人教版人教必修2新教材最简单的有机化合物 甲烷1

1、第三章 有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷2021/8/7 星期六1一、有机物2021/8/7 星期六22021/8/7 星期六3 世界上绝大多数的含碳化合物，都是 有机化合物（简称有机物）。 例如：糖类、蛋白质、油脂、染料等 作为吃、穿、用方面的必需品; 合成树脂、合成橡胶、合成纤维、 药物、染料、功能材料，等等 目前，从自然界发现的和人工合成的 有机物约有三千万种，而且新的有 机物仍在不断地被发现或合成出来。 2021/8/7 星期六4 有机物的一般性质（1）多数不溶于水，易溶于有机溶剂；（2）多数不耐热，熔点较低，一般在400以下；（3）多数可以燃烧；（4）多数是非电解质；（5）有机

2、反应一般比较复杂，副反应多，反应速率较慢。2021/8/7 星期六5什么叫有机物？1、定义：2、组成元素：含有碳元素的化合物为有机物。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等（ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、 碳的金属化合物等看作无机物。）主要元素其他元素2021/8/7 星期六6烃仅含碳和氢两种元素的有机物，又称为碳氢化合物。烃，读音ting，碳的声母和氢的韵母的组合。 碳氢烃2021/8/7 星期六7自我评价下列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、.金刚石、 CH3COOH、CO2 C2H4 .C2H2.CH4C2H42021/8/7 星期六8最简单的有机物烃最简单

3、的烃甲烷烃：仅含碳和氢两种元素的有机物2021/8/7 星期六9第一节 甲烷2021/8/7 星期六10已知：甲烷的气体密度在标准状况下0.717g/L，其中含碳的质量分数为75%，含氢的质量分数为25%，求甲烷的分子式。 2021/8/7 星期六111 计算甲烷的摩尔质量因为摩尔质量=气体摩尔体积X密度=22.4L/molX0.717g/L=16g/mol所以甲烷的分子量为16。2按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数C原子数：16X75%12=1H原子数：16X25%1=4所以甲烷的分子式为CH4。 M0=p0 Xv02021/8/7 星期六12甲烷分子结构 示意图一、甲烷的

4、分子结构1、甲烷的分子式是：CH42、甲烷的电子式：3、甲烷的结构式： 科学实验证明：甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。2021/8/7 星期六13C-H键角：109028思考：若CH4中的碳原子位于立方体的中心，一个氢原子在顶点，画出其余三个氢原子所在的位置。2021/8/7 星期六14 以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，2021/8/7 星期六15二、甲烷的物理性质：通常情况下，甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体；密度是0.717g/L（标准状况），甲烷极难溶于水。2021/8/7 星期六16三、甲烷的化学性质

5、：通常情况下，甲烷跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应，说明什么问题？通常情况下甲烷的化学性质比较稳定2021/8/7 星期六17甲烷2021/8/7 星期六18三、甲烷的化学性质：甲烷的氧化反应（燃烧）CH4 + 2O2 CO2 +2H20点燃淡兰色的火焰CH4（g）+ 2O2(g) CO2(g) +2H20 (g)点燃890kj/mol2021/8/7 星期六19思考：点燃可燃性气体之前应先做什么?为什么要这样做?怎样做？注意:点燃甲烷前必须验纯,否则会爆炸2021/8/7 星期六20甲烷的取代反应：实验：取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH480mLCl2，放在光亮的

6、地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象。2021/8/7 星期六21现象结论试管中气体的颜色变浅Cl2参加反应生成油状物，取下橡胶塞后液面迅速上升生成新的液态生成物过几分钟后，液面继续上升生成极易溶于水的气体要求：推出反应的主要产物，写出反应方程式， 让学生归纳出取代反应的定义实验现象及推断饱和NaCl溶液Cl2+CH42021/8/7 星期六22甲烷与氯气光照条件下的取代反应甲烷氯气2021/8/7 星期六23 受光照： 气体颜色变淡（氯气消耗） 瓶壁出现黄色或无色油状物 瓶口有白雾（遇浓氨水冒白烟）无光照：不反应 2021/8/7 星期六24一氯甲烷(气态)二氯甲烷(液态)三氯甲烷(

7、液态)四氯甲烷(液态)取 代思考:左边这些反应是置换反应吗？2021/8/7 星期六25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子团所替代的反应。 甲烷分子里H原子在一定条件下可被其他某些原子逐步取代而发生取代反应 。2021/8/7 星期六262021/8/7 星期六27受热分解：（产生的碳颗粒极细，掺入橡胶中，增加耐磨损程度）甲烷的分解反应高温CH4 C + 2H21用“”表示可以生成，但通常不定量。2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代替的反应叫做取代反应。 制法：CH3COONa(无水) + NaOH Na2CO3 + CH4CaO2021/8/7 星期六

8、28练习： 1氯仿（CHCl3）可作麻醉剂，但常因保存不妥而被氧气氧化，产生剧毒气体-光气（COCl2）2CHCl3 + O2 2COCl2 +2HCl上述反应是否为取代反应？是2021/8/7 星期六29 2.下列物质在一定条件下 可与CH4发生化学反应的是 （ ） A氯气 B溴水 C氧气 D酸性KMnO4溶液A C注意：1。与CH4反应的卤素单质为纯态，甲烷与氨水、溴水并不反应。2。条件为光照3。可继续取代，产物为混合物2021/8/7 星期六30 3、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝色，又可使澄清石灰水变浑浊的是（ ）A、HCl B、CH4 C、H2 D、COB20

9、21/8/7 星期六314、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、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HClD2021/8/7 星期六32 5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C2021/8/7 星期六33 6、甲烷与氯气的反应属于_反应，在反应中，甲烷分子中的_原子被氯原子_.取代氢取代2021/8/7 星期六34四、甲烷的用途及前景甲烷的取代反应产物都是很好的有机溶剂。热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、和油

10、漆等。做气体燃料。2021/8/7 星期六35本节小结：什么是有机物？什么是烃？甲烷的分子结构：正四面体结构甲烷的化学性质：氧化反应、取代反应什么是取代反应？2021/8/7 星期六36情景素材（1）“西气东输”工程及意义（2）瓦斯爆炸事故（3）可燃冰的发现及作用（4）甲烷与温室效应2021/8/7 星期六372021/8/7 星期六382021/8/7 星期六39（2）瓦斯爆炸事故2021/8/7 星期六40 可燃冰是天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”储量较大，可燃冰将成为最理想替代能源. （3）“可燃冰”2021/8/7 星期六41形成条件：可燃冰是

11、由天然气与水分子在高压（100大气压）和低温（010）条件下合成的一种固态结晶物质。 结构特点：天然气水合物是这样构成的：由水分子搭成象笼子一样的多面体格架，以甲烷为主的气体分子被包含在笼子格架中。不同的温压条件，具有不同的多面体格架。2021/8/7 星期六42 据设在菲律宾的国际水稻研究所 (1RRI)的科学家Lantin指出；甲烷是一种效果超过二氧化碳的温室效应气体。每年向大气的释放量为5亿吨。而20%来自稻田。稻田有机物的无氧分解生成的甲烷约90%通过水稻的根、茎、叶向大气释放。其余的则被从水稻根部通过扩散作用所得的氧气氧化成二氧化碳。甲烷在大气中的浓度远小于二氧化碳。但是，其致暖效应比二氧化碳大30倍。甲烷在大气中的滞留时间也较有影响。因此该研究所认为应当致力于研究培植向大气释放甲烷较少的水稻品种或栽培技术。（4）温室效应与甲烷2021/8/7 星期六43沼气对于解决我国农村的能源问题，改善农村环境卫生，提高肥料质