人教版必修2 第3章第1節(jié) 最簡單的有機化合物——甲烷（第1課時） 課件（34張）.ppt

第一節(jié)最簡單的有機化合物 甲烷第1課時甲烷的性質 知識梳理 一 有機化合物和烴 碳元素 碳元素 氫 氧元素 氮 硫 磷 鹵素 碳 氫兩 種元素 c h 自主思考 1 co co2 h2co3及碳酸鹽屬于有機物嗎 提示co co2 h2co3及碳酸鹽雖然含有碳元素 但其組成和性質大多具有無機物的特點 因此屬于無機物 二 甲烷1 分子結構 1 分子組成 2 空間結構 相同 相同 正四面體 自主思考 2 若把甲烷分子中的一個氫原子換成氯原子 還是正四面體結構嗎 提示因c h鍵與c cl鍵的長度不同 故ch3cl是四面體結構 但不是正四面體 2 物理性質3 化學性質通常狀況下 甲烷性質比較穩(wěn)定 與 都不反應 但在特定的條件下 甲烷也能發(fā)生某些反應 1 氧化反應 甲烷在空氣中燃燒的化學方程式為 現(xiàn)象為安靜地燃燒 火焰呈 色 無 無 小 強酸 強堿 強氧化劑 淡藍 2 取代反應 實驗探究 甲烷與cl2的取代反應 逐漸變淺 油狀液滴 白霧 上升 固體 無明顯現(xiàn)象 甲烷的四種氯代產物的性質 a 水溶性 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4均 b 狀態(tài) 常溫下除ch3cl是 其余三種均為 取代反應概念 有機物分子里的 被其他 所替代的反應 4 存在與用途甲烷是 和 的主要成分 是一種高效 低耗 污染小的清潔能源 也是一種重要的化工原料 難溶于水 氣體 液體 某些原子或原子團 原子或原子團 天然氣 沼氣 油田氣 煤礦坑道氣 效果自測 1 判斷正誤 正確的打 錯誤的打 1 有機物都含有碳元素 則含有碳元素的化合物都是有機物 2 有機物都易燃燒 3 烴是含有碳元素和氫元素的化合物 4 烴在氧氣中充分燃燒后只生成二氧化碳和水 5 天然氣的主要成分是甲烷 其屬于可再生能源 6 在點燃甲烷氣體之前必須檢驗其純度 7 甲烷與cl2的反應是置換反應 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 瓦斯爆炸往往與礦坑中的甲烷有關 下列敘述中錯誤的是 a 點燃甲烷不必事先進行驗純b 甲烷燃燒放出大量的熱 所以是一種很好的氣體燃料c 煤礦的礦井要注意通風并嚴禁煙火 以防爆炸事故的發(fā)生d 點燃混有空氣的甲烷不一定會爆炸答案a 3 下列敘述錯誤的是 a 通常情況下 甲烷和強酸 強堿不反應b 光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應c 甲烷的氯代物chcl3 ccl4都難溶于水d 甲烷在光照條件下與氧氣反應答案d 探究一 有機物組成和結構的表示方法 合作交流 1 從碳的原子結構分析 有機物成鍵有什么特點 提示碳的原子結構示意圖 其最外層有4個電子 不易失電子 也不易得電子 一般通過共價鍵與氫 氧 鹵素 硫 氮等元素的原子相結合 也可以與碳原子形成多種形式的共價鍵 2 若甲烷分子中的一個氫原子被氯原子取代 生成的ch3cl還是四面體結構嗎 提示ch3cl中3個h和1個cl仍位于四面體的4個頂點 仍為四面體結構 3 根據(jù)甲烷的正四面體結構推測ch2cl2結構應該有幾種 提示甲烷的立體結構為 因此ch2cl2中有2個cl在空間一定處于相鄰位置 ch2cl2只有一種結構 點撥提升 1 甲烷空間結構的三點拓展應用 1 若ch4分子中的4個氫原子全部用其他相同的原子或原子團替代 則形成的分子結構仍為正四面體結構 2 若ch4分子中的4個氫原子被其他不同的原子或原子團替代 則形成的分子結構仍為四面體 但不屬于正四面體 如ch3cl ch2cl2等 3 由ch4的空間結構可推知ch3ch2ch3等有機物中的碳原子并不在一條直線上 2 常見有機物結構的表示方法 以甲烷為例 典題例證1 下列各圖均能表示甲烷的分子結構 按要求回答下列問題 1 甲烷的球棍模型是 甲烷的電子式是 填序號 2 如果甲烷是平面結構 則ch2cl2應該有 種結構 實際ch2cl2有 種結構 證明甲烷不是平面結構 而是 結構 上述中的 更能反映其真實存在狀況 解析 1 這幾種形式都可以表示甲烷這種物質 其中分子結構示意圖 a 球棍模型 c 及比例模型 d 均能反映甲烷分子的空間構型 但其中比例模型更能形象地表達出h c的相對位置及所占比例 電子式 b 只反映原子最外層電子的成鍵情況 答案 1 cb 2 21正四面體d 學以致用1 下圖是ch4 ccl4 ch3cl的分子球棍模型圖 下列說法正確的是 a ch4 ccl4和ch3cl都是正四面體結構b ch4 ccl4都是正四面體結構c ch4和ccl4中的化學鍵均為非極性鍵d ch4 ccl4的結構相同 性質也相同答案b 探究二 甲烷的取代反應 合作交流 1 取代反應是有機反應的基本類型之一 甲烷與氯氣光照條件下的反應屬于取代反應 ch4與br2 g 能否發(fā)生類似的反應 如何用化學方程式表示 2 ch4和cl2取代反應的產物中物質的量最多的是什么 它與cl2在物質的量上有什么關系 提示因為在ch4和cl2的取代反應中 每一步都有hcl生成 故產物中物質的量最多的是hcl 根據(jù)化學方程式可知 每生成1molhcl則消耗1molcl2 故反應生成的hcl與反應消耗的cl2的物質的量相等 3 ch4與cl2反應共有幾種產物 根據(jù)取代反應的原理 思考能否用ch4和cl2按1 1的體積比混合來制取純凈的ch3cl 提示ch4和cl2的反應是連鎖反應 不可能只發(fā)生第一步取代反應 生成物為混合物 即ch3cl ch2cl2 chcl3和ccl4四種有機物與氯化氫形成的混合物 ch3cl的產率低 因此不能用ch4和cl2按1 1的體積比混合來制取純凈的ch3cl 點撥提升 1 甲烷與鹵素單質的取代反應 2 甲烷與鹵素單質發(fā)生取代反應時易錯的四個方面 1 反應物 鹵素單質 純鹵素 和甲烷 不能是鹵素單質的水溶液 2 生成物 鹵化氫和鹵代甲烷 四種 的混合物 其中鹵化氫的物質的量最多 3 反應條件 光照 室溫下在暗處不發(fā)生反應 4 反應特點 用 而不用 仍遵守質量守恒定律 需要配平 典題例證2 下列有關甲烷的取代反應的敘述正確的是 a 甲烷與氯氣的物質的量之比為1 1 混合發(fā)生取代反應只生成ch3clb 甲烷與氯氣的取代反應 生成的產物中ch3cl最多c 甲烷與氯氣的取代反應生成的產物為混合物d 1mol甲烷生成ccl4最多消耗2mol氯氣 解析甲烷與氯氣一旦發(fā)生取代反應就不會停止在某一步 四種有機物都會產生 故得不到純凈的ch3cl a錯誤 c正確 甲烷與氯氣的反應中每取代1mol氫原子 消耗1mol氯氣 生成1molhcl 故產物中hcl最多 b錯誤 1mol甲烷生成ccl4最多消耗4mol氯氣 d錯誤 答案c 學以致用2 在標準狀況下 22 4lch4與cl2在光照下發(fā)生取代反應 待反應完全后 測得四種有機取代物的物質的量相等 則消耗的cl2為 a 0 5molb 2molc 2 5mold 4mol解析方法一守恒法1molch4與cl2發(fā)生取代反應 生成ch3cl ch2