高中化学必修二课件-3.1最简单的有机化合物——甲烷5-人教版

第一节 最简单的有机化合 物——甲烷 千年的希望 － “可燃冰” 可燃冰是天然气（甲烷等） 的水合物，它易燃烧，外形似冰， 被称为“可燃冰”。“可燃冰” 储量较大，可燃冰将成为最理想 替代能源. 1、定义：含有碳元素的化合物为有机物。 2、组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 一、有机物Organic compound 什么叫有机物？它有哪些组成元素？ （ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、氰化物(CN-)、 硫氰化物(SCN-)等看作无机物） 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。 烃 H C hydrocarbon 3、烃(ting) 练习 1、在以下人体所需摄入的物 质中，不属于有 机物的是（   ） A．糖类 B．油脂 C．蛋白 质 D．食盐 2、以下属于有机物的是（   ） A．二氧化碳 B．碳酸氢 铵 C．CO（NH2）2 D．碳 酸钠 3、下列物质中，属于烃类的 是（  ） A．C2H5OH B．CH3Cl C．C9H8 D．C6H5NO2 二.甲烷在自然界的存在存在 甲烷的用途 （1）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道 气的主要成分。中国最早利用天然气。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。 （2）“西气东送”就是将新疆等中西部地区的天 然气，通过管道东输到长江三角洲，最终 到达上海的一项巨大工程。 （3）天然气是高效、低耗、污染小的清洁能 源。它还是一种重要的化工原料。 碳原子和氢原子的电 子式： 甲烷（CH4）的电子式： 甲烷的结构式： H·C·· ·· 三、甲烷的分子构成和空间结构 C HH H H H H HC H 三、甲烷的分子构成和空间结构 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， 色 味的 体，密度比空气 ， 溶于水。 无 气无 小 极难 向下排气法 排水法 收集 收集 0.717g/L(标准状况下) 四、甲烷的物理性质 五、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。 甲烷不能使酸性高锰酸 钾溶液褪色 安静燃烧，淡蓝色火焰，有水生成，产生使澄清石 灰水变浑浊的气体，放热。 反应方程式：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 1、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!!注意 点燃 实验现象1.甲烷的氧化反应 2、有机反应方程式中用“ → ”不用“＝” 辽宁省辽源煤矿瓦斯爆炸现场 为了防止瓦斯爆炸该采取什么措施？ 因此在煤矿矿井里要采取 通风，严禁烟火 等安全措施。 科学探究 2.甲烷的取代反应 室温时，混合气体无光照时,无 现象；光照时混合气体的黄绿 色变浅 现象 试管壁上出现油滴 试管中有少量白雾 试管内的液面上升。 光照时混合气体的黄绿色变浅 产物有盐酸 现象 结论 现象与结论 试管壁上出现油滴 试管中有少量白雾 试管内的液面上升。 试管内的气压在减小， 即气体总体积在减小。 反应中生成了新的油 状物质，且不溶与水 混合气体在光照的条 件下发生了化学反应。 甲烷的取代反应的历程 1.一氯甲烷的形成 动画演示 名称 一氯甲烷 分子式 CH3Cl 状态 （STP） 气态 [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。 甲烷的取代反应的历程 2.二氯甲烷的形成 名称 二氯甲烷 分子式 CH2Cl2 状态 （STP） 液态 甲烷的取代反应的历程 3.三氯甲烷的形成 名称 三氯甲烷 俗称 氯仿 分子式 CHCl3 状态（STP） 液态 甲烷的取代反应的历程 4.四氯甲烷的形成 名称 四氯甲烷 别名 四氯化碳 分子式 CCl4 状态（STP） 液态 思考：1molCH4变成1molCCl4需多少molCl2？生成 多少molHCl？ 常温下，一氯甲烷是气体，其他三 种是液体，三氯甲烷（氯仿）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。 注意： ①甲烷与氯气反应是一个连锁反应，四步反应同 时存在，共有五种产物，其中HCl 最多。 ③多数有机物都难溶于水，易溶于有机溶剂。 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。 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. 取代反应Substitution reaction 取代反应 六、前景 a.国内外推广代用燃料（主要成分是 CH4 ）的 情况美国、日本、欧洲是当今世界3个代用燃 料开发、研究、使用的主体，而且都制订了相 应的法规政策，以确保代用燃料的推广使用 b.我国天然气资源十分丰富，NG(天然气）及 LPG（液化石油气）汽车已进入实施阶，现有 5000辆NG汽车；1988年，中国石油天然气总公 司进行CNG汽车试运行，至今运行情况良好；上 海、广州、深圳、哈尔滨、成都、西安等地代用 燃料车等都已驶上街头。 c.专家们认为，21世纪沼气在农村之所以能够 成为主要能源之一，是因为它具有不可比拟的 特点，特别是在我国的广大农村，这些特点就 更为显著了。 我国地广人多，生物能资源丰 富。研究表明，在21世纪无论在农村还是城镇， 都可以根据本地的实际情况，就地利用粪便、 桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。 2、下列物质常温下呈气态的是 （ ） A.CH3Cl B. CH2Cl2 C.CHCl3 D. CCl4 1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是（ ） 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 D A 巩固练习 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（ ） A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl D 巩固练习Consolidate exercise 谢 谢