第三章 最簡單的有機化合物 甲烷 第一課時

第一節(jié)最簡單的有機化合物—甲烷燃料建材日用品食物中的營養(yǎng)素1、定義：含有碳元素的化合物為有機物。有機物Organiccompound什么叫有機物？它由哪些元素組成？注意:

CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽、KSCN、SiC等雖含有碳元素，其性質(zhì)跟無機物很相似，把它們歸為無機物。僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物，也稱為烴（ting）。甲烷是最簡單的有機物，也是最簡單的烴。2、組成元素：

有機物除了含碳外，一般還含有H、O、N、P、S、鹵素等沼氣煤礦坑道氣（瓦斯）天然氣油田氣一.甲烷1.甲烷的存在西氣東輸可燃冰天然氣水合物是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質(zhì)。因其外觀象冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”或者“固體瓦斯”和“氣冰”。

2、甲烷的分子結構和空間構型分子式：電子式：HCHHH結構式：HCHHHCH4結構簡式:在結構式的基礎上省略部分短線問題：從甲烷結構式是否可以推斷甲烷分子中

C原子和四個H原子都在同一個平面上？

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，其頂點分別為甲烷中４個氫原子的位置，中心是碳原子。實踐活動：3-1甲烷分子結構示意圖觀察圖３－１所示的Ｃ與Ｈ空間位置關系。試用原子結構拼插模型（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。實踐活動：3-1甲烷分子結構示意圖甲烷分子的空間結構經(jīng)過大量的科學實驗證明，甲烷分子里的一個碳原子和四個氫原子并不在同一個平面上，而是形成了一個正四面體的立體結構，碳原子位于正四面體的中心，而四個氫原子分別位于正四面體的四個頂點上?？臻g構型：正四面體4個C-H鍵的鍵長和強度相等，夾角相等。甲烷的分子模型紫球表示碳原子，藍球表示氫原子，短棍表示共價鍵用紫球和藍球的體積比來大體上表示碳原子和氫原子的體積比3、甲烷的物理性質(zhì)1)、無色、無味的氣體。根據(jù)甲烷的物理性質(zhì),你知道如何收集甲烷嗎?向下排空氣法和排水法3)、極難溶于水2)、密度比空氣小，標況下，為0.717g/L4、甲烷的化學性質(zhì)

在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與強酸、強堿一般不發(fā)生化學反應。問題：能不能與酸性高錳酸鉀溶液反應？結論：甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,也不能使溴水、氯水等褪色。1）甲烷的氧化反應CH4+2O2CO2+2H2O點燃安靜燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱。實驗現(xiàn)象點燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體會立即發(fā)生爆炸.因此，點燃甲烷之前必須

驗純!!注意安全使用很重要資料卡片p61

有哪些方法可以用來檢驗甲烷燃燒的產(chǎn)物？檢驗H2O:用干燥的小燒杯罩在火焰上方檢驗CO2：將小燒杯正立過來，迅速倒入少量澄清石灰水科學探究

取2支硬質(zhì)大試管,通過排飽和食鹽水的方法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣,分別用鐵架臺固定好，如圖所示。其中1支試管用預先準備好的黑色紙?zhí)滋咨?另一支試管放在光亮處。片刻后，比較2支試管中的物質(zhì)，二者是否出現(xiàn)了區(qū)別？1.你從實驗中得到哪些信息？2.從所得的實驗信息中你能得到哪些啟示？2).甲烷的取代反應室溫時，混合氣體無光照時，不發(fā)生反應；光照時混合氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現(xiàn)油狀液滴，試管中有少量白霧，試管內(nèi)的液面上升.1說明試管內(nèi)的混合氣體在光照的條件下發(fā)生了化學反應。2試管壁上出現(xiàn)液滴，說明反應中生成了新的油狀物質(zhì)，且不溶與水。3試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應的進行，試管內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。分析上述實驗中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到哪些結論？現(xiàn)象討論結論現(xiàn)象與結論甲烷的取代反應的歷程1.一氯甲烷的形成名稱一氯甲烷分子式CH3Cl狀態(tài)（STP）氣態(tài)[練習]仿照生成一氯甲烷的化學方程式,嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進一步反應的化學方程式。甲烷的取代反應的歷程2.二氯甲烷的形成名稱二氯甲烷分子式CH2Cl2狀態(tài)（STP）液態(tài)甲烷的取代反應的歷程3.三氯甲烷的形成名稱三氯甲烷俗稱氯仿分子式CHCl3狀態(tài)（STP）液態(tài)甲烷的取代反應的歷程4.四氯甲烷的形成名稱四氯甲烷別名四氯化碳分子式CCl4狀態(tài)（STP）液態(tài)二氯甲烷（液體）三氯甲烷（液體）四氯甲烷（液體）常溫下，一氯甲烷是氣體，其他三種是液體，三氯甲烷是工業(yè)上重要的溶劑，四氯甲烷還是一種效率較高的滅火劑，這四種取代物都不溶于水

甲烷與氯氣反應的化學方程式：問：甲烷與氯氣反應時的油狀液滴是什么物質(zhì)？白霧呢？CH4

＋Cl2CH3Cl＋HCl光CH3Cl＋Cl2CH2Cl2

＋HClCH2Cl2

＋Cl2CHCl3

＋HClCHCl3

＋Cl2CCl4

＋HCl光光光注意：④甲烷與氯氣反應最多有五種產(chǎn)物，其中有兩種氣體產(chǎn)物。③反應物必須是純鹵素，甲烷與氯水不反應。②有機反應很復雜，產(chǎn)物較多。故有機反應一般用“”而不用“”表示。①上述為連鎖反應，不會停留在某一層，無論甲烷與氯氣量的相對多少四個反應均會發(fā)生；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替代的反應,叫取代反應.取代反應光照下甲烷與氯氣發(fā)生取代反應思考：1molCH4變成1molCCl4需多少molCl2？生成多少molHCl？CH4

＋Cl2CH3Cl＋HCl光CH4

＋2Cl2CH2Cl2

＋2HCl光CH4＋3Cl2CHCl3

＋3HCl光CH4

＋4Cl2CCl4

＋4HCl光將1mol甲烷和4mol的氯氣發(fā)生取代反應，待反應完全后，測得四種有機取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗氯氣為（）A、0.5molB、2molC、2.5mol

D、4mol鞏固練習ConsolidateexerciseC取代反應置換反應實例CH4+Cl2CH3Cl+HClZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑定義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。一種單質(zhì)跟一種化合物反應，生成另一種化合物和另一種單質(zhì)的反應。反應物一種化合物和一種單質(zhì)或化合物（反應物中至少有一種是有機物）一種單質(zhì)和一種化合物生成物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)電子轉(zhuǎn)移不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，因此不一定是氧化還原反應一定發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移反應特點很多反應是可逆反應，副反應較多，用“→”連接一般是不可逆反應，用“=”連接光3）甲烷的分解反應在隔絕空氣加熱至1000℃的條件下，甲烷分解生成炭黑和氫氣。得到的氫氣是合成氨及合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠工業(yè)的原料。反應方程式：CH4