最简单的有机物甲烷
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
讨论3：某有机物组成元素的质量分数分别为：氧占50%，碳占 37.5%，氢占12.5%，该有机物蒸气密度与相同条件下氧气 密度相同。试确定该有机的分子式。
甲烷在自然界的存在
沼气
瓦斯
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。
现象与结论： 室温时，混合气体无光照时，不发生反应； 现象 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。 分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得 讨论 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。 结论 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。
注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！！
原理剖析
H H C H + Cl Cl H H H C H + 2Cl Cl
+H
Cl
Cl
H C Cl+ 2HCl
H
思维延展
2、你能总结出这里面的规律吗？
H
1、你能写出1mol甲烷和3mol氯气、4mol氯气反应的方程式吗？
甲烷与氯气反应的化学方程式：
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？ 实验视频
决 定 碳原子与其他原子之间常以共价键相结合，
性质特点：有机物与无机物的区别
有机物
无机物
有些能溶于水，一般 难溶于有机溶剂
溶解性
熔沸点
大多难溶于水， 易溶于有机溶剂 熔沸点较低 受热大多易分解
大多数熔沸点较高
多数热稳定性较强 多数不可燃烧 酸、碱、盐等为电解质 大多较快，副反应不多
热稳定性 可燃性 电离性 化学反应
2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B ） A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O 3、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
4、下列物质中属于有机物的是：（ BC ） A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵 5、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既 可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变 浑浊的是（ B ） A、HCl B、CH4 C、H2 D、CO
性质
应用：
三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重 要的溶剂。 氢气是合成氨和合成汽油等工业 的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原 料。
1、甲烷是一种—————、————的气体，标准状 无色 无味 况下的密度_______，其分子呈—————— 结构， 正四面体 0.717g/L 化学性质比较——————。 稳定
第一节 最简单的有机化合物——甲烷 第一课时
学了本节内容，你应该：
• 1、学会区分有机物与无机物，能大致说出两者的 区别与联系，能正确判断哪些有机物属于烃。 • 2、能画出甲烷的电子式，结构式和空间构型。 • 3、能准确说出CH4的物理性质。 • 4、能正确书写甲烷与氯气反应过程中的所有化学 方程式，并清楚说出反应现象。 • 5、能正确说出取代反应的概念，并能够准确分析 甲烷与氯气取代反应过程中的变化规律。
6、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 7、下列物质常温下呈气态的是 （ A.CH3Cl B. CH2Cl2
A ）
D. CCl4
C. CHCl3
一、有机化合物
什么是有机化合物呢? 与我们过去所学化合物有什么区别?
1.有机化合物
一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。
注意: CO,CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN,SiC等虽含有碳
元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。
①有机物的特点
结构特点：有机物是以碳原子为核心，碳原子之间以及
Cl 三氯甲烷
Cl
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl －→ Cl－C－Cl + H－Cl
Cl Cl
四氯甲烷
有机物分子里的某些原子或 原子团被其它原子或原子团所替 代的反应叫做取代反应。
试一试： 你能写出甲烷与溴蒸气发生取代 反应的化学方程式吗？
(3)甲烷的受热分解
CH4
高温
C+2H2
决定用途
决定 结构
知识拓展
你知道什么是烃吗？
tà n
+
qīnɡ
=
t īnɡ
注： 我们把只含碳、氢元素的有机物叫碳氢化合物， 也称为烃(ting)。 甲烷是最简单的有机化合物.
讨论1：某有机物在空气中充分燃烧，生成CO2和水的物质的量 之比为1︰1，由此可知（ B D ） A、该有机物一定为烃 B、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比一定为1︰2 C、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比为1︰1 D、无法判断该有机物组成中是否含氧无素 讨论2：标准状况下，某有机物蒸气密度为2.59 g/L，空气中该 有机物完全燃烧，产物仅为CO2和H2O，若该有机物分子组成 中含氧原子，则分子式中所含氧原子数一定不大于（ C ） A、4 B、3 C、2 D、1
在特定条件下甲烷能与某些物质发生 化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。
（1）氧化反应：
CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
①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，放出大量的热。
②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！！
（2）甲烷的取代反应
注意：
多数可燃烧
多为非电解质，难电离 一般较慢、较复杂，可逆 程度大，副反应多
① 有机化学方程式中用“
”代表反应进行的方向，不表示反
应 进行的程度。 ② 有机物与无机物在性质和反应上的区别是相对的,有条件的； 在一定条件下，有机物和无机物也可以互相转化。
2.有机物的组成元素
有机物除了含碳外，一般还含H、O、N、S、P、卤 素等元素.
CH 4 Cl 2 CH 3Cl HCl
光
(一氯甲烷，气态)
（二氯甲烷，液态）
CH 2Cl 2 Cl 2 光 CHCl 3 HCl
（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）
CHCl 3 Cl 2 CCl 4 HCl
光
（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）
（键角是109028/）。
一、甲烷的性质
１、物理性质 无色、无味的气体 • =0.717g/L（标况） • 极难溶于水 • 思考：在实验室如何收集甲烷？
•
2、化学性质
通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强 碱和强氧化剂等一般不发生反应。
甲烷不能使酸性高 锰酸钾褪色。
同理：甲烷也不能使
氯水、溴水等褪色
甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？
甲烷取代反应的反应原理：
H
H
H－C－H + Cl－Cl －→ H－C－Cl + H－Cl H H H 一氯甲烷 H
H－C－Cl + Cl－Cl －→ H－C－Cl + H－Cl
H Cl 二氯甲烷
H
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl －→ H－C－Cl + H－Cl
西气（甲烷）东输
沼气（甲烷）的制取和利用
甲烷分子式:CH4 练习:写出甲烷的电子式、结构 式。
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。
甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？
球棍模型
比例模型
立体结构：正四面体型
（C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点）
由于4个C－H键强度相同，因此四个键长度也相同
甲烷在自然界的存在
沼气
瓦斯
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。
现象与结论： 室温时，混合气体无光照时，不发生反应； 现象 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。 分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得 讨论 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。 结论 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。
注意：甲烷与氯气发生取代反应时，氯气为纯净物，不是氯水！！
原理剖析
H H C H + Cl Cl H H H C H + 2Cl Cl
+H
Cl
Cl
H C Cl+ 2HCl
H
思维延展
2、你能总结出这里面的规律吗？
H
1、你能写出1mol甲烷和3mol氯气、4mol氯气反应的方程式吗？
甲烷与氯气反应的化学方程式：
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？ 实验视频
决 定 碳原子与其他原子之间常以共价键相结合，
性质特点：有机物与无机物的区别
有机物
无机物
有些能溶于水，一般 难溶于有机溶剂
溶解性
熔沸点
大多难溶于水， 易溶于有机溶剂 熔沸点较低 受热大多易分解
大多数熔沸点较高
多数热稳定性较强 多数不可燃烧 酸、碱、盐等为电解质 大多较快，副反应不多
热稳定性 可燃性 电离性 化学反应
2、与甲烷的分子结构相同的物质是（ B ） A NH3 B CCl4 C CH2Cl2 D H2O 3、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
4、下列物质中属于有机物的是：（ BC ） A、二氧化碳 B、尿素 C、蔗糖 D、碳酸氢铵 5、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既 可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变 浑浊的是（ B ） A、HCl B、CH4 C、H2 D、CO
性质
应用：
三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重 要的溶剂。 氢气是合成氨和合成汽油等工业 的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原 料。
1、甲烷是一种—————、————的气体，标准状 无色 无味 况下的密度_______，其分子呈—————— 结构， 正四面体 0.717g/L 化学性质比较——————。 稳定
第一节 最简单的有机化合物——甲烷 第一课时
学了本节内容，你应该：
• 1、学会区分有机物与无机物，能大致说出两者的 区别与联系，能正确判断哪些有机物属于烃。 • 2、能画出甲烷的电子式，结构式和空间构型。 • 3、能准确说出CH4的物理性质。 • 4、能正确书写甲烷与氯气反应过程中的所有化学 方程式，并清楚说出反应现象。 • 5、能正确说出取代反应的概念，并能够准确分析 甲烷与氯气取代反应过程中的变化规律。
6、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 7、下列物质常温下呈气态的是 （ A.CH3Cl B. CH2Cl2
A ）
D. CCl4
C. CHCl3
一、有机化合物
什么是有机化合物呢? 与我们过去所学化合物有什么区别?
1.有机化合物
一般把含碳元素的化合物称为有机化合物，简称为有机物。
注意: CO,CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN,SiC等虽含有碳
元素，其性质跟无机物很相似，把它们归为无机物。
①有机物的特点
结构特点：有机物是以碳原子为核心，碳原子之间以及
Cl 三氯甲烷
Cl
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl －→ Cl－C－Cl + H－Cl
Cl Cl
四氯甲烷
有机物分子里的某些原子或 原子团被其它原子或原子团所替 代的反应叫做取代反应。
试一试： 你能写出甲烷与溴蒸气发生取代 反应的化学方程式吗？
(3)甲烷的受热分解
CH4
高温
C+2H2
决定用途
决定 结构
知识拓展
你知道什么是烃吗？
tà n
+
qīnɡ
=
t īnɡ
注： 我们把只含碳、氢元素的有机物叫碳氢化合物， 也称为烃(ting)。 甲烷是最简单的有机化合物.
讨论1：某有机物在空气中充分燃烧，生成CO2和水的物质的量 之比为1︰1，由此可知（ B D ） A、该有机物一定为烃 B、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比一定为1︰2 C、该有机物分子组成中，碳氢原子数之比为1︰1 D、无法判断该有机物组成中是否含氧无素 讨论2：标准状况下，某有机物蒸气密度为2.59 g/L，空气中该 有机物完全燃烧，产物仅为CO2和H2O，若该有机物分子组成 中含氧原子，则分子式中所含氧原子数一定不大于（ C ） A、4 B、3 C、2 D、1
在特定条件下甲烷能与某些物质发生 化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。
（1）氧化反应：
CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
①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，放出大量的热。
②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！！
（2）甲烷的取代反应
注意：
多数可燃烧
多为非电解质，难电离 一般较慢、较复杂，可逆 程度大，副反应多
① 有机化学方程式中用“
”代表反应进行的方向，不表示反
应 进行的程度。 ② 有机物与无机物在性质和反应上的区别是相对的,有条件的； 在一定条件下，有机物和无机物也可以互相转化。
2.有机物的组成元素
有机物除了含碳外，一般还含H、O、N、S、P、卤 素等元素.
CH 4 Cl 2 CH 3Cl HCl
光
(一氯甲烷，气态)
（二氯甲烷，液态）
CH 2Cl 2 Cl 2 光 CHCl 3 HCl
（三氯甲烷，液态，又叫氯仿，曾用作麻醉剂）
CHCl 3 Cl 2 CCl 4 HCl
光
（四氯甲烷，液态，又叫四氯化碳，常作溶剂）
（键角是109028/）。
一、甲烷的性质
１、物理性质 无色、无味的气体 • =0.717g/L（标况） • 极难溶于水 • 思考：在实验室如何收集甲烷？
•
2、化学性质
通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强 碱和强氧化剂等一般不发生反应。
甲烷不能使酸性高 锰酸钾褪色。
同理：甲烷也不能使
氯水、溴水等褪色
甲烷与氯气反应时的油状液滴是什么物质？
甲烷取代反应的反应原理：
H
H
H－C－H + Cl－Cl －→ H－C－Cl + H－Cl H H H 一氯甲烷 H
H－C－Cl + Cl－Cl －→ H－C－Cl + H－Cl
H Cl 二氯甲烷
H
Cl
H－C－Cl + Cl－Cl －→ H－C－Cl + H－Cl
西气（甲烷）东输
沼气（甲烷）的制取和利用
甲烷分子式:CH4 练习:写出甲烷的电子式、结构 式。
结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。
甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢？
球棍模型
比例模型
立体结构：正四面体型
（C原子位于中心，四个H原子位于正四面体的四个顶点）
由于4个C－H键强度相同，因此四个键长度也相同