最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷

最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷第1頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、有機(jī)物什么叫有機(jī)物？它有哪些組成元素？1、定義：含有碳元素的化合物為有機(jī)物。（但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物等看作無(wú)機(jī)物。）第2頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、有機(jī)物2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素第3頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3、有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的比較

有機(jī)物

無(wú)機(jī)物

種類溶解性耐熱性可燃性電離性化學(xué)反應(yīng)很多(3000萬(wàn)種以上)比有機(jī)物少(10萬(wàn)種左右)多數(shù)難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑多數(shù)難溶于有機(jī)溶劑，易溶于水不耐熱，熔點(diǎn)較低多數(shù)耐熱，難熔化，熔點(diǎn)較高多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)一般比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，反應(yīng)速率慢一般比較簡(jiǎn)單，副反應(yīng)少，反應(yīng)速率較快第4頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五有機(jī)物種類繁多的原因：1、碳原子含有4個(gè)價(jià)電子，可跟其它原子形成4個(gè)共價(jià)鍵2、碳原子易跟多種原子形成共價(jià)鍵；碳原子間易形成單鍵、雙鍵、叁鍵、碳鏈、碳環(huán)等多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)單元。CHHHH：：CCCCCCCCCCCCHHH..C..HC=CC≡C第5頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五有機(jī)物分類:根據(jù)有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有機(jī)物烴：烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等烴的衍生物：鹵代烴、醇、酚、羧酸等。高分子化合物（包括人工合成）有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法：三抓：抓結(jié)構(gòu)抓部位抓條件三學(xué)會(huì)：模仿推斷接受新信息能力第6頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物，稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。烴，讀音ting，碳的聲母和氫的韻母的組合。

碳?xì)錈N4、烴(通式：CxHy)第7頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五動(dòng)動(dòng)腦下列物質(zhì)屬于烴的是：

H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金剛石、CH3COOH、CO2、C2H4

第8頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五甲烷在自然界的存在沼氣煤礦坑道氣天然氣油田氣第9頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五分子式：CH4電子式：HHHCH結(jié)構(gòu)式：CHHHH+1-4二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)（平面）[思考]上述結(jié)構(gòu)式是否說(shuō)明甲烷分子的真實(shí)構(gòu)型是以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的平面正方形？第10頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)：

以碳原子為中心，四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的正四面體。鍵角：109。28，

第11頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

但由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書(shū)寫(xiě)起來(lái)比較費(fèi)事，為方便起見(jiàn)，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式來(lái)表示。

第12頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五三、甲烷的物理性質(zhì)：

色

味的

體，密度

，

溶于水。無(wú)氣無(wú)比空氣小極難向下排空氣法排水法第13頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五推測(cè)CH4化學(xué)性質(zhì)：1、CH4有一定的還原性，可被氧化2、CH4可能容易受熱分解第14頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五四、甲烷的化學(xué)性質(zhì)（一）、與氧氣反應(yīng)注意點(diǎn)：甲烷不能使酸性KMnO4褪色1、點(diǎn)燃前要驗(yàn)純（瓦斯爆炸）2、寫(xiě)反應(yīng)連接號(hào)時(shí)用“→”3、大多數(shù)的有機(jī)物燃燒后都生成CO2和H2O4、結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑一般不反應(yīng)如高錳酸鉀、溴水等。第15頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場(chǎng)CH4爆炸極限：5%~15.4%第16頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五③如果一定壓強(qiáng)下溫度高于100℃，水變?yōu)樗魵?，此時(shí)CH4燃燒前后體積不變。①在空氣中燃燒，火焰呈淡藍(lán)色:CH4、H2S、H2等氣體；固態(tài)硫;液態(tài)酒精空氣中燃燒，火焰呈藍(lán)色:CO②CH4檢驗(yàn)：甲烷安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，若在火焰上方罩一干燥燒杯，燒杯內(nèi)壁變模糊，直立，加少量石灰水變渾濁。聯(lián)系:第17頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下，甲烷分解CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料2、甲烷的受熱分解可以用于制造顏料、油墨、油漆等第18頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五甲烷不能與KMnO4溶液、溴水等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)現(xiàn)象：對(duì)強(qiáng)氧化劑的穩(wěn)定性溶液顏色沒(méi)有變化。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)

甲烷溴水

甲烷KMnO4溶液第19頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）甲烷與氯氣的反應(yīng)現(xiàn)象：

量筒中淡黃綠色消失，內(nèi)壁有油狀液體,量筒內(nèi)的液面上升。實(shí)驗(yàn)：甲烷與氯氣在光照條件下的反應(yīng)第20頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【思考討論】

1、為什么氣體顏色會(huì)變淺甚至褪去、有油滴出現(xiàn)？

2、為什么量筒中的液面上升？

3、甲烷和氯氣反應(yīng)會(huì)有哪些鍵發(fā)生斷裂和形成？

4、二氯甲烷有幾種？

結(jié)論：

1、甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)

2、生成氯化氫極易溶于水，氣體體積減小，壓強(qiáng)減小。

3、碳?xì)滏I斷裂、氯氯鍵斷裂

4、二氯甲烷只有一種第21頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4、取代反應(yīng)⑴試管內(nèi)水面上升⑵試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失⑶試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴注意：裝置要放在光亮的地方.取代反應(yīng)：

有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。現(xiàn)象：第22頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Cl—Cl+光CHHHClClH+一氯甲烷的形成甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成第23頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl三氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl四氯甲烷的形成第24頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五CH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照CCl4+HClCH3Cl+HCl產(chǎn)物為混合物第25頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五問(wèn)題：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5種產(chǎn)物，其中一氯甲烷和氯化氫是氣態(tài)，二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷為液態(tài)。而氯化氫易溶于水，其余難溶于水。①反應(yīng)條件：光照(室溫下在暗處不發(fā)生反應(yīng)）②反應(yīng)物質(zhì)：純鹵素單質(zhì)；如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，與Cl2、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。③甲烷分子中的四個(gè)氫原子可逐一被取代，故甲烷的鹵代物并非一種，而是幾種鹵代物的混合物。注意：第26頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)適用于有機(jī)反應(yīng)適用于無(wú)機(jī)反應(yīng)反應(yīng)物、生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物、生成物中一定有單質(zhì)逐步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般是單向進(jìn)行反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件影響較大在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬的活動(dòng)順序置換反應(yīng)討論第27頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五練習(xí):1、寫(xiě)出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr第28頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2、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()A、CH3Cl B、CH2Cl2

C、CCl4 D、HClD3、下列敘述正確的是()A、有機(jī)物一定來(lái)自有機(jī)體內(nèi)

B、有機(jī)物與無(wú)機(jī)物可以相互轉(zhuǎn)化

C、CO屬于有機(jī)物

D、A-B+C-DA-C+B-D一定屬于復(fù)分解反應(yīng)B第29頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五甲烷化學(xué)性質(zhì)

總體：

一定條件下燃燒反應(yīng)取代反應(yīng)受熱分解性質(zhì)較穩(wěn)定第30頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五練習(xí):4、甲烷是一種—————、————的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度_______，其分子呈—————結(jié)構(gòu)，電子式————，化學(xué)性質(zhì)比較——————。5、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（）

A、NH3B、CCl4C、CH2Cl2D、H2O6、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀，酸性高錳酸鉀褪色的是（）

A、CH4B、CO2C、SO2D、H2無(wú)色無(wú)味0.714g/L正四面體穩(wěn)定BC第31頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五B練習(xí):8、1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),若要制得等物質(zhì)的量的4種鹵代產(chǎn)物，需氯氣多少摩爾？2.5mol7．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（）Ａ、ＣＨ３ＣlＢ、ＮaＣl

Ｃ、ＫＣlＯ３Ｄ、ＣＣl４第32頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五練習(xí):9、下列事實(shí)能證明甲烷分子中是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是（）

ACH3Cl只代表一種物質(zhì)

BCH2Cl2只代表一種物質(zhì)

CCHCl3只代表一種物質(zhì)

DCCl4只代表一種物質(zhì)B第33頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五課堂習(xí)題1、2003年我國(guó)完成了具有劃時(shí)代意義的西氣東輸工程。天然氣是一種清潔的能源，其主要成分是

，有報(bào)道說(shuō)，使用天然氣對(duì)提高人的生活質(zhì)量有以下好處：

⑴可有效減少空氣污染，提高空氣質(zhì)量；

⑵可大大減輕水陸運(yùn)輸?shù)膲毫Γ?/p>

⑶可以控制溫室氣體的排放，減少溫室效應(yīng)；

⑷天然氣無(wú)毒，泄露不具有危險(xiǎn)性…

你認(rèn)為其中不合適的宣傳有（填序號(hào)）

，理由是:CH4

⑶⑷CH4燃燒生成CO2,而且CH4也能造成溫室效應(yīng)，比CO2更嚴(yán)重天然氣主要成分是甲烷，有一部分有毒；如果泄露也會(huì)有危險(xiǎn)，會(huì)發(fā)生爆炸。第34頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五四、甲烷的用途及前景①燃燒放熱，做氣體燃料②甲烷取代反應(yīng)的產(chǎn)物都是很好的有機(jī)溶劑③天然氣的應(yīng)用，西氣東輸工程沼氣池的應(yīng)用④熱分解產(chǎn)物炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可用于制造顏料、油墨、和油漆等第35頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘?bào)w經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵的作用而生成的。

第36頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

天然氣的主要成分是甲烷，天然氣是當(dāng)今世界上最重要的氣體化石燃料。我國(guó)是最早利用天然氣的國(guó)家。天然氣：第37頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

據(jù)了解，作為西氣東輸主供氣源，塔里木氣田擁有天然氣資源量五千二百六十七億立方米，截至去年底，累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量六千二百二十四億立方米，在年輸氣二百億立方米的前提下，有能夠穩(wěn)定供氣三十年的資源保證。

第38頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

千年的希望－“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”?！翱扇急眱?chǔ)量較大，可燃冰將成為最理想替代能源.第39頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五可燃冰的分布第40頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五制取原料：無(wú)水醋酸鈉固體、堿石灰反應(yīng)原理：排水集氣法；向下排空氣法CaO作用疏松有益外逸；抗蝕；吸水收集方法五、甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法結(jié)構(gòu)歷程第41頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三章有機(jī)化合物第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷（第二課時(shí)）第42頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4、烷烴的命名

習(xí)慣命名法：以烷烴分子中碳原子數(shù)命名。按分子中的碳原子數(shù)稱為“某烷”，碳原子數(shù)在10以內(nèi)用“天干數(shù)字”表示。“天干”：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。碳原子數(shù)在10以上用中文數(shù)字表示。

第43頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物還有很多，請(qǐng)你觀察下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，試歸納出它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。學(xué)與問(wèn)乙烷丙烷丁烷戊烷第44頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五己烷庚烷辛烷第45頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、烷烴

1、以上各結(jié)構(gòu)中，原子間均以共價(jià)單鍵結(jié)合，每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。要點(diǎn)：1、碳碳單鍵2、鏈狀3、“飽和”—每個(gè)碳原子都形成四個(gè)單鍵第46頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

HHHHH|||||

H—C—C—C—C—C—H|||||

HH—C—HHHH

|

H

省略C—H鍵把同一C上的H合并省略橫線上C—C鍵

CH3-CH-CH2-CH2-CH3

CH3CH3CHCH2CH2CH3

CH3或者：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子式：結(jié)構(gòu)式：2、有機(jī)物的表示方法例：

C6H14結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式第47頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五乙烷：HH丙烷：HHH|||||

H－C－C－H

H－C－C－C－H|||||HHHHH

丁烷：HHHH異丁烷：H||||

|H－C－C－C－C－HH--C--H||||

HHHHHH||H－C——C——C－H|||HHH幾種烷烴對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3

)CH3第48頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五想一想甲烷CH4乙烷CH3CH3丙烷CH3CH2CH3丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷CH3(CH2)8CH3十七烷CH3(CH2)15CH3若把碳原子數(shù)定為n，則通式為？

烷烴的通式：

鏈狀：CnH2n+2第49頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五想一想甲烷CH4即

HCH2H乙烷CH3CH3即HCH2CH2H丙烷CH3CH2CH3即HCH2CH2CH2H丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷CH3(CH2)8CH3十七烷CH3(CH2)15CH3分析上述式子，你還可以發(fā)現(xiàn)什么？第50頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5、同系物同系物的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相似、組成:相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)

結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)

-CH2-

原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。如：烷烴中的甲烷、乙烷、十七烷等，它們互為同系物。練一練：下列物質(zhì)中屬于同系物的是CH2＝CH2、CH3－CH2－CH2－CH2－CH3CH4CH3(CH2)5CH3第51頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五下列物質(zhì)是否互為同系物？與

CH4與是是①②CH3－CH2－CH3CH3－CH2－CH2－CH2－CH3第52頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五下列哪組是同系物？（）A、CH3CH2CH2CH3

CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3CH3CH(CH3)CH3

CH2

C、CH3－CH＝CH2

CH2

CH2練習(xí)：B第53頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五7、烷烴同系物的物性遞變

逐漸升高

氣液固

逐漸增大什么原因？？結(jié)構(gòu)相似的分子隨相對(duì)分子質(zhì)量的逐漸增大范德華力逐漸增大。第54頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五規(guī)律：烷烴1、均不溶于水，且密度比水小;2、烷烴隨著分子中碳原子數(shù)的遞增，烷烴熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸升高。常溫下：n≤4時(shí)，均為氣態(tài)；5＜n≤16，均為液態(tài)；n≥17時(shí)，均為固態(tài)3、烷烴隨著分子中碳原子數(shù)的遞增，烷烴的相對(duì)密度逐漸增大。第55頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

8.烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似：

通常狀況下很穩(wěn)定，跟_____________________________等不發(fā)生反應(yīng)，

能發(fā)生:①______________________________________，②______________________________________，③______________________________________。

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、酸性KMnO4、溴水在空氣中能點(diǎn)燃；較高溫度下能分解光照下能與Cl2、Br2蒸氣等反應(yīng)第56頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期五CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O點(diǎn)燃均不能使酸性KMnO4溶液褪色，不和強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)。取代反應(yīng)：

需光照，需純鹵素，產(chǎn)物復(fù)雜。氧化反應(yīng)：第57頁(yè)，共64頁(yè)，