第一節(jié)最簡單的有機化合物-甲烷教學課件

第一節(jié)最簡單的有機化合物—甲烷輪胎橡膠家用電器的外殼食物中的營養(yǎng)素煤油、汽油生活中常見的有機物導入Leading-in燃料:汽油、煤油、柴油建材:木材、黏結劑、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中發(fā)揮重要作用。1、定義：含有碳元素的化合物為有機物。

2、組成元素：碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等有機物Organiccompound什么叫有機物？它有哪些組成元素？而一般把不含碳的化合物叫做無機化合物（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物）3、僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物，也稱為烴。甲烷是最簡單的烴。4、有機物和無機物的比較

有機物

無機物

種類溶解性耐熱性可燃性電離性化學反應很多(3000萬種以上)比有機物少(10萬種左右)多數(shù)難溶于水，易溶于有機溶劑多數(shù)難溶于有機溶劑，易溶于水不耐熱，熔點較低多數(shù)耐熱，難熔化，熔點較高多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)為非電解質多數(shù)是電解質一般比較復雜，副反應多，反應速率慢一般比較簡單，副反應少，反應速率較快有機物分類根據(jù)有機物的組成和結構特點有機物烴：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）有機化學的學習方法：三抓：抓結構抓部位抓條件三學會：模仿推斷接受新信息能力資料ata

2004年9月6日，來自新疆塔里木的天然氣氣頭抵達陜西靖邊壓氣站。這標志著西氣東輸工程實現(xiàn)全線貫通，塔里木氣田和陜北長慶氣田兩大氣源在此成功對接。

2004年1月1日，西氣東輸上海白鶴首站的操作員開啟天然氣流量計的閥門。當日,西氣東輸工程的末站與上海的白鶴首站貫通，正式向中國的經濟中心上海商業(yè)供氣。資料ata

日本東芝公司生產的由CH4燃料電池做電源的筆記本電腦和電源資料ata

第一節(jié)最簡單的有機化合物-甲烷走進有機化學,探索有機世界的奧秘,從學習甲烷開始！新課Newclass甲烷是池沼底部產生的沼氣和煤礦的坑道所產生的氣體的主要成分。這些甲烷都是在隔絕空氣的情況下，由植物殘體經過微生物發(fā)酵的作用而生成的。一、甲烷在自然界的存在煤礦坑道氣天然氣油田氣沼氣二、甲烷的分子構成和空間結構分子式：電子式：HCHHH結構式：HCHHHCH4結構式:用短線來表示一對共用電子的圖式問題：從甲烷的電子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？

甲烷分子的空間結構

經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。3-1甲烷分子結構示意圖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三、甲烷的物理性質1、在通常狀況下，甲烷是一種無色、無氣味的氣體。根據(jù)上述甲烷的物理性質,你知道如何收集甲烷嗎?甲烷的收集方法:1、由于甲烷密度比空氣小，所以能用瓶口向下排空氣法收集。2、由于甲烷難溶于水，所以能用排水法收集。3、極難溶解于水。2、密度比空氣小，在標準狀況下，是0.717g/L。四、甲烷的化學性質

在通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，如與強酸、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四、甲烷的化學性質1.甲烷的氧化反應實驗：把甲烷經導管通出點燃,觀察火焰顏色,然后用一個冷而干燥的燒杯罩在火焰上方,取下燒杯正放,向燒杯內滴入澄清的石灰水

。

問題：你能描述看到的實驗現(xiàn)象嗎？安靜燃燒，淡藍色火焰，產生使澄清石灰水變渾濁的氣體，放熱。反應方程式：CH4+2O2CO2+2H2O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!!注意點燃實驗現(xiàn)象安全使用很重要資料ata

遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場科學探究

取2支硬質大試管,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，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.甲烷的取代反應實驗視頻室溫時，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)油滴，試管中有少量白霧，試管內的液面上升，飽和食鹽水中有固體析出。1說明試管內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，且不溶與水。3試管內液面上升，說明隨著反應的進行，試管內的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。4溶液中氯離子濃度增大分析上述實驗中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到那些結論？現(xiàn)象討論結論現(xiàn)象與結論Phenomenonandconclusion

甲烷的取代反應的歷程1.一氯甲烷的形成動畫演示名稱一氯甲烷分子式CH3Cl狀態(tài)（STP）氣態(tài)【思考討論】1甲烷和氯氣反應會有哪些鍵發(fā)生斷裂和形成？[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。二氯甲烷（難溶于水的無色油狀液體）三氯甲烷（有機溶劑液體）四氯甲烷（有機溶劑，滅火劑液體）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,叫取代反應.取代反應Substitutionreaction動畫演示無色易液化的氣體，有乙醚的氣味和甜味，無腐蝕性。一氯甲烷CH3ClCH2Cl2無色透明、有刺激芳香氣味、易揮發(fā)的液體。吸入有毒！脂肪和油的萃取劑牙科局部麻醉劑、冷凍劑和滅火劑主要用作致冷劑在醫(yī)藥上作麻醉劑二氯甲烷無色透明易揮發(fā)液體，稍有甜味。CHCl3氯仿三氯甲烷有機溶劑。在醫(yī)藥上用作麻醉劑、防腐劑。CCl4全氯甲烷四氯化碳四氯甲烷無色液體，有愉快的氣味，有毒！用作溶劑、有機物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、滅火劑、分析試劑，并用于制氯仿和藥物等。注意：①甲烷與氯氣反應可能有五種產物，其中有兩種氣體產物。③多數(shù)有機物都難溶于水，易溶于有機溶劑。②有機反應很復雜，產物較多。故有機反應一般用“”而不用“”表示。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光照CH3Cl＋Cl2CH2Cl2

＋HClCH2Cl2

＋Cl2CHCl3

＋HClCHCl3

＋Cl2CCl4

＋HCl光照光照光照4mol4mol練習:1、寫出甲烷與溴蒸氣反應的化學方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr3.甲烷的分解反應在加熱至1500℃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

C+2H2高溫

本節(jié)課我們開始了對有機物的學習，認識到甲烷的正四面體立體結構和它的幾個重要化學性質：氧化反應、取代反應、受熱分解反應，學習中重點應對甲烷和氯氣的取代反應加以理解，當然也要樹立結構和性質緊密相關的觀點。小結Summarizebriefly2、下列物質常溫下呈氣態(tài)的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl41、下列有關甲烷物理性質的敘述正確的是（）A、甲烷是一種黃綠色氣體B、甲烷是一種有臭味的氣體C、收集甲烷時常用排水法，是因為甲烷的密度與空氣的密度相近。D、甲烷能用排水法收集是因為甲烷難溶于水DA鞏固練習Consolidateexercise

4、在下列反應中，光照對反應幾乎沒有影響的是（）

A、氯氣與氫氣反應

B、氯氣與甲烷反應

C、氧氣與甲烷反應

D、次氯酸的分解3、在光照條件下，將等物質的量的CH4和Cl2充分反應后，得到的產物的物質的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HClDC鞏固練習Consolidateexercise5、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的量相等，則消耗氯氣為（）A、0.5molB、2molC、2.5mol

D、4mol鞏固練習ConsolidateexerciseC

6.向下列物質的水溶液中滴加硝酸銀溶液，能產生白色沉淀的是（ ）

A.CH3Cl B.NaCl

C.KClO3D.CCl47．將等體積的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中，加蓋后置于光亮處，下列有關此實驗的現(xiàn)象和結論敘述不正確的是（）A．瓶中氣體的黃綠色逐漸變淺B．瓶內壁有油狀液滴形成C．若日光直射可能發(fā)生爆炸D．生成物只有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷BD8．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實．某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖：

根據(jù)要求填空：1）實驗室制取Cl2的化學反應方程式為：2）寫出CH4與Cl2生成一氯代物的化學反應方程式3）B裝置有三種功能：①控制氣體流速；②將氣體混合均勻③4）D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末，其作用是5）E裝置的作用是（填編號）；A．收集氣體

B．吸收氯氣

C．防止倒吸

D．吸收氯化氫6）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為7）該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，尾氣的主要成分是（填編號）．

A．CH4

B．CH3Cl

C．CH2Cl2

D．CHCl3

E．CCl4．解：（1）MnO2能將HCl（濃）氧化為MnCl2和Cl2，故答案為：MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+H2O；

（2）甲烷與氯氣反應生成一氯甲烷的方程式為：CH4+Cl2光CH3Cl+HCl，故答案為：CH4+Cl2光CH3Cl+HCl；

（3）濃硫酸可以干燥氯氣和氯化氫，故答案為：干燥混合氣體；

（4）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質，KI飽和溶液及KI粉末可除去過量的氯氣，故答案為：除去過量的氯氣；

（5）E裝置在吸收氯化氫時可防止倒吸，故選CD；

（6）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳