第一课时最简单的有机物--甲烷

第三章 有机化合物 有机物 什么叫有机物 它有哪些组成元素 氢 氧 氮 硫 磷 卤素等 碳 前言 燃料 汽油 煤油 柴油建材 木材 黏结剂 涂料 油漆日用品 塑料 橡胶 纤维 清洁剂食物 糖类 油脂 蛋白质 有机化合物种类繁多 超过3000万种 分布广泛 在人类的生活及生产中发挥重要作用 有机物的主要特点 a 大多数有机物难溶于水 易溶于有机溶剂 b 绝大多数有机物受热容易分解 且易燃烧 c 多数有机物为非电解质 不易导电 d 多数熔沸点低 e 有机物的反应复杂 一般比较慢 常常伴有副反应发生 有机物的以上性质特点与其密切相关 结构 仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物 也称为烃 碳 t n 氢 q ng 最简单的有机物 烃最简单的烃 甲烷 动动脑 下列物质属于烃的是 H2S C2H2 CH3Cl C2H5OH CH4 H2 金刚石 CH3COOH CO2 C2H4 C2H2 CH4 C2H4 最简单的有机化合物 甲烷 第三章第一节 阅读课本P60 62 回答下面问题 1 甲烷的存在 2 甲烷的结构如何表示 3 甲烷的物理性质如何 如何判断甲烷的密度比空气密度小 如何收集甲烷 4 甲烷的化学性质如何 能与哪些物质发生什么样的反应 如何检验甲烷燃烧的产物 5 取代反应是什么 与置换反应相比如何 甲烷都是在隔绝空气的情况下 由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的 甲烷在自然界的存在 沼气 池沼底部坑气 煤坑或坑道天然气 某些地方地下深处可燃冰 海底 练习 写出甲烷的电子式 结构式 分子式CH4 结构式 用短线来表示一对共用电子的图式 甲烷的结构式能否表示它的真实构型呢 一 甲烷的性质 物理性质 无色 无味的气体 0 717g L S T P 极难溶于水俗名 沼气 坑气 是天然气的主要成分 80 97 收集方法 向下排空气法 排水法 如何判断气体的密度比空气小 比较它的相对分子质量与空气的相对分子质量的相对大小 比空气的小 即密度小于空气 1 下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 A 甲烷是一种黄绿色气体B 甲烷是一种有臭味的气体C 收集甲烷时常用排水法 是因为甲烷的密度与空气的密度相近 D 甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水 D 学以致用 2 化学性质 通常情况下 甲烷稳定 如与强酸 强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应 分解反应等 甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l 点燃 在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应 如可以燃烧和发生取代反应等 1 氧化反应 与O2反应 现象 安静燃烧 产生淡蓝色火焰 干冷烧杯内壁上有水生成加澄清的石灰水变浑浊 瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空气中氧气作用下发生的激烈氧化还原反应 煤矿必须通风 严禁烟火等 2 取代反应 科学探究 你从实验中得到哪些信息 从所得的实验信息中你能得到哪些启示 现象 混合气体的黄绿色变浅 试管壁上出现油滴 试管内的液面上升 讨论 分析上述实验中所观察到的现象 从中可以得到那些结论 2试管壁上出现液滴 说明反应中生成了新的油状物质 且不溶与水 1说明试管内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应 3试管内液面上升 说明随着反应的进行 试管内的气压在减小 即气体总体积在减小 甲烷的取代反应机理 一氯甲烷 气体 可作麻醉剂 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫做取代反应 二氯甲烷 液体 三氯甲烷 液体 四氯甲烷 液体 练习 仿照生成一氯甲烷的化学方程式 尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式 甲烷的取代反应应注意的问题 1 反应条件 光照 但要避免日光直射 因光太强会使反应迅速而发生爆炸 2 反应物状态 纯卤素 例如甲烷与溴水不反应 与溴蒸气见光发生取代反应 3 甲烷的取代反应是分步且连锁进行的 所以甲烷与氯气的反应 会得到五种产物 一氯甲烷 CH3Cl 二氯甲烷 CH2Cl2 三氯甲烷 CHCl3 四氯甲烷 又称四氯化碳 CCl4 HCl 最多 4 反应中各物质量的关系 每1molH被取代 则有1molCl2参加反应 生成1molHCl 取代反应 置换反应 生成物中不一定有单质 反应物和生成物中一定有单质 反应能否进行受温度 光照 催化剂等外界条件影响 有的反应需要一定的条件 有的反应不需外界条件 反应逐步进行 很多反应可逆 反应一般为单方向进行 不可逆 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 3 甲烷的受热分解 结构 性质 用途 甲烷的用途 1 燃料 天然气的主要成分是甲烷 可直接用来作燃料 2 化工原料 甲烷高温分解可得炭黑 用作颜料 油墨 油漆以及橡胶的添加剂等 氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料 甲烷氯代可以制得一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 氯仿 四氯甲烷 四氯化碳 等重要的化工产品 从甲烷可以制得氯仿和氟利昂 制冷剂 甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳 氢气的混合物 用它们可以合成甲醇 小结 1有机化合物数量众多 分布极广 2甲烷是最简单的有机化合物 3甲烷可以发生氧化反应和取代反应 4有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应 化学源于生活 服务于生活 课堂练习 光 C CH4 2O2CO2 2H2OD CHCl3 HFCHFCl2 HCl B Zn H2SO4ZnSO4 H2 1 下列反应不属于取代反应的是 A CH4 Br2CH3Br HBr BC 2 下列物质可与甲烷发生化学反应的是 A 氯气B 溴水C 氧气D 高锰酸钾溶液3 将等物质的量的甲烷和氯气混合 在漫射光照射下充分反应 生成物中最多的是 A HClB CH3ClC CH2Cl2D CHCl3E CCl4 AC A 4 氯仿可作局部麻醉剂 常因保存不慎而被空气氧化 产生剧毒气体 光气 COCl2 2CHCl3 O2 COCl2 2HCl 1 上述反应 A 属于取代反应 B 不属于取代反应 2 为防止事故发生 在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是 A NaOH aq B AgNO3 aq C HCl aq D H2O E 湿润的蓝色石蕊试纸 F 湿润的无色酚酞试纸 A BE Ag Cl AgCl 蓝色石蕊试纸遇酸变红 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 一 烷烃的命名 以烷烃分子中碳原子数命名 按分子中的碳原子数称为 某烷 碳原子数在10以内用 天干数字 表示 天干 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 碳原子数在10以上用中文数字表示 正 不带支链异 链一端第二个碳上有一个甲基新 链一端第二个碳上有两个甲基 相同点 只含C H两种元素 C原子之间只以共价单键结合成链状 C原子的剩余键价全部与H原子以单键结合 达到 饱和 不同点 C H原子数不同 二 烷烃的结构和性质 1 结构 1 饱和烃 又叫烷烃 2 同系物 3 烷烃通式 CnH2n 2 n 1 4 烃基 烃分子失去一个或几个氢原子后剩余部分 用 R 来表示 2 烷烃同系物的物性递变 逐渐升高 气液固 逐渐增大 结构相似的分子随相对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大 共性 都极难溶于水 n 4时 均为气态 5 n 16 均为液态 n 17时 均为固态 3 烷烃的化学性质与甲烷的化学性质相似 在空气中燃烧 高温分解 在光照条件下与卤素单质发生取代反应 CnH2n 2 O2nCO2 n 1 H2O CnH2n 2nC n 1 H2 练习1 下列