甲烷完整课件
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第三章 有机化合物
一、有 机 物
？ 绝大多数含有碳元素的化合物为 1什么叫有机物？它有哪些组成元素 、定义： 有机物化合物，简称有机物。
（ 但CO、CO2、H2CO3及其盐、氰化物、硫氰化物等看作 无机物。）
2、组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
二、烃
(通式：CxHy)
1、定义：仅含碳和氢两种元素的有机物，称 为碳氢化合物，也称为烃。
②反应物质：纯卤素单质。
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。 1、CH4与Cl2关照条件下反应产物有几种； 想一想 2、什么产物最多； 3、1molCH4与Cl2反应生成等物质的量的四种 有机物，共生成多少HCl和消耗多少Cl2？
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。
碳 氢 2、分类：根据结构的不同，烃可以分为烷烃、
烯烃、炔烃、芳香烃等。
烃
烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的 组合。
动动脑
下列物质属于有机物的是？属于烃 的是？
H2S、C2H2、H2CO3、CH3Cl、C2H5OH、 CH4、NaCN、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、 C2H4
最简单的 有机物
C2H2
CH4
C2H4
甲烷在自然界的 主要存在
沼气
油田气 煤矿坑道气 天然气
煤矿坑道气 天然气 沼气 油田气
西气东输工程建设示意图
可燃冰： 深藏于陆地冻土和海底， 其储量足够人类使用1000年
“可燃冰”—未来的替代能源
“谁掌握可燃冰的开采技术，谁就可以执掌21世纪 世界能源之牛耳” ！
一 、甲烷
练习:
4、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B ） A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O
5、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
因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟 火等安全措施。
瓦斯爆炸
科学探究
注意：装置要放在光亮的地方，但不能强 光直射。 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
CH3Cl 一氯甲烷
CH2Cl2 二氯甲烷
CHCl3 三氯甲烷 也叫氯仿
CCl4 四氯甲烷, 四氯化碳
活动探究
二氯甲烷分子的结构
请通过搭建模型检验：有人根据二氯甲烷只有 一种结构，推测出甲烷分子是正四面体结构而 不是平面正方形。 用绿色小球（代表氯原子）替换模型上的白色 小球（代表氢原子）。
2）、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代替的反应。
（2）注意： ①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）
1、结构
-4 +1
分子式： CHΒιβλιοθήκη Baidu 电子式： H H C H
结构式：
H
H C H
H
H
[思考]上述结构式是否说明甲烷分子 的真实构型是以碳原子为中心，四个 氢原子为顶点的平面正方形？
实践活动：P60
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ﾟ28' 四个C-H键的产长度和强度，性质完全相同， 四个氢原子完全等效。
取代反应与置换反应的区别
取代反应
适用于有机反应
置换反应
适用于无机反应
反应物、生成物中 一定有单质 反应一般是单向进行
反应物、生成物中 不一定有单质 逐步取代
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
3)、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 CH4
H H C H + Cl H Cl
光 H
H
C Cl + H
Cl
键断裂
H
气态，微溶于水，可作致冷剂、 汽油抗爆剂、在医药上作麻醉剂
CH4+Cl2 光照 CH3Cl+HCl
H Cl C H + Cl H Cl
光
H
Cl C Cl + H
H
Cl
键断裂
反应方程式：
液态，不溶于水，可作 制冷剂
CH3Cl+Cl2 光照 CH2Cl2+HCl
练习:
CHBr3+Br2
练习:
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
3、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四 面体结构的是（ ） B 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
Cl Cl C H + Cl Cl
光
Cl
Cl C Cl + H
H
液态，不溶于水 ，制取氟利昂
Cl
H
键断裂
反应方程式： 光照 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl
Cl Cl C H + Cl Cl
Cl
Cl
光
Cl C Cl + H
Cl
键断裂
Cl
液态，不溶于水， 可作有机溶剂
反应方程式 CHCl3+Cl2 光照 CCl4+HCl
现象：淡蓝色火焰，放出大量热
想一想：怎么检验甲烷燃烧的产物？
用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，（现象）— 烧杯壁有水珠 ——————————，倒扣烧杯立即加入少量澄清石灰 澄清石灰水变浑浊 水，（现象） ———————————。
注意: 燃烧说明甲烷发生了氧化反应 点燃甲烷前必须验纯 CH4爆炸极限：5%~15.4%(空气中)
高温
C
+ 2H2
4、甲烷的应用
1)、做燃料
2)、制备CHCl3、CCl4等有机溶剂 3)、制备H2和炭黑。 H2是合成氨、汽 油的原料，炭黑是橡胶工业的原料。
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
2、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
3、甲烷的化学性质：
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。
1）、氧化反应（可燃性） 点燃 CH4+2O2 CO2+2H2O
一、有 机 物
？ 绝大多数含有碳元素的化合物为 1什么叫有机物？它有哪些组成元素 、定义： 有机物化合物，简称有机物。
（ 但CO、CO2、H2CO3及其盐、氰化物、硫氰化物等看作 无机物。）
2、组成元素： 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等
主要元素
其他元素
二、烃
(通式：CxHy)
1、定义：仅含碳和氢两种元素的有机物，称 为碳氢化合物，也称为烃。
②反应物质：纯卤素单质。
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。 1、CH4与Cl2关照条件下反应产物有几种； 想一想 2、什么产物最多； 3、1molCH4与Cl2反应生成等物质的量的四种 有机物，共生成多少HCl和消耗多少Cl2？
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。
碳 氢 2、分类：根据结构的不同，烃可以分为烷烃、
烯烃、炔烃、芳香烃等。
烃
烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的 组合。
动动脑
下列物质属于有机物的是？属于烃 的是？
H2S、C2H2、H2CO3、CH3Cl、C2H5OH、 CH4、NaCN、H2、金刚石、 CH3COOH、CO2、 C2H4
最简单的 有机物
C2H2
CH4
C2H4
甲烷在自然界的 主要存在
沼气
油田气 煤矿坑道气 天然气
煤矿坑道气 天然气 沼气 油田气
西气东输工程建设示意图
可燃冰： 深藏于陆地冻土和海底， 其储量足够人类使用1000年
“可燃冰”—未来的替代能源
“谁掌握可燃冰的开采技术，谁就可以执掌21世纪 世界能源之牛耳” ！
一 、甲烷
练习:
4、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B ） A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2O
5、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
因此在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟 火等安全措施。
瓦斯爆炸
科学探究
注意：装置要放在光亮的地方，但不能强 光直射。 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
CH3Cl 一氯甲烷
CH2Cl2 二氯甲烷
CHCl3 三氯甲烷 也叫氯仿
CCl4 四氯甲烷, 四氯化碳
活动探究
二氯甲烷分子的结构
请通过搭建模型检验：有人根据二氯甲烷只有 一种结构，推测出甲烷分子是正四面体结构而 不是平面正方形。 用绿色小球（代表氯原子）替换模型上的白色 小球（代表氢原子）。
2）、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代替的反应。
（2）注意： ①反应条件：光照(室温下在暗处不发生反应）
1、结构
-4 +1
分子式： CHΒιβλιοθήκη Baidu 电子式： H H C H
结构式：
H
H C H
H
H
[思考]上述结构式是否说明甲烷分子 的真实构型是以碳原子为中心，四个 氢原子为顶点的平面正方形？
实践活动：P60
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ﾟ28' 四个C-H键的产长度和强度，性质完全相同， 四个氢原子完全等效。
取代反应与置换反应的区别
取代反应
适用于有机反应
置换反应
适用于无机反应
反应物、生成物中 一定有单质 反应一般是单向进行
反应物、生成物中 不一定有单质 逐步取代
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
3)、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 CH4
H H C H + Cl H Cl
光 H
H
C Cl + H
Cl
键断裂
H
气态，微溶于水，可作致冷剂、 汽油抗爆剂、在医药上作麻醉剂
CH4+Cl2 光照 CH3Cl+HCl
H Cl C H + Cl H Cl
光
H
Cl C Cl + H
H
Cl
键断裂
反应方程式：
液态，不溶于水，可作 制冷剂
CH3Cl+Cl2 光照 CH2Cl2+HCl
练习:
CHBr3+Br2
练习:
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
3、下列事实能证明甲烷分子中是以C 原子为中心的正四 面体结构的是（ ） B 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
Cl Cl C H + Cl Cl
光
Cl
Cl C Cl + H
H
液态，不溶于水 ，制取氟利昂
Cl
H
键断裂
反应方程式： 光照 CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl
Cl Cl C H + Cl Cl
Cl
Cl
光
Cl C Cl + H
Cl
键断裂
Cl
液态，不溶于水， 可作有机溶剂
反应方程式 CHCl3+Cl2 光照 CCl4+HCl
现象：淡蓝色火焰，放出大量热
想一想：怎么检验甲烷燃烧的产物？
用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，（现象）— 烧杯壁有水珠 ——————————，倒扣烧杯立即加入少量澄清石灰 澄清石灰水变浑浊 水，（现象） ———————————。
注意: 燃烧说明甲烷发生了氧化反应 点燃甲烷前必须验纯 CH4爆炸极限：5%~15.4%(空气中)
高温
C
+ 2H2
4、甲烷的应用
1)、做燃料
2)、制备CHCl3、CCl4等有机溶剂 3)、制备H2和炭黑。 H2是合成氨、汽 油的原料，炭黑是橡胶工业的原料。
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
2、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
3、甲烷的化学性质：
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。
1）、氧化反应（可燃性） 点燃 CH4+2O2 CO2+2H2O