第一單元-化石燃料與有機(jī)化合物-第一課時(shí)-甲烷課件

第三單元化石燃料與有機(jī)化合物

最簡(jiǎn)單的有機(jī)物---甲烷第三單元化石燃料與有機(jī)化合物

最簡(jiǎn)單的有機(jī)物---甲烷1教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能

了解甲烷的主要性質(zhì)及其化工上的應(yīng)用，重點(diǎn)認(rèn)識(shí)取代反應(yīng)的特點(diǎn)。過程與方法

引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)甲烷分子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，了解有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)對(duì)性質(zhì)的影響，初步培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀

讓學(xué)生感受化學(xué)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，從而關(guān)注社會(huì)與化學(xué)有關(guān)的問題，培養(yǎng)安全意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

甲烷結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及取代反應(yīng)，從化學(xué)鍵層面認(rèn)識(shí)甲烷結(jié)構(gòu)和性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)2第三單元有機(jī)化合物第三單元有機(jī)化合物3有機(jī)物概述一、什么叫有機(jī)物？1、定義：2、組成元素：含有碳元素的化合物為有機(jī)物。碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等但：碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物、氰化物、硫氰化物等看作無機(jī)物。因?yàn)椋盒再|(zhì)和無機(jī)物相似主要元素其他元素3、烴及烴的衍生物：有機(jī)物概述一、什么叫有機(jī)物？1、定義：2、組成元素：4二、有機(jī)物的主要性質(zhì)特點(diǎn)1、大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。2、絕大多數(shù)有機(jī)物受熱容易分解，而且容易燃燒。3、絕大多數(shù)有機(jī)物不易導(dǎo)電，熔點(diǎn)低。4、有機(jī)物的反應(yīng)復(fù)雜，一般比較慢，常常伴有副反應(yīng)發(fā)生。有機(jī)物的以上性質(zhì)特點(diǎn)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。有機(jī)物和無機(jī)物是否有明顯的界限呢??二、有機(jī)物的主要性質(zhì)特點(diǎn)1、大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于有機(jī)5比較尿素和碳酸尿素碳酸分子式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CO(NH2)2H2CO3有機(jī)物無機(jī)物結(jié)論：有機(jī)物和無機(jī)物并無絕對(duì)的界限。人工合成的第一個(gè)有機(jī)物比較尿素和碳酸尿素碳酸分子式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CO(NH2)2H26有機(jī)物與無機(jī)物沒有絕對(duì)的界限

(1828德國維樂)有機(jī)物與無機(jī)物沒有絕對(duì)的界限

(1828德國維樂)7

有機(jī)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)有機(jī)化8課堂練習(xí)一1、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：（）A、二氧化碳B、尿素C、蔗糖D、碳酸氫銨2、下列說法中不正確的是：（）A、大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑。B、有機(jī)物的熔點(diǎn)低，受熱易分解，都能燃燒。C、絕大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電。D、有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，一般較慢，且常伴有副反應(yīng)發(fā)生。B

、CB

課堂練習(xí)一1、下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是：9僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。碳tàng烴tīng氫qīng僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物碳tàng烴tīng氫qīng10西氣東輸工程你知道嗎？讓我好好想想？？？西氣東輸工程你知道嗎？讓我11

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)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。

沼氣煤礦坑道氣天然氣油田氣甲烷在自然界的存在沼氣煤礦坑道氣天然氣油田氣甲烷在自然界的存在12物理性質(zhì)：無色、無臭的氣體，

=0.717g/L（S.T.P）

極難溶于水（密度求算公式：M=22.4

）俗名：沼氣、坑氣，是天然氣的主要成分（80-97%）物理性質(zhì)：13練習(xí):寫出甲烷的電子式。分子式:CH4結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一對(duì)共用電子的圖式。練習(xí):寫出甲烷的電子式。分子式:CH4結(jié)構(gòu)式:用短線來表示一14甲烷的結(jié)構(gòu)式能否表示它的真實(shí)構(gòu)型呢？（讓學(xué)生自己組裝模型）

比例模型球棍模型甲烷的結(jié)構(gòu)式能否表示它的真實(shí)構(gòu)型呢？（讓學(xué)生自己組裝15裁一段長25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條，按下圖所示方式，裁去兩頭的小三角，按虛線向內(nèi)折成如圖３－１所示的正四面體，其頂點(diǎn)分別為甲烷中４個(gè)氫原子的位置，中心是碳原子。實(shí)踐活動(dòng)：觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關(guān)系。試用原子結(jié)構(gòu)拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。球棍模型裁一段長25cm、寬8.7cm的矩形紙板或硬紙條，按下16化學(xué)性質(zhì)1.甲烷的氧化反應(yīng)：注意:甲烷不能使酸化的KMnO4溶液褪色繼續(xù)其它性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1.甲烷的氧化反應(yīng)：注意:甲烷不能使酸化的KMnO4172.取代反應(yīng)：科學(xué)探究你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？從所得的實(shí)驗(yàn)信息中你能得到哪些啟示？2.取代反應(yīng)：科學(xué)探究你從實(shí)驗(yàn)中得到哪些信息？18現(xiàn)象：

混合氣體的黃綠色變淺，量筒壁上出現(xiàn)油滴，量筒內(nèi)的液面上升。討論：分析上述實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結(jié)論？2量筒壁上出現(xiàn)液滴，說明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)，且不溶與水。1說明量筒內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。3量筒內(nèi)液面上升，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，量筒內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。現(xiàn)象：混合氣體的黃綠色變淺，量筒壁上出現(xiàn)油滴，量筒內(nèi)的液19甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)氯氣甲烷甲烷與氯氣氯氣甲烷20甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)氯氣甲烷甲烷與氯氣氯氣甲烷21甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)氯氣甲烷甲烷與氯氣氯氣甲烷22甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)氯氣甲烷甲烷與氯氣氯氣甲烷23甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)氯氣甲烷返回甲烷與氯氣氯氣甲烷返回24甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)甲烷氯氣甲烷與氯氣甲烷氯氣25甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)甲烷與氯氣26甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)甲烷與氯氣27甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)甲烷與氯氣28甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)甲烷與氯氣29甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)甲烷與氯氣30甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)甲烷與氯氣31甲烷與氯氣光照條件下的取代反應(yīng)返回甲烷與氯氣返回32光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl光照CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl光照CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl光照返回單擊鼠標(biāo)單擊鼠標(biāo)光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)CH4＋Cl233有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。取代反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子34取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)置換反應(yīng)

生成物中不一定有單質(zhì)。反應(yīng)物和生成物中一定有單質(zhì)。反應(yīng)能否進(jìn)行，受溫度、光照、催化劑等外界條件的影響較大。在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，遵循金屬活動(dòng)性順序等。（強(qiáng)弱律）反應(yīng)逐步進(jìn)行，很多反應(yīng)是可逆的。反應(yīng)一般為單方向進(jìn)行。取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)置換反應(yīng)35★

甲烷的四種氯代產(chǎn)物都不溶于水，在常溫下，一氯甲烷是氣體，其他三種都是液體★

三氯甲烷和四氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑（它們的密度都大于水的密度），四氯甲烷也是實(shí)驗(yàn)室里常用的溶劑，四氯甲烷還是消防用的滅火劑?！?/p>

三氯甲烷的俗名是“氯仿”，四氯甲烷又名“四氯化碳”。3.高溫下分解（隔絕空氣，1000℃以上）：CH4C+2H2；△H＞0生成的H2和C都是重要的工業(yè)原料。高溫★甲烷的四種氯代產(chǎn)物都不溶于水，在常溫下，一氯甲烷是氣體36光照條件下，將1molCH4和1molCl2混合，充分反應(yīng)后。1、得到的產(chǎn)物為：

。2、其中物質(zhì)的量最多的產(chǎn)物是：

。3、如將1molCH4完全和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，并且生成相同物質(zhì)的量的四種有機(jī)取代產(chǎn)物，則需Cl2的物質(zhì)的量是：

。課堂練習(xí)一CH3Cl；CH2Cl2；CHCl3；CCl4；HClHCl2.5mol光照條件下，將1molCH4和1molCl2混合，課堂練習(xí)一37學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、了解烷烴的組成、結(jié)構(gòu)和通式，了解烷烴同系物物理性質(zhì)的遞變規(guī)律和化學(xué)性質(zhì)的相似性。

2、了解結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、烴基的概念，初步學(xué)會(huì)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、電子式表示烷烴和烴基。

3、理解同系物的概念。重點(diǎn)：同系物的概念。難點(diǎn)：有機(jī)物立體結(jié)構(gòu)模型的建立。學(xué)習(xí)目標(biāo)：38烷烴

1、烷烴：烴分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①碳原子之間都以單鍵結(jié)合成鏈狀。

②碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，達(dá)到“飽和”。

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)式的簡(jiǎn)化形式。如：CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3(CH2)16CH3烷烴1、烷烴：烴分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合成39

逐漸升高

氣液固

逐漸增大什么原因？？結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，范德華力逐漸增大。在常溫下，C1—4的烷烴為氣態(tài)，C5—16的烷烴為液態(tài)，C17以上的烷烴為固態(tài)。3、烷烴的物理性質(zhì)，隨著碳原子數(shù)的增加呈規(guī)律性遞變：逐漸升高氣液40

4、烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似（1）穩(wěn)定性：不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，不能使酸性KMnO4溶液褪色。（2）可燃性，完全燃燒生成CO2和H2O（3）在光照條件下與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。（4）熱穩(wěn)定性逐漸減弱。5、烷烴的通式：CnH2n+2（n≥1）

6、同系物：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)互稱為同系物。如：甲烷、乙烷、丙烷、十七烷、三十烷等互為同系物。CnH2n+2+O2→nCO2+(n+1)H2O4、烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似（1）穩(wěn)定性：不415、烷烴的命名法：習(xí)慣命名法例如：CH4C2H6C5H12C9H20

甲烷乙烷戊烷壬烷C12H26C20H42C36H74十二烷二十烷三十六烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH2CH3

正戊烷異戊烷CH3C(CH3)2CH3

新戊烷5、烷烴的命名法：習(xí)慣命名法426、烴基：

烴分子里去掉一個(gè)或幾個(gè)氫原子，剩余的部分叫做烴基。烷烴分子里去掉氫原子后，剩余的部分叫做烷基。如：甲基：—CH3、乙基:—CH2CH3、丙基：—CH2CH2CH3、異丙基：—CH(CH3)2亞甲基或二價(jià)甲基：—CH2—……

烴基是有機(jī)物分子中的組成部分，不能單獨(dú)存在。6、烴基：437、根與基的區(qū)別？根指的是電解質(zhì)由于電子得失或電子對(duì)偏移而離解成的部分；從結(jié)構(gòu)上看，根一般不含未成對(duì)電子，顯電性，大多數(shù)能在溶液或熔化狀態(tài)下穩(wěn)定存在，根與根之間可“異性相吸”結(jié)合成共價(jià)分子或離子化合物。例：OH-；NH4+等基指的是非電解質(zhì)失去原子或原子團(tuán)后剩余的部分；從結(jié)構(gòu)上看，基含有未成對(duì)電子，不顯電性，也不能單獨(dú)穩(wěn)定存在，基與基之間可直接結(jié)合形成共價(jià)分子。例：—NO2；—OH；—CH3；—CHO；—COOH等7、根與基的區(qū)別？根指的是電解質(zhì)由于電子得失44思考：3、如何理解同分異構(gòu)體？1、什么是同分異構(gòu)體現(xiàn)象？2、什么是同分異構(gòu)體？思考：3、如何理解同分異構(gòu)體？1、什么是同分異構(gòu)體現(xiàn)象？2、457、同分異構(gòu)體

化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)體現(xiàn)象。

具有同分異構(gòu)體現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。3>理解：三個(gè)相同：分子組成相同、分子量相同、分子式相同二個(gè)不同：結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同1>同分異構(gòu)體現(xiàn)象：2>同分異構(gòu)體：7、同分異構(gòu)體化合物具有相同的分子式，但46試比較：同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素、同一種物質(zhì)的含義同系物同分異構(gòu)體同素異形體同位素同一種物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)——類別分子相差一個(gè)或幾個(gè)CH2原子團(tuán)分子組成相同分子組成不同質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同結(jié)構(gòu)相似結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同化合物單質(zhì)化合物同一元素的不同種原子分子組成相同結(jié)構(gòu)相同單質(zhì)化合物試比較：同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素、同一種物質(zhì)的47例：C7H16

的同分異構(gòu)體書寫HHHHHHHHHHCCCC－－－－－∣∣∣∣∣∣∣∣CCC－－∣∣∣∣∣∣－HHHHHH⑴、一直鏈5>同分異構(gòu)體的書寫法例：C7H16的同分異構(gòu)體書寫HHHHHHHHHHCCC48C∣CC－－－CCC－－CCC－－－CCC－－C－CC∣C∣CC－－－CCC－－C⑵、主鏈少一個(gè)碳C∣CC－－－CCC－－CCC－－－CCC－－C－CC∣C∣49⑶、主鏈少二個(gè)碳CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣①、支鏈為乙基×C∣C∣CCC－－－CCC－－C－C∣C∣⑶、主鏈少二個(gè)碳CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣①、支鏈為50②、支鏈為兩個(gè)甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－－CCC－－A、兩甲基在同一個(gè)碳原子上②、支鏈為兩個(gè)甲基C∣C∣CC－－CCC－－CC－－CC－－51C∣C∣CC－－CCC－－C∣C∣兩者是一樣的兩者是一樣的CC－－CCC－－C∣C∣CC－－CCC－－A、兩甲基在同一個(gè)碳原子上C∣C∣CC－－CCC－－C∣C∣兩者是一樣的兩者是一樣的C52B、兩甲基在不同一個(gè)碳原子上CC－－CCC－－CC－－CCC－－C∣C∣C∣C∣C∣C∣C∣支鏈鄰位支鏈間位C∣×C∣×C∣×C∣B、兩甲基在不同一個(gè)碳原子上CC－－CCC－－CC－－CCC53⑷、主鏈少三個(gè)碳原子CC－－－CCC－－C－CC－CCC－－C∣C∣C∣⑷、主鏈少三個(gè)碳原子CC－－－CCC－－C－CC－CCC－－54C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣提問：主鏈的碳原子可以是三個(gè)嗎？⑷、主鏈少三個(gè)碳原子C∣C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C－CCC－－C∣C∣C∣55同分異構(gòu)體的書寫口訣：主鏈由長到短；支鏈由整到散；位置由心到邊；排布由對(duì)到鄰再到間。一邊走，不到端，支鏈碳數(shù)小于掛靠碳離端點(diǎn)位數(shù)。最短鏈碳數(shù)應(yīng)不少于(n+2)/2(n為偶數(shù)時(shí)）(n+1)/2(n為奇數(shù)時(shí))（n≥4）同分異構(gòu)體的書寫口訣：主鏈由長到短；支鏈