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第一節(jié)《最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷》第一課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)與能力1、使學(xué)生掌握甲烷的結(jié)構(gòu)式、甲烷的電子式和甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu);2、掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì),了解有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,了解取代反應(yīng);3、了解甲烷的存在和甲烷的用途等。教學(xué)重點(diǎn):甲烷的結(jié)構(gòu)和甲烷的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn):甲烷的結(jié)構(gòu)、研究某物質(zhì)的程序和方法。一、有機(jī)物什么叫有機(jī)物?它有哪些組成元素?1、定義:含有碳元素的化合物為有機(jī)物。(但碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物等看作無機(jī)物。)一、有機(jī)物2、組成元素:碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等主要元素其他元素溫故而知新:3、有機(jī)物和無機(jī)物的比較
有機(jī)物
無機(jī)物
種類溶解性耐熱性可燃性電離性化學(xué)反應(yīng)很多(3000萬種以上)比有機(jī)物少(10萬種左右)多數(shù)難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑多數(shù)難溶于有機(jī)溶劑,易溶于水不耐熱,熔點(diǎn)較低多數(shù)耐熱,難熔化,熔點(diǎn)較高多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒多數(shù)為非電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)一般比較復(fù)雜,副反應(yīng)多,反應(yīng)速率慢一般比較簡(jiǎn)單,副反應(yīng)少,反應(yīng)速率較快
有機(jī)物分類根據(jù)有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有機(jī)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(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法:三抓:抓結(jié)構(gòu)抓部位抓條件三學(xué)會(huì):模仿推斷接受新信息能力
僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物,稱為碳?xì)浠衔?,也稱為烴。烴,讀音ting,碳的聲母和氫的韻母的組合。
碳?xì)錈N4、烴(通式:CxHy)動(dòng)動(dòng)腦下列物質(zhì)屬于烴的是:
H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金剛石、CH3COOH、CO2、C2H4
C2H2CH4C2H4甲烷在自然界的存在沼氣煤礦坑道氣天然氣油田氣分子式:CH4電子式:HHHCH結(jié)構(gòu)式:CHHHH+1-4二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)(平面)[思考]上述結(jié)構(gòu)式是否說明甲烷分子的真實(shí)構(gòu)型是以碳原子為中心,四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的平面正方形?2、甲烷分子的立體結(jié)構(gòu):
以碳原子為中心,四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的正四面體。鍵角:109。28,
但由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書寫起來比較費(fèi)事,為方便起見,一般采用平面的結(jié)構(gòu)式來表示。
三、甲烷的物理性質(zhì):
色
味的
體,密度
,
溶于水。無氣無比空氣小極難向下排氣法排水法收集收集推測(cè)CH4化學(xué)性質(zhì):1、CH4有一定的還原性,可被氧化2、CH4可能容易受熱分解四、甲烷的化學(xué)性質(zhì):
通常情況下,甲烷的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,不易與其它物質(zhì)反應(yīng)。與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑如高錳酸鉀、溴水等都不起反應(yīng)。
注意:有機(jī)反應(yīng)方程式中用“→”不用“=”用“→”不用“=”1、氧化反應(yīng)(可燃性)CH4爆炸極限:5%~15.4%CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃瓦斯爆炸因此在煤礦礦井里要采取通風(fēng),嚴(yán)禁煙火等安全措施。點(diǎn)燃甲烷前必須驗(yàn)純,否則會(huì)爆炸.(思考:什么時(shí)候甲烷會(huì)爆炸最強(qiáng)烈?)注意:遼寧省遼源煤礦瓦斯爆炸現(xiàn)場(chǎng)
在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫下,甲烷分解CH4C+2H2高溫合成氨、汽油的原料橡膠工業(yè)的原料2、甲烷的受熱分解可以用于制造顏料、油墨、油漆等3、取代反應(yīng)(特征反應(yīng))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科學(xué)探究4、取代反應(yīng)⑴試管內(nèi)水面上升⑵試管內(nèi)Cl2的黃綠色逐漸消失⑶試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴注意:裝置要放在光亮的地方.取代反應(yīng):
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)?,F(xiàn)象:Cl—Cl+光CHHHClClH+一氯甲烷的形成甲烷的結(jié)構(gòu)式形成鹵代物的歷程Cl—Cl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CClHHClCHClClCl三氯甲烷的形成Cl—Cl+光ClH+CHClClClCClClClCl四氯甲烷的形成CH4+Cl2光照CH3Cl+Cl2光照CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2光照CHCl3+HClCHCl3+Cl2光照CCl4+HClCH3Cl+HCl產(chǎn)物為混合物問題:甲烷與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物有幾種?
甲烷與氯氣反應(yīng),共得到5種產(chǎn)物,其中一氯甲烷和氯化氫是氣態(tài),二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷為液態(tài)。而氯化氫易溶于水,其余難溶于水。①反應(yīng)條件:光照(室溫下在暗處不發(fā)生反應(yīng))②反應(yīng)物質(zhì):純鹵素單質(zhì);如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng),與Cl2、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。③甲烷分子中的四個(gè)氫原子可逐一被取代,故甲烷的鹵代物并非一種,而是幾種鹵代物的混合物。注意:取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)適用于有機(jī)反應(yīng)適用于無機(jī)反應(yīng)反應(yīng)物、生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物、生成物中一定有單質(zhì)逐步取代,很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般是單向進(jìn)行反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件影響較大在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬的活動(dòng)順序置換反應(yīng)討論無色易液化的氣體,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(jī)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(jī)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。練習(xí):1、寫出甲烷與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。CH4+Br2CH3Br+HBr光照CH3Br+Br2光照CH2Br2+HBrCH2Br2+Br2光照CHBr3+HBrCHBr3+Br2光照CBr4+HBr2、在光照條件下,將等體積的甲烷和氯氣混合,得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是()A、CH3Cl B、CH2Cl2
C、CCl4 D、HClD3、下列敘述正確的是()A、有機(jī)物一定來自有機(jī)體內(nèi)
B、有機(jī)物與無機(jī)物可以相互轉(zhuǎn)化
C、CO屬于有機(jī)物
D、A-B+C-DA-C+B-D一定屬于復(fù)分解反應(yīng)B甲烷化學(xué)性質(zhì)
總體:
一定條件下燃燒反應(yīng)取代反應(yīng)受熱分解性質(zhì)較穩(wěn)定練習(xí):4、甲烷是一種—————、————的氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度_______,其分子呈—————
結(jié)構(gòu),電子式————,化學(xué)性質(zhì)比較——————。5、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是()
A、NH3B、CCl4C、CH2Cl2D、H2O6、將下列氣體通入酸性高錳酸鉀,酸性高錳酸鉀褪色的是()
A、CH4B、CO2C、SO2D、H2無色無味0.714g/L正四面體穩(wěn)定BCB練習(xí):8、1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),若要制得等物質(zhì)的量的4種鹵代產(chǎn)物,需氯氣多少摩爾?2.5mol7.向下列物質(zhì)的水溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生的是()A、CH3ClB、NaCl
C、KClO3D、CCl4練習(xí):9、下列事實(shí)能證明甲烷分子中是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是()
ACH3Cl只代表一種物質(zhì)
BCH2Cl2只代表一種物質(zhì)
CCHCl3只代表一種物質(zhì)
DCCl4只代表一種物質(zhì)B
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。
天然氣的主要成分是甲烷,天然氣是當(dāng)今世界上最重要的氣體化石燃料。我國(guó)是最早利用天然氣的國(guó)家。天然氣:
據(jù)了解,作為西氣東輸主供氣源,塔里木氣田擁有天然氣資源量五千二百六十七億立方米,截至去年底,累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量六千二百二十四億立方米,在年輸氣二百億立方米的前提下,有能夠穩(wěn)定供氣三十年的資源保證。
千年的希望-“可燃冰”
可燃冰是
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