第一单元化石燃料与有机化合物 (2).ppt

第一节最简单的有机化合物-甲烷,走进有机化学,探索有机世界的奥秘,从学习甲烷开始！,教学目标1、掌握甲烷的结构，通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构2、了解甲烷的化学性质，通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理教学重点甲烷的结构特点和取代反应教学难点甲烷的结构特点，帮助学生建立有机物立体结构模型和甲烷的取代反应。,甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些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。,一、甲烷在自然界的存在,二、甲烷的分子构成和空间结构,分子式：,电子式：,结构式：,CH4,问题：从甲烷的电子式是否可以推断甲烷分子中碳原子和四个氢原子都在同一个平面上？,甲烷的分子模型,紫球表示碳原子，蓝球表示氢原子，短棍表示价键,用紫球和蓝球的体积比来大体上表示碳原子和氢原子的体积比,观察图所示的与空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。,实践活动：,3-1甲烷分子结构示意图,裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中个氢原子的位置，中心是碳原子。,实践活动：,3-1甲烷分子结构示意图,甲烷分子的空间结构,空间构型：正四面体,4个C-H键的键长和强度相等，键角为10928。,3-1甲烷分子结构示意图,注意,结构,决定,性质,三、甲烷的物理性质,1、在通常状况下，甲烷是一种无色、无气味的气体。,根据上述甲烷的物理性质,你知道如何收集甲烷吗?,甲烷的收集方法:1、由于甲烷密度比空气小，所以能用瓶口向下排空气法收集。2、由于甲烷难溶于水，所以能用排水法收集。,3、极难溶解于水。,2、密度比空气小，在标准状况下，是0.717g/L。,（1）稳定性与三强不反应：与强酸、强碱、强氧化剂如高锰酸钾、溴水等都不起反应。,二、甲烷的化学性质：,（2）可燃性,反应方程式：CH4+2O2CO2+2H2O,点燃甲烷与空气或氧气的混合气体会发生爆炸.因此，点燃甲烷之前必须验纯!,注意,科学探究,取2支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气,分别用铁架台固定好，如图所示。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上,另一支试管放在光亮处。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？,1.你从实验中得到哪些信息？2.从所得的实验信息中你能得到哪些启示？,2.甲烷的取代反应,实验视频,室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油滴，水槽内有晶体析出，试管内的液面上升。,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。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。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。,分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到那些结论？,现象,讨论,结论,2020/6/3,14,特征：,上一下一，取而代之,光照下甲烷与氯气发生取代反应,思考1molCl2可以取代多少molH原子？,注意：,甲烷与氯气反应可能有五种产物，其中有两种气体产物。,甲烷还可以与卤素单质反应，必须是纯卤素气体,探究活动,1请同学们用表演的方式展示一下甲烷与溴蒸汽的取代反应生成一溴代物。2写出反应的方程式,3.甲烷的分解反应,在加热至1500的条件下，甲烷分解生成炭黑和氢气。,得到的氢气是合成氨及合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶工业的原料。,反应方程式：CH4C+2H2,本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。,三、甲烷的化学性质,燃烧反应,取代反应,分解反应,二、甲烷的物理性质,第一节最简单的有机化合物-甲烷,一、甲烷分子的构成和空间结构,2、下列物质常温下呈气态的是（）A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl4,1、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,A,4、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（）A、氯气与氢气反应B、氯气与甲烷反应C、氧气与甲烷反应D、次氯酸的分解,3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HCl,D,C,6、某校化学兴趣小组的同学将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，用玻璃片盖严后置于光亮处，一段时间后不可能观察到的现象是()A、集气瓶中气体的颜色逐渐变浅B、集气瓶内壁上有油状液滴附着C、集气瓶底部出现黑色颗粒D、取下玻璃片，可能会看到白雾,c,5、将0.5