高中化学《甲烷》课件 新人教版必修2

Cl
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl 光照 CH2Cl2+HCl CH3Cl+Cl2 光照 光照
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+Cl2
CHCl3+HCl
CCl4+HCl
产物为混合物
问题：
甲烷与氯气反应的产物有几种？
甲烷与氯气反应，共得到5种产物，其 中一氯甲烷和氯化氢是气态，二氯甲烷、 三氯甲烷、和四氯甲烷为液态。而氯化氢 易溶于水，其余难溶于水。 注意： ①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应） ②反应物质：纯卤素单质；如甲烷与氯水、溴水 不反应，与Cl2、溴蒸气光照条件下发生取代反 应。 ③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲 烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。
可燃冰是天然气（甲烷 等）的水合物，它易燃烧， 千年的希望 外形似冰，被称为“可燃 冰”。“可燃冰”储量较大， － “可燃冰” 可燃冰将成为最理想替代能 源.
可燃冰的分布
原因：
.. ： C H： .. H
H
1、碳原子含有4个价电子，可 跟其它原子形成4个共价键 H
H
C
H
H H 2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原 子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环 等多种复杂的结构单元。 C C C C C C C C C C C C
练习:
7．向下列物质的水溶液中加入AgNO3 溶液，有白色沉淀产生的是（ B ） Ａ、ＣＨ３Ｃl Ｂ、ＮaＣl Ｃ、ＫＣlＯ３ Ｄ、ＣＣl４
8、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应, 若要制得等物质的量的4种卤代产物， 需氯气多少摩尔？ 2.5mol
练习:
9、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子 B 为中心的正四面体结构的是（ ） A CH3Cl只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质
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。
天然气：
天然气的主要成分是甲烷，天然气 是当今世界上最重要的气体化石燃料。 我国是最早利用天然气的国家。
据了解，作为西气东输主供 气源，塔里木气田拥有天然气资 源量五千二百六十七亿立方米， 截至去年底，累计探明天然气地 质储量六千二百二十四亿立方米， 在年输气二百亿立方米的前提下， 有能够稳定供气三十年的资源保 证。
练习:1、写出甲烷与溴蒸气反应的化学 方程式。 光照 CH4+Br2 CH3Br+HBr 光照 CH2Br2+HBr CH3Br+Br2 CH2Br2+Br2 光照 光照 CHBr3+HBr CBr4+HBr
CHBr3+Br2
2、在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气 混合，得到的产物中物质的量最多的是( D ) A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl
通常情况下，甲烷的结构比较稳 定，不易与其它物质反应。
与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴 水等都不起反应。
注意：有机反应方程式 中用“→”不用“＝”
1、氧化反 应（可燃性） CH4+2O2
注意:
CO2+2H2O 用“→”不用“ ＝” .(思考:什么 点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸
时候甲烷会爆炸最强烈?)
• 三抓 ：抓结构 抓部位 抓条件 • 三学会：模仿 推断 接受新信息能力
4、烃(通式：CxHy)
仅含碳和氢两种元素的有机物，称为
碳氢化合物，也称为烃。
碳 烃
氢
• 烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的 组合。
动动脑
下列物质属于烃的是：
H2S、C C2 H 2、 2 H 2 CH3Cl、 C2H5OH、CH CH4、 4 H2、金刚 石、 CH3COOH、CO2、 C 2H H C2 44
多数难溶于有机溶 剂，易溶于水 多数耐热，难熔化， 熔点较高 多数不能燃烧 多数是电解质 一般比较简单，副反 应少，反应速率较快
电离性
化学 反应
有机物分类根据有机物的 组成和结构特点
有
烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等
烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧 酸等。 高分子化合物（包括人工合成）
机
物
有机化学的学习方法：
一氯甲烷的形成 H
+ Cl—Cl
ຫໍສະໝຸດ Baidu二氯甲烷的形成
H
光
H
C H H
Cl
+H
Cl
Cl
C H
H + Cl—Cl
光
Cl
C H
Cl + H
Cl
三氯甲烷的形成 Cl H C Cl 四氯甲烷的形成 Cl Cl C Cl H + Cl—Cl
光
Cl H
C Cl
Cl
Cl + H
Cl
H + Cl—Cl
光
Cl
C Cl
Cl + H
二氯甲烷 CH2Cl2 无色透明、有刺激芳香气味、易挥发 的液体。吸入有毒！ 脂肪和油的萃取剂 牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂
CHCl3
三氯甲烷
氯仿
无色透明易挥发液体，稍有甜味。 有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防 腐剂。 CCl4 四氯甲烷 四氯化碳 全氯甲烷 无色液体，有愉快的气味，有毒！
用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的 浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分 析试剂，并用于制氯仿和药物等。
一、有 机 物
2、组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素 其他元素
3、有机物和无机物的比较
有机物 无机物
比有机物少(10万种左右)
种类 溶解性
耐热性 可燃性
很多(3000万种以上)
多数难溶于水，易 溶于有机溶剂 不耐热，熔点较低 多数可以燃烧 多数为非电解质 一般比较复杂，副反 应多，反应速率慢
点燃
CH4爆炸极限：5%~15.4%
瓦斯爆炸 因此在煤矿矿井里要采取通风， 严禁烟火等安全措施。
辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场
2、甲烷的受热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的高 温下，甲烷分解 高温 CH4 C + 2H2
合成氨、汽油的原料 橡胶工业的原料
可以用于制造颜料、油墨、油漆等
3、取代反应(特征反应)
讨论
取代反应与置换反应的区别
取代反应
置换反应
适用于无机反应
适用于有机反应
反应物、生成物中 反应物、生成物中 不一定有单质 一定有单质 逐步取代 ，很多反 反应一般是单向进行 应是可逆的 反应能否进行受催化剂、在水溶液中进行的置 温度、光照等外界条件 换反应遵循金属或非 影响较大 金属的活动顺序
一氯甲烷 CH3Cl 无色易液化的气体，有乙醚的气味和 甜味，无腐蚀性。 主要用作致冷剂 在医药上作麻醉剂
C=C
C≡C
甲烷在自然界的存在
沼气
油田气 煤矿坑道气
天然气
二、甲烷的分子结构
结构式： 分子式： CH4 电子式：
-4 +1
H
（平面）
H C H
H
[思考]上述结构式是否说明 H 甲烷分子的真实构型是以碳 原子为中心，四个氢原子为 H C H 顶点的平面正方形？
H
2、甲烷分子的立体结构：
以碳原子为中心， 四个氢原子 为顶点的正四面体。键角：109。28，
但由于有机物的立体结构 式书写起来比较费事，为方便 起见，一般采用平面的结构式 来表示。
三、甲烷的物理性质：
无 色 无 味的 气 体，密度 比空气小 ， 收集 极难 溶于水。 收集 向下排气法
排水法
推测CH4化学性质：
1、CH4有一定的还原性，可被氧化
2、CH4可能容易受热分解
四、甲烷的化学性质：
3、下列叙述正确的是( B ) A、 有机物一定来自有机体内 B、 有机物与无机物可以相互转化 C、 CO属于有机物 D、 A-B + C-D A-C +B-D 一定属于复 分解反应
总体： 性质较稳定 甲烷化 学性质
燃烧反应
一定条件下
取代反应 受热分解
练习:
无色 无味 的气体，标准状 4、甲烷是一种————— 、———— 0.714g/L 正四面体 况下的密度 _______，其分子呈 结构， ————— 电子式 ————，化学性质比较稳定 ——————。 5、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B ） A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O 6、将下列气体通入酸性高锰酸钾，酸性高锰酸 钾褪色的是（ C ） A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、 H2
科学探究
• 你从实验中得到哪些信息？ • 从所得的实验信息中你能得到哪些 启示
4、取代反应 注意：装置要放在光亮的地方. 现象：
⑴ 试管内水面上升 ⑵ 试管内Cl2的黄绿色逐渐消失 ⑶ 试管内壁出现油状液滴
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。
甲烷的结构式形成卤代物的历程
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《高中化学》
必修２
第三章 有机化合物
第一节 《最简单的有机化 合物－甲烷》
教学目标
• 知识与能力 • 1、使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷 分子的正四面体结构；2、掌握甲烷的化学性质，了 解有关实验的结论，了解取代反应；3、了解甲烷的 存在和甲烷的用途等。４、使学生认识烷烃同系物 在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性 质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。 ５、使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同 分异构体的写法及其命名法。６通过同系物、同分 异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质 和结构间的关系。７、通过烷烃分子通式的总结推 导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物 的组成特征。
• 教学重点： • 甲烷的结构和甲烷的化学性质；烷烃的性质，同 分异构体概念的学习及同分异构体的写法。 • 教学难点： • 甲烷的结构、研究某物质的程序和方法；同分异 构体概念的学习及同分异构体的写法。
一、有 机 物
什么叫有机物？它有哪些组成元素？ 含有碳元素的化合物为有机物。 1、定义： （ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物等看作无机物。）