化学最简单有机化合物——甲烷件新人教必修

1、2021-12-30第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物甲烷 （1）2021-12-30 学习目标： 1知道甲烷在自然界中的存在； 2掌握甲烷的分子组成和结构； 3通过对甲烷的组成和结构的理论研究，了解研究有机物的一般程序和方法。2021-12-30 甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L（标准状况），极难溶于水。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、 甲烷的存在和物理性质2021-12-30二、甲烷的结构 甲烷的组成： 请设计一方案进行验证 经测量分析得甲烷中含C75%、H2

2、5%（质量分数），标准状况下密度为0.717g/L，求甲烷的分子式。2021-12-30甲烷分子的电子式和结构式甲烷分子的电子式和结构式2021-12-302 2、甲烷分子的立体结构：、甲烷分子的立体结构： 以碳原子为中以碳原子为中 心，心， 四个氢原子四个氢原子为顶点的正四面为顶点的正四面体。键角：体。键角：109109度度2828分分2021-12-30 甲烷分子甲烷分子 的比例模型的比例模型 2021-12-30 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。( (是含有极性键的非极性分子) )2021-12-30三、化学

3、性质：通常情况下，甲烷比较稳定。 A.氧化反应：OHCOOCH222422点燃注：（）（）有机反应方程式中用“”不用“”（）（）CHCH4 4在空气中易燃烧，甚至可以引起爆炸。（）（）多数有机物易燃烧。（）（）与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应。2021-12-30甲烷在点燃的条件下能被氧气氧化，在通常情况下，KMnO4(H+)溶液等强氧化剂能不能将甲烷氧化？将甲烷通入KMnO4(H+)溶液中有什么现象，说明什么？2021-12-30 KMnO4(H+)不褪色，甲烷不能被KMnO4(H+)氧化。 通常情况下稳定，不与三强（强酸、强碱、强氧化剂）反应结论：2021-12-30取一个100mL的量筒

4、，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象！实验探究：实验探究：2021-12-302021-12-301 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应2 量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。3 量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小现象： 混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升。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？2021-12-30B B. .取代反应：取代反应：取代反应：取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原

5、子团所代替的反应。光照2021-12-30光照光照光照2021-12-30练习1 1mol甲烷最多能与多少氯气进行取代，生成多少HCl？2 将1molCH4和CI2发生取代反应，待反应发生后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的CI2为？3 化学工作者从甲烷与氯气的反应受到启发，提出在农药和有机合成工业可获得副产品盐酸。这一设想已成为现实。试指出上述反应产物所得盐酸可能用到的最佳分离方法是（ ）A 蒸馏法 B 水洗分液法C 升华法 D 有机溶剂萃取法B2021-12-30C.分解反应：242HCCH 高温其产物：其产物：H H2 2是合成氨及合成汽油等工业的原料。是合成氨及合成汽油等工业

6、的原料。C C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等注：多数有机物熔点低，受热易分解。甲烷常温时很稳定，高温时可断键甲烷的高温裂解反应方程式：以上反应的温度高低比较： 2021-12-30取代反应与置换反应的比较： 取代反应 置换反应 可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 反应能否进行受外界条件(温度、光照、催化剂等)影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属活动性顺序 逐步取代，很多反应是可逆的 反应一般单方向进行 2021-12-30四、甲烷的制备：（1 1）工业制备 （2 2）实验室制备 药品：无水

7、CHCH3 3COONaCOONa和碱石灰反应原理：（主反应、副反应以及反应的类型） A.A.主反应方程式： B.B.副反应方程式： C.C.是否为取代反应？碱石灰中的CaOCaO的作用： A.A.提供反应物 B.B.疏松导气气体发生装置：同于O O2 2、NHNH3 3 2021-12-30气体收集方法：同H H2 2、O O2 2、NHNH3 3比较 性质验证实验： A.A.不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 B.B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.C.点燃燃烧：通过对产物的定性分析验证甲烷的元素 组成 尾气处理：点燃燃烧2021-12-30作业：课后习题P64 1、2、3、4、5、6202

8、1-12-30甲烷在点燃的条件下能被氧气氧化，在通常情况下，KMnO4(H+)溶液等强氧化剂能不能将甲烷氧化？将甲烷通入KMnO4(H+)溶液中有什么现象，说明什么？2021-12-30取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象！实验探究：实验探究：2021-12-301 说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应2 量筒壁上出现液滴，说明反应中生成了新的油状物质，且不溶与水。3 量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小现象： 混合气体的黄绿色变浅，量筒壁上出现油滴，量筒

9、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？2021-12-30C.分解反应：242HCCH 高温其产物：其产物：H H2 2是合成氨及合成汽油等工业的原料。是合成氨及合成汽油等工业的原料。C C是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等是橡胶工业的原料，可以用于制造颜料、油墨、油漆等注：多数有机物熔点低，受热易分解。甲烷常温时很稳定，高温时可断键甲烷的高温裂解反应方程式：以上反应的温度高低比较： 2021-12-30取代反应与置换反应的比较： 取代反应 置换反应 可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 反应能否进行受外界条件(温度、光照、催化剂等)影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属活动性顺序 逐步取代，很多反应是可逆的 反应一般单方向进行 2021-12-30四、甲烷的制备：（1 1）工业制备 （2 2）