7.1.1 天然氣 甲烷的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（備課件） 修復(fù)的

第7章常見的有機化合物7.1.1天然氣甲烷的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)滬教版（2020）高中化學(xué)必修第二冊學(xué)習(xí)目標1.知道天然氣的主要成分2.理解甲烷的分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì)新課導(dǎo)入想一想

找一找在日常生活中，你知道的有機物有哪些？或者富含有機物的物質(zhì)有哪些？今天的成就源于昨天的積累，但未來≠昨天，珍惜現(xiàn)在才是最重要的。C2H5OH酒CH3COOH醋蔗糖C12H22O111、定義：含有碳元素的化合物叫做有機化合物。2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素一、有機化合物特殊：CO、CO2、H2CO3、CO32－、HCO3－、

金屬碳化物(如CaC2)、CN－、SCN－等除外。知識點一：有機化合物有機化合物種類繁多(超過2000萬種),分布廣泛,在人類的生活及生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。燃料:汽油、煤油、柴油建材:木材、黏結(jié)劑、涂料、油漆日用品:塑料、橡膠、纖維、清潔劑食物:糖類、油脂、蛋白質(zhì)3、什么叫烴?組成烴的元素是什么?

僅含碳和氫兩種元素的有機物，稱為碳氫化合物，也稱為烴。烴:讀音ting，碳的聲母和氫的韻母的組合。碳氫烴(通式：CxHy)tīngqàn例題精講①H2S②C2H2③CH3Cl④C2H5OH⑤CH4⑥H2⑦金剛石⑧CH3COOH⑨CO2⑩C2H4

屬于有機物的是______________屬于烴的是______________1、下列物質(zhì)屬于有機物的是？屬于烴的是？②③④⑤⑧⑩②⑤⑩2、下列物質(zhì)屬于烴的是：A．H2SB．C2H2

C．CH3ClD．C2H5OHE．CH4

F．H2G．金剛石H．CH3COOHI．CO2

J．C2H4BEJ知識點二：甲烷的存在甲烷的存在之一：“可燃冰”

可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”。“可燃冰”儲量較大，可燃冰將成為最理想替代能源.甲烷的存在之二：天然氣甲烷的存在之三：沼氣甲烷的存在之四：油田氣甲烷的存在之五：煤礦坑道氣CH4爆炸極限：5%~15.4%知識小結(jié)：甲烷的存在與用途(1)存在：甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。(2)用途：天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源，還是一種重要的化工原料。知識點三：甲烷的結(jié)構(gòu)分子式：電子式：結(jié)構(gòu)式：HCHHHCH4結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一對共用電子的圖式問題：從甲烷的結(jié)構(gòu)式是否可以推斷甲烷分子中碳原子和四個氫原子都在同一個平面上？甲烷的分子構(gòu)成和空間結(jié)構(gòu)HHHCH甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)：以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體。鍵角：109。28，知識點四：甲烷的性質(zhì)向下排空氣法排水法（討論：甲烷的收集方法。）1.物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣小。極難溶于水2、化學(xué)性質(zhì)通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與強酸、強堿和強氧化劑等一般

不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。甲烷不能使酸性高錳酸鉀褪色①穩(wěn)定性CH4+2O2CO2+2H2O點燃現(xiàn)象：火焰明亮且呈淡藍色【注意】（1）點燃甲烷前必須驗純，否則會爆炸。（2）有機反應(yīng)方程式中用“→”不用“＝”。②甲烷的氧化反應(yīng)

設(shè)計實驗驗證CH4燃燒的產(chǎn)物

在火焰上方罩一個干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)；把燒杯翻轉(zhuǎn)注入少量澄清石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁證明有CO2生成?！舅伎寂c交流】CH4【牢記】檢驗順序：先檢驗H2O后檢驗CO2實驗探究科學(xué)探究現(xiàn)象內(nèi)壁液面顏色實驗氯氣的黃綠色逐漸變淺試管壁是出現(xiàn)油狀小液滴試管內(nèi)液面上升，出現(xiàn)白霧結(jié)論？CH4和Cl2在光照條件下發(fā)生了反應(yīng)，且生產(chǎn)了HCl和油狀的物質(zhì)③甲烷的取代反應(yīng)

有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應(yīng)取代反應(yīng)（光照下與純鹵素單質(zhì)）CHHHH+—Cl光照Cl一氯甲烷CH4+Cl2光照CH3Cl+HCl注意！反應(yīng)沒有就此停止，而是發(fā)生連鎖反應(yīng)！CH4+Cl2CH3Cl+HCl光照CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光照CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光照CHCl3+Cl2CCl4+HCl光照一氯甲烷（無色氣體）二氯甲烷三氯甲烷又叫氯仿四氯甲烷又叫四氯化碳

（有機溶劑、滅火劑）甲烷與氯氣取代反應(yīng)方程式（難溶于水的無色液體）同時進行合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料④分解反應(yīng)CH4C+2H2高溫在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下，甲烷分解:a.連鎖反應(yīng)，甲烷的氫原子逐步被氯原子取代b.數(shù)量關(guān)系：每取代1molH，消耗1molCl2，生成1molHClc.CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成5種產(chǎn)物，得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是HCld.能證明CH4分子是正四面體結(jié)構(gòu)的事實是二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)。

特別注意a.光照（不能強光直射）；b.只能用純凈的鹵素，如氯氣或溴蒸氣（液溴），不能用氯水和溴水。1、取代反應(yīng)的條件：2、特點：例題精講1、下列物質(zhì)在一定條件下，可與CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的（）A、氯氣B、溴水C、氧氣D、酸性KMnO4溶液E、氯水F、溴蒸汽ACF2、在下列反應(yīng)中，光照對反應(yīng)幾乎沒有影響的是（）A、氯氣與氫氣反應(yīng)B、氯氣與甲烷反應(yīng)C、氧氣與甲烷反應(yīng)D、次氯酸的分解C3、下列敘述錯誤的是（

）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿和強氧化劑都不反應(yīng)B．甲烷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷與Cl2反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷的四種有機取代產(chǎn)物有一種氣態(tài)，其余三種為液態(tài)且都不溶于水【解析】A項、甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，跟強酸、強堿、強氧化劑都不反應(yīng)，故A正確；B項、甲烷可以燃燒，能與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；C項、甲烷是飽和鏈烴，跟氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl、CCl4，故C正確；D項、甲烷的四種有機取代物中只有一氯甲烷是氣體，其余三種為液態(tài)且都不溶于水，故D正確。故選B。B4、下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中能反映其真實存在狀況的是（

）A．結(jié)構(gòu)示意圖B．電子式C．球棍模型D．空間充填模型【詳解】A．表示甲烷分子的結(jié)構(gòu)示意圖，能夠體現(xiàn)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)，但不能體現(xiàn)原子的相對大小，不能反映其真實存在狀況，故A不選；B．甲烷的電子式，表現(xiàn)原子的成鍵情況，不能體現(xiàn)甲烷的真實存在狀況，故B不選；C．甲烷的球棍模型，能夠體現(xiàn)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)，能夠體現(xiàn)原子的相對大小，但不能體現(xiàn)分子的真實結(jié)構(gòu)，故C不選；D．甲烷的比例模型，體現(xiàn)原子的相對大小及連接形式，體現(xiàn)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)，更接近分子的真實結(jié)構(gòu)，故D可選；D5、如圖所示，U形透明玻璃管的左端被溶液和膠塞封閉有甲烷和氯氣的混合氣體，將該裝置放在日光燈下。一段時間后(不考慮水與氯氣的反應(yīng))，下列關(guān)于U形管中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象的敘述正確的是()A．液柱和氣柱可能都不會發(fā)生變化

B．溶液很快變成藍色C．氣柱縮小，右端液柱下降

D．氣柱膨脹，右端玻璃管中有液體溢出【解析】甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，可生成有機物CH3Cl(氣體)、CH2Cl2(液體)、CHCl3(液體)、CCl4(液體)，且每一步反應(yīng)都生成HCl，HCl易溶于水，使紫色石蕊試液變紅，則氣體的體積減小，氣柱縮小，右端液柱下降，故C正確；C6、下列事實中能證明甲烷分子是以碳