
生成物 电子转移
产物中不一定有单质 不一定发生电子转移
另一种化合物和另一种单质 一定发生电子的转移
反应特点 逐步取代，很多反应是可逆反应， 副反应较多，
一般是不可逆反应
五、甲烷的实验室制法
因为有结晶水存在时,CH3COONa和 NaOH都是离子化合物发生电离,不能 使CH3COONa中C-C和NaOH中O-H键的 断裂。而CaO也会因为吸水无法催化。
H H－C－H + Cl－Cl
H
H 光 H－C－Cl + H－Cl
H
(一氯甲烷，-23.7℃，气态)
H H－C－Cl
H
+ Cl－Cl 光
H H－C－Cl + H－Cl
Cl
（二氯甲烷，39.8℃，液态）
H
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl 光 H－C－Cl + H－Cl
Cl
Cl
（三氯甲烷，61.2℃，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂,常用作溶剂）
维勒(德国)的实验(1828 )
由氰酸铵（无机物）制得尿素（有机物）
NH4+ CNO -
O H2N C NH2
inorganic
organic
有机物
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——有机物
注意： CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸（HCN）及其
盐、硫氰酸（HSCN）及其盐、碳化物等与无机化 合物的结构与性质相似，所以把他们归入了无机 化合物之列。
—— 取代反应
取代反应与置换反应的比较
实例 概念
取代反应 CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
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。
置换反应
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑
一种单质跟一种化合物反应， 生成另一种化合物和另一种单
质的反应
反应物 一种化合物和一种单质或化合物 （反应物中至少有一种是有机物）
CCl4 由CH4与Cl2制备，在400-430℃下发生热氯 化反应，制得粗品和副产盐酸，粗品经中和、 干燥、蒸馏提纯，得成品。
CH3Cl制备方法，以甲醇和氯化氢为原料，活性催 化剂存在下，在260-320℃，0.2-0.6MpaG条件下 ，气相反应生成一氯甲烷和水。
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 反应
第一节 最简单的有机化合物 —甲烷
生活中常见的有机物
煤油、汽油
轮胎橡胶
食物中的营养素
家用电器的外壳
生命论与早期的有机化学（1828年之前）
有机化合物
最早的有机化合物来自 于动植物体（有机体）
生命论(Vitalism)认为： 有机化合物只能由有机体产生。无机化合物则存 在于无生命的矿藏中，同时也可由有机体产生。
1、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
Cl2 H2O
H Cl HClO
极易溶于水：NH3(1:700)；HCl(1:500) 易溶于水：SO2(1:40) 可溶于水：H2S(1:2.6)；Cl2(1:2)；CO2(1:1) SO2排饱和亚硫酸氢钠 H2S排饱和硫氢化钠 Cl2排饱和食盐水 CO2排饱和碳酸氢钠
实验现象： ⑴量筒内Cl2的黄绿色变淡， ⑵量筒内壁出现油状液滴， ⑶量筒内水面上升。
源自文库烷
一、甲烷在自然界的存在
甲烷是天然气、沼气、可燃冰 和煤矿坑道气（瓦斯气）的主要 成分
二、甲烷的物理性质
1、无色、无味的气体。 2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。 3、极难溶于水。
甲烷的收集方法？
三、甲烷的化学性质
1. 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。
2、组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
C
其他元素
H NOF
P S Cl Br I
3. 有机物的特点
（1）种类繁多(3000万种以上).而其他100多种元素形 成的无机物只有几万种。 （2）大多数容易燃烧，容易分解 （3）大多数难溶于水，易溶于有机溶剂。 （4）绝大多数是非电解质，不易导电，熔点低(一般 在400℃以下)。 （5）反应一般比较复杂，副反应多，反应速率慢
在通常情况下，甲烷比较稳定，不仅与高锰酸钾、溴水等强 氧化剂不反应，与强酸、强碱也不发生化学反应。
2.加热分解
在隔绝空气，1000℃以上，甲烷分解生成炭黑 和氢气。
反应方程式： CH4 高温C + 2H2
合成氨、汽油的原料 橡胶工业的原料, 黑 色颜料、油漆、涂料 的主要着色剂
3.取代反应
实验步骤： 取一个100mL大量筒,通过排饱和 食盐水的方法先收集80mLCl2，然 后通入20mLCH4, 放在光亮处。
Cl
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl 光 Cl－C－Cl + H－Cl
Cl
Cl
（四氯甲烷，76.8℃，液态，又叫四氯化碳，用作灭火剂、溶剂）
CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2 光 CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 光 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 光 CCl4 + HCl