人教版必修2 第3章第1节 最简单的有机化合物——甲烷（第1课时） 课件（34张）.ppt

第一节最简单的有机化合物 甲烷第1课时甲烷的性质 知识梳理 一 有机化合物和烃 碳元素 碳元素 氢 氧元素 氮 硫 磷 卤素 碳 氢两 种元素 c h 自主思考 1 co co2 h2co3及碳酸盐属于有机物吗 提示co co2 h2co3及碳酸盐虽然含有碳元素 但其组成和性质大多具有无机物的特点 因此属于无机物 二 甲烷1 分子结构 1 分子组成 2 空间结构 相同 相同 正四面体 自主思考 2 若把甲烷分子中的一个氢原子换成氯原子 还是正四面体结构吗 提示因c h键与c cl键的长度不同 故ch3cl是四面体结构 但不是正四面体 2 物理性质3 化学性质通常状况下 甲烷性质比较稳定 与 都不反应 但在特定的条件下 甲烷也能发生某些反应 1 氧化反应 甲烷在空气中燃烧的化学方程式为 现象为安静地燃烧 火焰呈 色 无 无 小 强酸 强碱 强氧化剂 淡蓝 2 取代反应 实验探究 甲烷与cl2的取代反应 逐渐变浅 油状液滴 白雾 上升 固体 无明显现象 甲烷的四种氯代产物的性质 a 水溶性 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4均 b 状态 常温下除ch3cl是 其余三种均为 取代反应概念 有机物分子里的 被其他 所替代的反应 4 存在与用途甲烷是 和 的主要成分 是一种高效 低耗 污染小的清洁能源 也是一种重要的化工原料 难溶于水 气体 液体 某些原子或原子团 原子或原子团 天然气 沼气 油田气 煤矿坑道气 效果自测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 有机物都含有碳元素 则含有碳元素的化合物都是有机物 2 有机物都易燃烧 3 烃是含有碳元素和氢元素的化合物 4 烃在氧气中充分燃烧后只生成二氧化碳和水 5 天然气的主要成分是甲烷 其属于可再生能源 6 在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度 7 甲烷与cl2的反应是置换反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关 下列叙述中错误的是 a 点燃甲烷不必事先进行验纯b 甲烷燃烧放出大量的热 所以是一种很好的气体燃料c 煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火 以防爆炸事故的发生d 点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸答案a 3 下列叙述错误的是 a 通常情况下 甲烷和强酸 强碱不反应b 光照下甲烷与氯气发生取代反应c 甲烷的氯代物chcl3 ccl4都难溶于水d 甲烷在光照条件下与氧气反应答案d 探究一 有机物组成和结构的表示方法 合作交流 1 从碳的原子结构分析 有机物成键有什么特点 提示碳的原子结构示意图 其最外层有4个电子 不易失电子 也不易得电子 一般通过共价键与氢 氧 卤素 硫 氮等元素的原子相结合 也可以与碳原子形成多种形式的共价键 2 若甲烷分子中的一个氢原子被氯原子取代 生成的ch3cl还是四面体结构吗 提示ch3cl中3个h和1个cl仍位于四面体的4个顶点 仍为四面体结构 3 根据甲烷的正四面体结构推测ch2cl2结构应该有几种 提示甲烷的立体结构为 因此ch2cl2中有2个cl在空间一定处于相邻位置 ch2cl2只有一种结构 点拨提升 1 甲烷空间结构的三点拓展应用 1 若ch4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子或原子团替代 则形成的分子结构仍为正四面体结构 2 若ch4分子中的4个氢原子被其他不同的原子或原子团替代 则形成的分子结构仍为四面体 但不属于正四面体 如ch3cl ch2cl2等 3 由ch4的空间结构可推知ch3ch2ch3等有机物中的碳原子并不在一条直线上 2 常见有机物结构的表示方法 以甲烷为例 典题例证1 下列各图均能表示甲烷的分子结构 按要求回答下列问题 1 甲烷的球棍模型是 甲烷的电子式是 填序号 2 如果甲烷是平面结构 则ch2cl2应该有 种结构 实际ch2cl2有 种结构 证明甲烷不是平面结构 而是 结构 上述中的 更能反映其真实存在状况 解析 1 这几种形式都可以表示甲烷这种物质 其中分子结构示意图 a 球棍模型 c 及比例模型 d 均能反映甲烷分子的空间构型 但其中比例模型更能形象地表达出h c的相对位置及所占比例 电子式 b 只反映原子最外层电子的成键情况 答案 1 cb 2 21正四面体d 学以致用1 下图是ch4 ccl4 ch3cl的分子球棍模型图 下列说法正确的是 a ch4 ccl4和ch3cl都是正四面体结构b ch4 ccl4都是正四面体结构c ch4和ccl4中的化学键均为非极性键d ch4 ccl4的结构相同 性质也相同答案b 探究二 甲烷的取代反应 合作交流 1 取代反应是有机反应的基本类型之一 甲烷与氯气光照条件下的反应属于取代反应 ch4与br2 g 能否发生类似的反应 如何用化学方程式表示 2 ch4和cl2取代反应的产物中物质的量最多的是什么 它与cl2在物质的量上有什么关系 提示因为在ch4和cl2的取代反应中 每一步都有hcl生成 故产物中物质的量最多的是hcl 根据化学方程式可知 每生成1molhcl则消耗1molcl2 故反应生成的hcl与反应消耗的cl2的物质的量相等 3 ch4与cl2反应共有几种产物 根据取代反应的原理 思考能否用ch4和cl2按1 1的体积比混合来制取纯净的ch3cl 提示ch4和cl2的反应是连锁反应 不可能只发生第一步取代反应 生成物为混合物 即ch3cl ch2cl2 chcl3和ccl4四种有机物与氯化氢形成的混合物 ch3cl的产率低 因此不能用ch4和cl2按1 1的体积比混合来制取纯净的ch3cl 点拨提升 1 甲烷与卤素单质的取代反应 2 甲烷与卤素单质发生取代反应时易错的四个方面 1 反应物 卤素单质 纯卤素 和甲烷 不能是卤素单质的水溶液 2 生成物 卤化氢和卤代甲烷 四种 的混合物 其中卤化氢的物质的量最多 3 反应条件 光照 室温下在暗处不发生反应 4 反应特点 用 而不用 仍遵守质量守恒定律 需要配平 典题例证2 下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 a 甲烷与氯气的物质的量之比为1 1 混合发生取代反应只生成ch3clb 甲烷与氯气的取代反应 生成的产物中ch3cl最多c 甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物d 1mol甲烷生成ccl4最多消耗2mol氯气 解析甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步 四种有机物都会产生 故得不到纯净的ch3cl a错误 c正确 甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子 消耗1mol氯气 生成1molhcl 故产物中hcl最多 b错误 1mol甲烷生成ccl4最多消耗4mol氯气 d错误 答案c 学以致用2 在标准状况下 22 4lch4与cl2在光照下发生取代反应 待反应完全后 测得四种有机取代物的物质的量相等 则消耗的cl2为 a 0 5molb 2molc 2 5mold 4mol解析方法一守恒法1molch4与cl2发生取代反应 生成ch3cl ch2