高中化學(xué)甲烷

第三章有機(jī)化合物1.什么是有機(jī)物？其組成元素有哪些？2.有機(jī)物種類繁多的原因何在？3.有機(jī)物有何性質(zhì)特點(diǎn)？有機(jī)物概述一、有機(jī)物的概念

含有碳元素的化合物為有機(jī)物(但CO、CO2、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物、CN-、SCN-、等看作無(wú)機(jī)物。)碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等2、組成元素：1、有機(jī)物:3.有機(jī)物種類繁多，其主要原因是：①、碳原子含有4個(gè)價(jià)電子，可以跟其它原子形成4個(gè)共價(jià)鍵；②、碳原子與碳原子之間可以形成單鍵、雙鍵、三鍵③、碳原子相互之間可以形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)④、含有相同原子種類和數(shù)目的分子可能具有不同結(jié)構(gòu)4、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,且易燃燒。③.多數(shù)有機(jī)物為非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電。④.多數(shù)熔沸點(diǎn)低。⑤.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。結(jié)構(gòu)有機(jī)物的以上性質(zhì)特點(diǎn)與其密切相關(guān)。

僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔铮址Q為烴。(tīng)下列物質(zhì)屬于烴的是？

①CH4②CH3Cl③CH3OH

思考

第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷第三章有機(jī)化合物

甲烷是天然氣，沼氣，油田氣和煤礦的坑道氣的主要成分。一、甲烷的存在和結(jié)構(gòu)1、存在“西氣東輸”工程就是將新疆等地的天然氣通過(guò)管道東輸?shù)介L(zhǎng)江三角洲，最終到達(dá)上海的一項(xiàng)巨大工程。新聞報(bào)道2、甲烷的結(jié)構(gòu)109°28′二、物理性質(zhì)觀察描述，閱讀教材顏色氣味密度溶解性無(wú)色無(wú)味0.717g/L極難溶于水思考:從甲烷結(jié)構(gòu)和組成預(yù)測(cè)它有什么樣的化學(xué)性質(zhì)?CH4-4三、化學(xué)性質(zhì)注：甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，甲烷也不能使溴水褪色1、穩(wěn)定性：通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)探究2.氧化反應(yīng)(燃燒)CH4+2O2+890KJ點(diǎn)燃CO2+2H2O驗(yàn)純??實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究甲烷的爆炸點(diǎn)燃可燃性氣體之前都應(yīng)驗(yàn)純！練習(xí)鞏固:

甲烷與一定量的氧氣反應(yīng)產(chǎn)物中有CO、CO2和H2O，如果H2O的物質(zhì)的量為2mol，CO和CO2的總質(zhì)量為30g，則CO的物質(zhì)的量是多少？解析：設(shè)生成CO、CO2的物質(zhì)的量分別是x、y28x+44y=304(x+y)=2×2X=0.875molY=0.125mol答：CO的物質(zhì)的量是0.875mol科學(xué)探究:CH4＋Cl2光照???CH4＋Cl2???實(shí)驗(yàn)探究CH4＋Cl2光照???①黃綠色變淺②油狀小液滴③管中有白霧(量筒里液面濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變)現(xiàn)象:+HCl上升

紅CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl光照3.取代反應(yīng)定義:有機(jī)物分子中某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)(一氯甲烷沸點(diǎn)：-24.2°C常溫下為不溶于水的氣體)模擬液體液體液體甲烷與溴蒸氣在光照的條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式

(3)(三溴甲烷)

(四溴甲烷)(4)

(2)(二溴甲烷)

(1)(一溴甲烷)溴蒸氣與甲烷的反應(yīng)和氯氣與甲烷的反應(yīng)類似練習(xí)鞏固1、若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比為1：1混合，在光照下得到的取代產(chǎn)物是a、CH3Clb、CH2Cl2

c、CHCl3d、CCl4（）A、只有aB、只有cC、abc的混合物D、abcd的混合物D2、甲烷分子是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是()A、CH3Cl只代表一種物質(zhì)B、CH2Cl2只代表一種物質(zhì)C、CHCl3只代表一種物質(zhì)D、CCl4只代表一種物質(zhì)B3、若要使1.00molCH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，并且生成的四種氯代物的物質(zhì)的量相等，需要氯氣的物質(zhì)的量為

。2.5mol分析0.25molCH3Cl0.25molCH2Cl20.25molCHCl30.25molCCl4消耗Cl2應(yīng)生成0.25mol×1=0.25mol0.25mol×2=0.5mol0.25mol×3=0.75mol0.25mol×4=1mol共消耗Cl22.5mol取代反應(yīng)置換反應(yīng)實(shí)例定義反應(yīng)物生成物電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)特點(diǎn)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑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)。一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)，生成另一種化合物和另一種單質(zhì)的反應(yīng)。一種化合物和一種單質(zhì)或化合物（反應(yīng)物中至少有一種是有機(jī)物）一種單質(zhì)和一種化合物一般生成兩種化合物另一種化合物和另一種單質(zhì)不一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，因此不一定是氧化還原反應(yīng)一定發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移很多反應(yīng)是可逆反應(yīng)，副反應(yīng)較多，用“→”連接一般是不可逆反應(yīng)，用“==”連接取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較CH4+Cl2CH3Cl+HCl光4、受熱分解隔絕空氣加熱到1000℃以上，甲烷會(huì)分解為炭黑和氫氣。CH4C+2H2高溫練習(xí)

4、如果空氣中混人甲烷的體積達(dá)到總體積的5%-15%這個(gè)范圍,點(diǎn)燃甲烷時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸.則發(fā)生爆炸最劇烈時(shí),甲烷在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為()A.5%B.8%C.9.1%D.10.5%CCH4+2O2→CO2+2H2O分析:xy×20%設(shè)甲烷和空氣的體積分別x和y結(jié)構(gòu)性質(zhì)甲烷氧化反應(yīng)(O2)取代反應(yīng)(X2)穩(wěn)定穩(wěn)定性熱解反應(yīng)總結(jié):四、甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法2、原理：1、藥品：無(wú)水醋酸鈉晶體堿石灰