楊菊云最簡(jiǎn)單的有機(jī)物——甲烷）

1、 高一年級(jí)高一年級(jí) 化學(xué)必修化學(xué)必修2 第三章第三章 有機(jī)化合物有機(jī)化合物什么叫有機(jī)物？它有哪些組成元素什么叫有機(jī)物？它有哪些組成元素？1 1、定義：、定義：含有含有碳元素碳元素的化合物為有機(jī)物。的化合物為有機(jī)物。（ 但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化金屬化合物合物, , (SCN)2、（、（CN）2等等看作無看作無機(jī)物。機(jī)物。）有機(jī)物和無機(jī)物的比較有機(jī)物和無機(jī)物的比較很多很多(3000萬種以上萬種以上)比有機(jī)物少比有機(jī)物少(10萬種左右萬種左右)多數(shù)難溶于水，易多數(shù)難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑溶于有機(jī)溶劑多數(shù)難溶于有機(jī)溶多數(shù)難溶于有機(jī)溶劑，易溶于水劑，易溶于水

2、不耐熱，熔點(diǎn)較低不耐熱，熔點(diǎn)較低多數(shù)耐熱，難熔化，多數(shù)耐熱，難熔化，熔點(diǎn)較高熔點(diǎn)較高多數(shù)可以燃燒多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)一般比較復(fù)雜，副反一般比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，反應(yīng)速率慢應(yīng)多，反應(yīng)速率慢一般比較簡(jiǎn)單，副反一般比較簡(jiǎn)單，副反應(yīng)少，反應(yīng)速率較快應(yīng)少，反應(yīng)速率較快2 2、有機(jī)物的性質(zhì)、有機(jī)物的性質(zhì)碳碳?xì)錃錈N烴二、最簡(jiǎn)二、最簡(jiǎn)單的（烴）有單的（烴）有機(jī)化合物機(jī)化合物甲烷甲烷 已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是是0.717g/L，含碳，含碳75%，含氫，含氫25%。利用這些數(shù)據(jù)如何確定甲烷的分利用這些數(shù)據(jù)如何確定甲烷的

3、分子式？子式？（一）甲烷的組成與結(jié)構(gòu)（一）甲烷的組成與結(jié)構(gòu)分子式：分子式：CH4電子式：電子式：HHHCH結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：CHHHH甲烷的分子結(jié)構(gòu)甲烷的分子結(jié)構(gòu) 思考思考 上述結(jié)構(gòu)式是否說明上述結(jié)構(gòu)式是否說明甲烷分子的真實(shí)構(gòu)型是以碳甲烷分子的真實(shí)構(gòu)型是以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的平面正方形？頂點(diǎn)的平面正方形？以碳原子為中心，以碳原子為中心， 四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的的正四面體，正四面體，四個(gè)四個(gè)C-H鍵的長(zhǎng)度和強(qiáng)鍵的長(zhǎng)度和強(qiáng)度相同。鍵角均為：度相同。鍵角均為：109。28， 甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的坑氣和煤礦的坑

4、道所產(chǎn)生的坑氣以及天然氣的主要成分。氣以及天然氣的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘?bào)w經(jīng)過微情況下，由植物殘?bào)w經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。生物發(fā)酵的作用而生成的。甲烷的存在甲烷的存在沼氣沼氣池沼底部池沼底部坑氣坑氣煤坑或坑道煤坑或坑道天然氣天然氣某些地方地下深處某些地方地下深處（二）甲烷的物理性質(zhì)（二）甲烷的物理性質(zhì) 閱讀閱讀P61填空填空 色色 味的味的 體，密度體，密度 ， 溶于水。溶于水。無無氣氣無無比空氣小比空氣小極難極難如何收集甲烷如何收集甲烷?向下排空氣法向下排空氣法排水法排水法（三）（三）甲烷的化學(xué)性質(zhì)甲烷的化學(xué)性質(zhì)通常情況下，甲烷的結(jié)構(gòu)

5、比較穩(wěn)定，不通常情況下，甲烷的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，不易與其它物質(zhì)反應(yīng)。易與其它物質(zhì)反應(yīng)。三不反應(yīng)：與三不反應(yīng)：與強(qiáng)酸強(qiáng)酸、強(qiáng)堿強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑強(qiáng)氧化劑如如高錳酸鉀、溴水等高錳酸鉀、溴水等都不起反都不起反應(yīng)。應(yīng)。二不褪色：不使二不褪色：不使高錳酸鉀、溴水褪色高錳酸鉀、溴水褪色 （結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)）（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)）1 1、氧化反應(yīng)、氧化反應(yīng)（可燃性）（可燃性）CH4爆炸爆炸極限極限：5%15.4%CH4+2O2 CO2+2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純, ,否則會(huì)爆炸否則會(huì)爆炸. .( (思考思考: :什么時(shí)候甲烷會(huì)爆炸最強(qiáng)烈什么時(shí)候甲烷會(huì)爆炸最強(qiáng)烈?)?)注意注意三個(gè)反應(yīng)三個(gè)反應(yīng)遼寧省遼

6、源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場(chǎng)遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場(chǎng)瓦斯爆炸瓦斯爆炸因此在煤礦礦井里要采取通風(fēng)，因此在煤礦礦井里要采取通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火等安全措施。嚴(yán)禁煙火等安全措施?？茖W(xué)探究科學(xué)探究4、取代反應(yīng)、取代反應(yīng) 試管內(nèi)水面上升試管內(nèi)水面上升 試管內(nèi)試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失的黃綠色逐漸消失 試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴液滴（4）、試管中有少量白霧。）、試管中有少量白霧。（5）、水槽中有固體析出。）、水槽中有固體析出。注意：注意：裝置裝置要放在光亮的地方要放在光亮的地方.：ClCl+光光C CH HH HH HClClClClH H+一氯甲烷的形成一氯甲烷的形成甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程甲烷的結(jié)構(gòu)式

7、形成鹵代物的歷程CH4+Cl2光照光照CH3Cl+Cl2光照光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照光照CCl4+HClCH3Cl+HCl產(chǎn)物為產(chǎn)物為混合物混合物甲烷與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物有幾種？甲烷與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物有幾種？ 甲烷與氯氣反應(yīng)，共得到甲烷與氯氣反應(yīng)，共得到5 5種種產(chǎn)物產(chǎn)物，其中一氯甲烷和氯化氫是，其中一氯甲烷和氯化氫是氣態(tài)，二氯甲烷、三氯甲烷、和氣態(tài)，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷為液四氯甲烷為液態(tài)且密度比水大。態(tài)且密度比水大。而氯化氫易溶于水，其余難溶于而氯化氫易溶于水，其余難溶于水。水。反應(yīng)條件：反應(yīng)條件：光照光照( (室溫下在

8、暗處不發(fā)生反應(yīng)）室溫下在暗處不發(fā)生反應(yīng)）反應(yīng)物質(zhì)：反應(yīng)物質(zhì)：純鹵素單質(zhì)純鹵素單質(zhì)；如甲烷與氯水、溴水不反；如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，與應(yīng)，與ClCl2 2、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。反應(yīng)。水面上升的原因：甲烷與氯氣反應(yīng)，生成水面上升的原因：甲烷與氯氣反應(yīng)，生成的氯化氫易溶于水，只有一種氣體一氯甲烷，的氯化氫易溶于水，只有一種氣體一氯甲烷，氣體壓強(qiáng)減小，所以水面上升。氣體壓強(qiáng)減小，所以水面上升。明確幾點(diǎn)明確幾點(diǎn)甲烷分子中的四個(gè)氫原子可逐一被甲烷分子中的四個(gè)氫原子可逐一被取代，取代，稱為連鎖反應(yīng)。故甲烷的鹵代稱為連鎖反應(yīng)。故甲烷的鹵代物并非一種，而是幾種鹵代物的物并非

9、一種，而是幾種鹵代物的混合混合物物。如。如1 1摩爾甲烷與摩爾甲烷與1 1摩爾氯氣反應(yīng)的摩爾氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物也是五種。但產(chǎn)物也是五種。但1 1摩爾甲烷與摩爾甲烷與5 5摩爾氯摩爾氯氣反應(yīng)的最終產(chǎn)物理解認(rèn)為是二種。氣反應(yīng)的最終產(chǎn)物理解認(rèn)為是二種。明確幾點(diǎn)明確幾點(diǎn)無色易液化的無色易液化的氣體氣體，有乙醚的氣味和，有乙醚的氣味和甜味，無腐蝕性。甜味，無腐蝕性。一氯甲烷一氯甲烷CH3ClCH2Cl2無色透明、有刺激芳香氣味、易揮發(fā)無色透明、有刺激芳香氣味、易揮發(fā)的的液體液體。吸入有毒！。吸入有毒！脂肪和油的萃取劑脂肪和油的萃取劑牙科局部麻醉劑、冷凍劑和滅火劑牙科局部麻醉劑、冷凍劑和滅火劑主要用作致冷劑主

10、要用作致冷劑在醫(yī)藥上作麻醉劑在醫(yī)藥上作麻醉劑二氯甲烷二氯甲烷無色透明易揮發(fā)無色透明易揮發(fā)液體液體，稍有甜味。，稍有甜味。CHCl3氯仿氯仿三氯甲烷三氯甲烷有機(jī)溶劑。在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防有機(jī)溶劑。在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防腐劑。腐劑。CCl4全氯甲烷全氯甲烷四氯化碳四氯化碳四氯甲烷四氯甲烷無色無色液體液體，有愉快的氣味，有毒！，有愉快的氣味，有毒！用作溶劑、有機(jī)物的氯化劑、香料的用作溶劑、有機(jī)物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分析試劑，并用于制氯仿和藥物等。析試劑，并用于制氯仿和藥物等。 在隔絕空氣并在隔絕空氣并加熱至加熱至1000的高的高溫下溫下，甲

11、烷甲烷分解分解CH4 C + 2H2高溫高溫合成氨、汽油合成氨、汽油的原料的原料橡膠工業(yè)橡膠工業(yè)的原料的原料3 3、甲烷的受熱分解、甲烷的受熱分解可以用于制造顏料、油墨、油漆等可以用于制造顏料、油墨、油漆等甲烷化甲烷化學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì) 總體：總體： 一定條件下一定條件下燃燒反應(yīng)燃燒反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)受熱分解受熱分解性質(zhì)較穩(wěn)定性質(zhì)較穩(wěn)定練習(xí)練習(xí):1、寫出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)寫出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。方程式。CH4+Br2 CH3Br+HBr光照光照CH3Br+Br2光照光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照光照CBr4+HBr2、在光

12、照條件下，將等體積的甲烷和氯氣在光照條件下，將等體積的甲烷和氯氣混合，得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是混合，得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是( )A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD3、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（性高錳酸鉀褪色的是（ ）A、CH4 B、CO2 C、SO2 D、H2CB練習(xí)練習(xí):5、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（ ）A、NH3 B、CCl4 C、CH2Cl2 D、H2OB BB B 練習(xí)練習(xí):7、1mol1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)應(yīng),若要制得等物質(zhì)的量的若要制得等物質(zhì)的量的4 4種鹵代產(chǎn)種鹵代產(chǎn)物，需氯氣多少摩爾？物，需氯氣多少摩爾？2.5mol6向下列物質(zhì)的水溶液中加入向下列物質(zhì)的水溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是（溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是（ ）、l、al、l、l原因：原因：1 1、碳原子含有、碳原子含有4 4個(gè)價(jià)電子，可個(gè)價(jià)電子，可跟其它原子形成跟其它原子形成4 4個(gè)共價(jià)鍵個(gè)共價(jià)鍵2 2、碳原子易跟多種原子形成共價(jià)鍵；碳原碳原子易跟多種原子形成共價(jià)鍵；碳原