甲烷第一課時

1、第三章第三章有機(jī)化合物有機(jī)化合物zxxk第一節(jié)第一節(jié) 最簡單的有機(jī)化合物最簡單的有機(jī)化合物 甲甲 烷烷1.1.掌握甲烷的分子結(jié)構(gòu)掌握甲烷的分子結(jié)構(gòu), ,了解甲烷的物理性質(zhì)及存在、了解甲烷的物理性質(zhì)及存在、 用途。用途。2.2.掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì), ,認(rèn)識取代反應(yīng)的特點(diǎn)。認(rèn)識取代反應(yīng)的特點(diǎn)。烴：僅烴：僅含有含有碳和氫碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)鋬煞N元素的有機(jī)物稱為碳?xì)?化合物，又稱為烴?；衔铮址Q為烴。烴的分類：烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等烴的分類：烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等無色、無味氣體，密度無色、無味氣體，密度0.717g/L，極難溶于水。，極難溶于水。1.存在：存在：甲

2、烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。氣的主要成分。2.物性：物性：一、甲烷的存在、物理性質(zhì)、產(chǎn)生一、甲烷的存在、物理性質(zhì)、產(chǎn)生3.甲烷的產(chǎn)生：甲烷的產(chǎn)生：在隔絕空氣的條件下，由植物殘體經(jīng)過某在隔絕空氣的條件下，由植物殘體經(jīng)過某些微生物發(fā)酵的作用而生成的。些微生物發(fā)酵的作用而生成的。【討論【討論】已知甲烷氣體在標(biāo)況下的密度為已知甲烷氣體在標(biāo)況下的密度為0.717g/L，其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75，氫，氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25，則甲烷的分子式為？，則甲烷的分子式為？CH4二、甲烷的分子組成和結(jié)構(gòu)二、甲烷的分子組成和結(jié)

3、構(gòu)分子式：分子式：電子式：電子式：結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：化學(xué)鍵類型：化學(xué)鍵類型：CH4CHHHHCHHHH極性共價鍵極性共價鍵結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式: :CHCH4 4空間構(gòu)型：空間構(gòu)型：CH4的空間構(gòu)型是的空間構(gòu)型是以碳原子為中心，以碳原子為中心， 四個氫原子為四個氫原子為頂點(diǎn)的頂點(diǎn)的正四面體（正四面體（4 4個個C-HC-H鍵的鍵長和鍵能相等，鍵角鍵的鍵長和鍵能相等，鍵角都為都為109109 28)28)。球棍模型球棍模型比例模型比例模型表示分子里各原表示分子里各原子的相對位置子的相對位置大體表示碳?xì)鋬纱篌w表示碳?xì)鋬煞N原子的體積比種原子的體積比10928三、化學(xué)性質(zhì)三、化學(xué)性質(zhì)1、常溫比較穩(wěn)定、常溫比

4、較穩(wěn)定一般不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和一般不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑（如酸性強(qiáng)氧化劑（如酸性高錳高錳酸鉀、溴水酸鉀、溴水）反應(yīng)）反應(yīng)甲烷氣體不能使酸性甲烷氣體不能使酸性KMnO4溶液褪色。溶液褪色?，F(xiàn)現(xiàn)象象2、甲烷的氧化反應(yīng)：、甲烷的氧化反應(yīng)：用途：用作燃料氣用途：用作燃料氣 現(xiàn)象：甲烷可以在空氣（或氧氣）中安靜燃燒，現(xiàn)象：甲烷可以在空氣（或氧氣）中安靜燃燒，因因其含碳量低其含碳量低產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。注意：注意：空氣中甲烷體積含量在空氣中甲烷體積含量在5%5%15.4%15.4%范范圍內(nèi)時，遇火花將會爆炸，圍內(nèi)時，遇火花將會爆炸，在點(diǎn)燃甲烷之前在點(diǎn)燃甲烷之前必須要檢

5、驗(yàn)純度必須要檢驗(yàn)純度. . CH4+2O2 CO2+2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃甲烷為了防止瓦斯爆炸該采取什么措為了防止瓦斯爆炸該采取什么措施？施？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。科學(xué)探科學(xué)探究究: :1.1.觀察實(shí)驗(yàn)有怎樣的現(xiàn)象觀察實(shí)驗(yàn)有怎樣的現(xiàn)象? ?2.2.從所得的信息中你能獲得那些啟示？從所得的信息中你能獲得那些啟示？現(xiàn)現(xiàn) 象象1、黃綠色變淺、黃綠色變淺2、量筒內(nèi)壁有、量筒內(nèi)壁有 油狀液滴。油狀液滴。3、量筒內(nèi)液面上升、量筒內(nèi)液面上升分析現(xiàn)象分析現(xiàn)象光照光照一氯甲烷一氯甲烷3、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)被其有機(jī)物

6、分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。CHHHH+ ClClClCHHH+ HCl定義：定義：光照光照一氯甲烷一氯甲烷(氣氣)光照光照 CHCH4 4+Cl+Cl2 2 HCl+CH HCl+CH3 3ClClCHHHCl+ ClClClCHHCl光照光照+ HCl光照光照 CHCH3 3Cl+ClCl+Cl2 2 HCl+CH HCl+CH2 2ClCl2 2二氯甲烷（油狀液體二氯甲烷（油狀液體,麻醉劑）麻醉劑）+ ClCl+ HCl光照光照CHHClClCHClClClCH2Cl2+Cl2光照光照CHCl3+HCl三氯甲烷（俗稱氯仿，油狀液體，

7、常做有機(jī)溶劑）三氯甲烷（俗稱氯仿，油狀液體，常做有機(jī)溶劑）+ ClCl+ HCl光照光照CClHClClCClClClClCHCl3+Cl2光照光照CCl4+HCl四氯甲烷（油狀液體，常做有機(jī)溶劑和滅火劑）四氯甲烷（油狀液體，常做有機(jī)溶劑和滅火劑）逐步取代，各步反應(yīng)同時進(jìn)行，且都不能進(jìn)行到底逐步取代，各步反應(yīng)同時進(jìn)行，且都不能進(jìn)行到底注意：注意：條件：光照下條件：光照下能能與純凈鹵素單質(zhì)與純凈鹵素單質(zhì)反應(yīng)，反應(yīng)，但但不不與其水溶液反應(yīng)與其水溶液反應(yīng)5 5種產(chǎn)物共存：種產(chǎn)物共存： CHCH3 3ClCl（g g）CHCH2 2ClCl2 2（l l） CHClCHCl3 3 （l l）CClCC

8、l4 4 （l l） HClHCl（g g）氯代產(chǎn)物均不溶于水。氯代產(chǎn)物均不溶于水。當(dāng)反應(yīng)物比例和反應(yīng)時間變化時，產(chǎn)物種類不當(dāng)反應(yīng)物比例和反應(yīng)時間變化時，產(chǎn)物種類不變，但產(chǎn)物數(shù)量有變化。變，但產(chǎn)物數(shù)量有變化。參加反應(yīng)的參加反應(yīng)的ClCl2 2 , ,有一半的有一半的ClCl進(jìn)入有機(jī)產(chǎn)物中，進(jìn)入有機(jī)產(chǎn)物中，另一半的另一半的ClCl進(jìn)入進(jìn)入HClHCl，所以產(chǎn)物量最多的是，所以產(chǎn)物量最多的是HClHCl4、受熱分解、受熱分解CH4 C + 2H2高溫高溫分解生成的炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可分解生成的炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可以用于制造顏料油墨、油漆等；以用于制造顏料油墨、油漆等；氫氣是合成

9、氨氫氣是合成氨和合成汽油等工業(yè)的原料和合成汽油等工業(yè)的原料（隔絕空氣（隔絕空氣1000度）度）四四. 甲烷的用途甲烷的用途天然氣是高效、低耗、污染小的清潔天然氣是高效、低耗、污染小的清潔能源。它還是一種重要的化工原料。能源。它還是一種重要的化工原料。甲烷的化學(xué)性質(zhì)甲烷的化學(xué)性質(zhì)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)分解反應(yīng)分解反應(yīng)甲烷的物理性質(zhì)甲烷的物理性質(zhì)甲烷分子的組成和空間結(jié)構(gòu)甲烷分子的組成和空間結(jié)構(gòu)研究物質(zhì)的方法研究物質(zhì)的方法結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)用途用途決定決定決定決定烴的定義烴的定義穩(wěn)定性穩(wěn)定性1.有機(jī)物中烴是（有機(jī)物中烴是（ ）的化合物。）的化合物。 A含有碳含有碳 B含有碳和氫含有碳和氫 C僅含有碳和氫僅含有碳和氫 D燃燒后生成燃燒后生成CO2和和H2OC課堂練習(xí)課堂練習(xí)2.下列物質(zhì)中，可以跟甲烷發(fā)生化下列物質(zhì)中，可以跟甲烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是（學(xué)反應(yīng)的是（ ）A溴溴 B強(qiáng)酸強(qiáng)酸 C強(qiáng)堿強(qiáng)堿 D高錳酸鉀溶液高錳酸鉀溶液A3mol甲烷和甲烷和1mol氯氣在光照條氯氣在光照條件下發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多件下發(fā)生反應(yīng)，